环境艺术设计人才培养对策:环境艺术设计人才培养教学方法探讨 [摘要]环境是人类赖以生存的空间,环境的优劣直接影响着人类的发展。人生活在环境中,环境反作用于人,环境艺术设计显得尤为重要。首先,应该学习“环境”了解“环境”;明白艺术运用于环境设计中的必要性;环境艺术设计教育的意义;最终培养学生具有环境艺术设计的能力。 [关键词]环境艺术设计教育 在人类还没有诞生之前,地球上就已经有了环境――自然环境。万物生灵都在这同一个环境下生存繁衍,人类的出现是自然的选择。从人类的产生一直到人类的今天,无时无刻不进行着创造,努力的求索,宇宙的神秘面纱被人一步步的揭开,基因也已向人类敞开了它的大门。无论人类文明如何的发达,人所处的环境与人的学习、工作、生活始终密切相连。 追求更加适宜生活和居住的环境是人的基本需要。随着人类物质文明的不断发展,难以避免地对环境造成了破坏,致使当前人类生存环境前景不容乐观。人类已经深深意识到改造环境和美化环境的必要性和重要性。因为,人类在创造生存空间环境的同时,也被自己创造的环境深深地影响着。由于人所能及的地方必将有环境与其相依相伴,环境影响着人的心情、人的审美、人的意识活动等。对公众进行普及性教育,创造和谐的生存环境空间,培养具有环境艺术设计能力的人才迫在眉睫。 雨果曾说道:“没有艺术,人类生活便会黯然失色。”那么人类赖以生活的环境,如果没有了艺术,人类就如同生活在地狱。在人间创造天堂,正是环境艺术设计的魅力所在。环境艺术涉及的范围十分之广泛,从建筑、城市空间、公共空间、室内设计、园林艺术到人的生活的所有空间,无所不包。可以说凡是人所在之处,皆为环境艺术所涵盖的范围。将艺术融入环境,使环境适宜人类生活,培养具有环境艺术设计能力的人才相当重要。对于从事环境艺术设计的人员,以及大众进行环境艺术设计教育就显的尤其重要。 环境艺术教育是指以环境艺术为媒介对公众所进行的教育或施加的影响。因此,教育是以环境的形成,环境的价值以及特定环境对人所形成的影响诸方面展开的。环境是当时的时代风貌的体现,它能够反映一个时代的科技进步水平。雅典卫城的帕提农神庙、罗马的斗兽场以及北京的紫禁城都是当时那个时代最高的物质和精神的结晶。环境艺术教育不同于纯艺术的教育,环境艺术的美与不美是不以我们主观感受为转移的,它带有某种程度的强迫性,它在每时每刻影响着我们。从民众的角度来说,一件优秀的环境设计作品,无疑是一项公益事业,这些也就是当前普及环境艺术教育之根本所在。 高校的环境艺术设计专业,仅仅靠市场的带动和自然发展是远远不够的。加强专业教学的规范性,提高教职人员专业文化素质,势在必行。提高环境设计水平,首先是“源头”的治理。如艺术高校及一些工科院校的艺术设计专业加强对自身的建设,中国传统美育的一个观点“蒙以养正,圣功也”从环境艺术教育的意义上来说,要达到“养正”的目的,应遵循以下几点: 1.独立思考与群体交流相结合:通过环境艺术设计教育使个人设计能力全面协调而自由的发展,通过个体与个体、个体与群体之间的沟通,学习,交流共同促进环境艺术设计能力的提高。 2.感性与理性结合:通过对环境艺术范畴基础知识的了解,重点培养设计意识,世界上不是缺少美,是缺少发现美的眼睛,只有意识到环境中的不美之处,才能有意识的进行环境艺术设计,做到由“饱参”到“顿悟”。有了这种对知识的把握,才能在直觉的“瞬间”把握对象的精髓,运用自己所学得的理性知识进行环境设计创造。 3.艺术与科技结合:艺术的表现永远脱离不了技术的支持,对设计相关软件的熟练操作是基础,它就是设计人员的画笔,科学技术的飞速发展为环境艺术设计领域的发展开拓了新天地,当今建筑材料,雕塑艺术的造型材料都随时代的发展不断创新,造型材料的变化决定了加工工艺和造型的变化,要想设计跟的上时代的要求,这些知识和技能,需要我们深入到生活、工作中去学习,去体会。 4.审美与非审美结合:审美能力是一种高度综合的心理能力,是审美活动过程中认识和体验、感受和创构审美对象和审美意象的能力。只有意识到什么是美,才能发现环境中的不美。而非审美涉及人生的诸多方面,如情感、理论、科学等,主要给予人们认知和教化,在人的心灵中发生影响和作用。环境沉默无声,却洋溢着热烈的情感,它感染人们让人产生美的感悟,激发人们再创造。 5.危机意识:不乏有环境艺术设计教育做的好的国家,环境设计好的国家也有,我国要迎着风浪勇往直前,感受危机,产生危机意识,有压力,将压力和危机转换为动力。 环境艺术设计教育是近年年来快速发展起来的一门学科,以发展的眼光进入当代的环境设计领域,从全国乃至世界范围来讲,环境设计的发展是不平衡的,认识也是不一致的。如何进行环境艺术设计教育,这一问题的研究,必将随着教育方式、方法和社会的进步而不断改进。因此,环境艺术设计教育有待于我们坚持不懈的去努力探索。 环境艺术设计人才培养对策:创新“学工融合工作室”人才培养模式,培养环境艺术设计高端设计人才 【内容摘要】面对当今快速发展的建筑装饰行业和竞争日趋激烈的就业市场,培养适合本地区就业市场实际情况的技能型人才显得尤为重要。创新“学工融合工作室”人才培养模式,是环境艺术设计专业进行人才培养模式改革和探索的一种新尝试。 【关键词】人才培养模式 环境艺术设计 学工融合工作室 1994年原国家教委启动高等教育面向21世纪课程体系和教学内容改革计划,高等职业技术教育人才培养模式研究逐渐浮出水面。2005年,在政府工作报告中明确指出,要把发展职业教育放在更加突出的位置,使教育真正成为面向全社会的教育,这是一项重大变革和历史任务。在全国各高职院校基本完成初期量的扩张,全面转入内涵建设的形势下,高职教育人才培养模式的研究成为职业技术教育研究的热点问题。 环境艺术设计专业是哈尔滨职业技术学院骨干专业建设的省级重点专业,在人才培养模式上,立足于黑龙江地区经济发展,依靠校企合作和实训基地,以建筑装饰企业岗位需求为导向,积极进行“学工融合工作室”人才培养模式的改革和探索,以适应黑龙江地区人才市场需求变化和高职教育发展需要,培养环境艺术设计高端设计人才。 一、人才培养模式的内涵 教育部在1998 年下发的《关于深化教育改革,培养适应21 世纪需要的高质量人才的意见》中指出,“人才培养模式是高等学校为学生构建的知识、能力、素质结构,以及实现这种结构的方式,它从根本上规定了人才特征并集中体现了教育思想和教育观念。” 二、“学工融合工作室”人才培养模式 以工作室为主要教学场所,围绕装饰企业典型工作任务,以项目为引领,以工作室为教学空间,提升学生的人文素养和职业素养,构建“学工融合工作室”人才培养模式。 三、打造“行企校”三方合作的人才培养合作平台 合作机构。成立“行企校”三方合作理事会,创新校企合作体制机制,形成行业、企业和学校为一体的多层次、立体化专业建设体系,实现人才共育、过程共管、成果共享、责任共担的紧密型合作体制机制。推进“行企校” 三方合作办学、合作育人、合作就业、合作发展,充分发挥行业、企业、学校各自优势,合力培养社会需求的技术、技能型人才。 合作模式。创新“行业指导、校企联动、分工实施”的合作模式,在人才培养上多形式合作。在黑龙江省艺术设计协会、哈尔滨市室内装饰协会的指导下,与省内建筑装饰企业合作,在人才培养、课程体系等方面发挥各自的长处,通力合作,互利共赢。 合作形式。进行订单培养、职业资格证培养、建立项目工作室等人才培养形式。与黑龙江国光建筑装饰设计研究院、黑龙江惠业集团分别建立订单班;与行业协会合作,对学生进行职业资格认证培训;与装饰企业合作,成立项目工作室,引进企业真实项目,带动学生进行项目实践。 合作目标。与企业合作,按照企业岗位需求,培养室内设计师、商业展示设计师、园林景观设计师,拓展软装设计师、建筑模型设计师等。 四、构建“项目导向式”课程体系 (一)课程体系。以环境艺术设计工作室为平台,根据企业岗位需求,将项目课程与职业岗位对接,构建以项目课程为主导、学工融合紧密、职业能力突出、岗位特色鲜明的“项目导向式”课程体系。 (二)项目内容。引入企业真实项目,以真题再做、真题真做、项目合作等形式进行项目实践训练。 根据学生能力水平,普通学生进行真题再做,用企业的真实项目进行实训;优秀学生进行真题真做,与企业正在实施的项目同步进行,所做方案作为企业备用推荐方案;项目合作是校企合作实施的项目,如“数字北京”项目,由实习学生按照企业规定的标准来完成项目任务,由企业验收合格后支付劳务费。 (三)实施过程。按照企业岗位工作形式和工作程序,将项目分成若干任务,教师以项目负责人、学生以企业员工身份在工作室中实施项目。教师下达项目任务书,组织班级学生以小组团队合作形式,通过教师指导,学生独立自主完成项目。 (四)考核与项目验收。采用综合考核评价方式,每个项目都由阶段性考核与综合性考核相结合,学生自评、小组互评、企业评价、大师名师评价与教师评价相结合的方式全面考核学生综合素质。 (五)教材建设。与企业合作,按照企业岗位需求和工作程序,编写出版了《办公空间设计》和《餐饮空间设计》项目导向式课程教材,作为项目实训指导教材。 五、学工融合实训环境建设 教学项目工作室。由室内设计工作室、装饰材料与施工工艺实训室、虚拟漫游实训室等组成,主要进行设计软件教学、项目式实训教学。 企业项目工作室。与黑龙江国光建筑装饰设计研究院有限公司等企业合作,成立以企业命名的项目工作室,与企业共同实施订单培养、项目合作。 自主创业工作室。在教师指导下,学生对外承接社会和学校的环境艺术设计项目,工作室由学生自主管理,自负盈亏,强化学生自我管理能力和自主创业精神。 生产性实训工厂。与黑龙江中侨模型制作有限公司等企业合作成立模型制作工厂、商业展示设计与制作工作室等生产性工厂,成为学生实习实训、企业生产经营的“校中厂”。 大师名师工作室。成立由特聘技能大师杨力加和省级名师黄耀成共同主持的大师名师工作室,工作室主要进行室内装饰设计学术交流,传授国内外先进的设计教育理念和设计技术;进行室内装饰项目设计和设计理论研究;带动环境艺术设计专业进行人才培养模式与课程体系改革;培养青年教师提升教学能力与专业实践能力;培养学生专业技能与职业素质,选拔优秀的学生进入工作室进行真实项目的学习与训练。 六、人才培养质量提升 应用能力提升。通过引进社会服务项目、企业合作项目等提升学生专业技能和实际应用能力,结合企业群力尚志幼儿园装饰工程、帽儿山别墅设计施工等真实项目实训,社会服务项目实践,提高学生专业应用能力。 大赛成绩提升。通过项目实践训练,学生在设计创意、设计表现方面进步较快,同时也提升了参加专业竞赛水平和质量,在各项专业大赛中,学生获得国家级奖项3项,省级奖项30多项。 就业质量提升。提升毕业生就业率和就业质量。毕业生就业率从80%提升到97%,工资待遇从数百元提升到数千元。多名毕业生自主创业,成为企业总经理和设计总监。 社会效益提升。在技能大师和省级名师的指导下,通过校企合作、工作室项目实践,环艺师生完成了伊春社会福利院、秋林公司节日装点、十周年校庆等社会和校内技术服务项目,提高了社会服务能力和社会影响力。 结语 人才培养模式的改革,必须满足人才市场的需求。依据建筑装饰企业的岗位需求构建“学工融合工作室”人才培养模式的改革是形势发展的需要。在这场改革中,只有明确教学目标,培养具有双师素质的教师团队,建设多种形式的项目实践工作室,才能更有利于培养高质量的环境艺术设计人才。 作者单位:哈尔滨职业技术学院 环境艺术设计人才培养对策:基于应用型设计人才培养的民办高校环境艺术设计课程评价体系研究 【摘 要】本文以民办高校培养应用型设计人才为出发点,通过对社会企业岗位需求的调查和环境艺术设计专业人才培养目标的研究,依据课程设置的整体结构,从公共课程、专业课程以及实践课程三方面内容,对环境艺术设计专业的课程体系合理化建设作出全面的分析及评价。 【关键词】民办高校;环境艺术设计;课程体系 本文从课程设置的整体结构出发,主要从公共课程体系、专业课程体系和实践课程体系三方面入手,对如何构建新时期民办高校环境艺术设计课程体系做了一些探讨研究。 一、公共课程体系建设 (一)公共必修课程模块:包括政治理论、形式与政策、大学英语、大学语文、大学体育、应用文写作、计算机基础及应用、大学生心理健康教育及职业发展与就业指导、读书活动。该模块对实现大学生全面素质发展具有不可或缺的作用,对学生的个性培养、创造性的能力和专业发展也起到良好的促进作用。 (二)公共选修课程模块:包括人文社会科学、自然科学、艺术教育、健康教育、创新创业教育。该模块培养学生要具有宽阔的视野、积极乐观的态度、建立良好的人际关系、健全的人格品质。 二、专业课程体系建设 (一)专业基础课程模块:包括设计素描、专业透视、建筑速写、数字图像、设计色彩、立体构成、专业制图、平面构成、色彩构成、立体构成、人体工程学、设计概论、建筑概论、室内设计原理、建筑外立面设计、CAD制图、MAX建模基础、渲染技法、效果图表现技法。该模块是使学生具备基本的专业理论素养、基本的造型技能以及基本的专业设计技能,为创新设计奠定基础。 (二)专业核心课程模块:包括装饰材料与施工工艺、工程预算与报价、陈设设计、家具设计、家居设计、别墅设计、办公空间设计、餐饮空间设计、娱乐空间设计、商业空间设计、展示设计、景观规划设计。该模块是让学生认识行业发展特点,掌握设计的一般原理和方法,引导和发现学生的兴趣点,因材施教,培养应用型的设计人才,为学生就业指引方向。 (三)专业选修课程模块:包括摄影基础、装饰画、民间美术、广场景观设计、小区景观设计、植物景观设计、城市环境景观雕塑、快题设计、模型制作。该模块是培养学生具有一定欣赏美、发现美和创造美的能力,同时,拓宽专业层面,丰富更加全面的知识体系。 三、实践课程体系建设 (一)课程设计模块:计算辅助设计与核心设计课程相结合的课程设计。例如,在办公空间设计课程中,将课程分为两部分进行,一部分理论基础课程;一部分设计课程,并使用设计软件完成最终作品,题目应来源于实际工程,使学生直接或间接参与工程实践。同时,有组织有计划地引导并指导学生参与设计竞赛活动。该模块是使学生将所学理论运用到实践当中去,并像真正的设计师一样独立完成整套设计方案,为更早的进入工作角色,奠定坚实基础。 (二)社会实践模块:积极鼓励学生利用假期时间,进行社会实践学习,学有所用的同时不断发现自身的不足,然后再学习再实践,形成一个良性循环,自我完善。该模块是使学生考察市场,认识社会,在此过程中提高自身的沟通与合作能力、自我控制能力和抗挫折能力。 (三)专业考察模块:此课程为外出考察课程,结合环境艺术设计专业的特殊性和学生的实际情况,选择考察线路,考察前要做好外出准备工作,合理安排出行计划,并指导学生学会有效考察以及如何完成考察报告。该模块是让学生尽可能接触更多的事物,使学生学会收集专业信息,加强对专业的理解,开拓眼界,并亲身感受专业与设计在社会发展中的地位,正确审视自己的前途。 (四)毕业设计模块:该模块是对学生所学专业知识及应用的考察和全面总结,结合专业特色,其内容包含设计作品和设计说明两部分,并强调其设计的创新性。实行开题报告、中期检查、毕业答辩、毕业展览制度。该模块目的是通过教师的引导,激发学生的创新性思维,同时培养学生独立分析和解决问题的能力。 综上所述,做好公共课程、专业课程、实践课程三大课程设置的分析与评价,是构建合理化的环境艺术设计课程体系的基础,是培养应用型设计人才教育模式的核心。在今后的实施过程中,将不断结合社会的发展需求和我院的教育特色,对课程体系建设作出调整并加以改进,使民办高校环境艺术设计课程评价体系的设置更加科学、更加完整。 环境艺术设计人才培养对策:高校环境艺术设计人才培养的优化 [摘要]部分高校对环境艺术设计专业人才的培养无法跟上时展步伐,人才难以适应社会经济发展,以社会需求为导向优化环境艺术设计专业人才培养是高校的重要课题。下面在进一步认识和明确高校环境艺术设计专业的内涵及其人才培养定位的基础上提出若干优化措施,希望对人才培养水平的提升有所帮助。 [关键词]高校;环境艺术设计专业;人才培养;优化措施 高校环境艺术设计专业人才培养的优化是新世纪研究环境艺术设计的一个热门话题,环境艺术设计专业的教育教学具备自身的特征及规律,不仅要强调科学化、结构化、综合化的课程体系,还要求具备专业精深度。因此,高校在培养环境艺术设计专业人才时应充分尊重学生发展规律,结合实践训练与综合知识等特征合理定位其人才培养,以适应专业的客观要求,不断优化人才培养。 一、高校环境艺术设计专业的内涵 环境艺术具备自身内涵,它依托环境而存在,是一种通过作品来强调和环境的融合、依存关系的一种艺术形式,重视表达作者的艺术观念,通过空间体型、材质肌理、比例尺度以及光影色彩等表现出作品在环境氛围里的融合。现代教育迅猛发展,它不仅受到各个学科自身发展的推动,还使越来越多的人接受专业的教育,并对各学科产生反作用,使各学科更加完善,在持续的推陈出新中划分新的学科门类。从当下国内各个高校的招生情况可以看出,环境艺术设计专业已经是一门最热门的专业,学生录取数量逐年攀升。高校将环境艺术设计专业的大量本科毕业生投向社会市场,在加快城市化进程的同时大大刺激了其他与环境艺术设计相关的学科的发展。 二、高校环境艺术设计专业人才培养定位 高校环境艺术设计专业培养人才的数量取决于社会发展要求,社会需求是优化培养专业人才的直接动力、必要条件。尽管环境艺术设计专业在国内还很年轻,但发展态势是生机盎然、朝气蓬勃的,环境艺术设计当下已经成为一个令人倾心的行业,该专业也被戏称为有前途、有钱图。在这样的形势下,高校迎来了发展环境艺术设计专业的最佳机遇。当下,社会所需求的环境艺术设计专业人才主要包括三部分,即从建筑学专业转去从事室内外环境艺术设计、从美术专业转去从事室内外环境艺术设计、由具备接受环境艺术设计专业教育的人员担任,但不管是质量还是数量都无法满足社会需求。在某种程度上,创新精神、实践能力会对高校环境艺术设计专业人才的实际职业能力产生直接影响,且这同时也是社会判断该专业人才是否合格的重要标准之一,重视培养和提升人才的创新精神与实践能力对优化高校环境艺术设计专业人才质量非常有效,而人才培养质量的优化也取决于社会需求。 三、优化高校环境艺术设计专业人才培养的措施 (一)注重学科整合,优化专业教学内容 在社会需求的导向下,环境艺术设计专业应重视培养人才的复合型思维,而让学生具备扎实的基础理论知识是必要前提。因此,教师要用联系的理念来看待环境艺术设计专业教学中传统内容和现代内容之间的关系,注重学科之间的交叉与结合,以达到优化教学内容和人才培养的目的。就拿艺术设计的理论课来说,传统教学内容有显著优势,对学生掌握中西方发展艺术设计的历史、设计创造思维及设计风格变迁、掌握艺术设计史料等至关重要。但教师不能受到传统教学内容的局限,要注意更新和优化专业教学内容,用现代知识来补充,以适应市场经济时代对环境艺术设计人才提出的新要求。在培养人才的过程中,教师不仅要保留基础性的传统教学内容,还要及时了解和掌握学术动态信息,将新的研究成果融入环境艺术设计专业教学,提高教学内容的前瞻性、学术性。 (二)坚持因材施教,分组分层培养人才 基于高校艺术教育的基本原则导向,按照环境艺术设计专业的内涵,教师可在同一个年级采取课堂互动以及独立快题练习的方式了解每一名学生的专业水平及爱好、志向,并以此为依据实施真正意义上的因材施教,为学生分组并合理设计课题。在分组时,教师从自己所了解的学生情况出发,把处于各个水平段的学生平均分配到每一组,实现以优带差,并在结束课题设计之后采取模拟招标答辩的手段让每一组选出代表,准确表达各小组真实的设计意图、实施手段,然后让各个小组相互评价,最后教师进行点评,选出小组最成功的表达、最突出的设计作品。具体而言,教师可通过分课题的形式,按照环境艺术设计专业课题要求的不同、学生能力的差异及设计理念、设计风格的区别,分派几类空间类型不同、难度不同的快题设计训练,让各个小组自由选择主题,并鼓励小组的每一名学生都要展示各自的长项,且教师要加以辅导,最终进行模拟招标答辩。 (三)参与教师项目,提升学生实践能力 高校同时承载着教育和科研职能,对高校环境艺术设计专业的教师而言,他们不仅要严格履行教书育人的职责,还要自觉参与科学研究活动,参加项目设计工作,这是教师自身发展需要、是社会对高校教育提出的客观要求。在科学研究和设计创作中,教师能发挥模范带头作用,应鼓励环境艺术设计专业的学生们主动参与自己的科学研究和设计创作项目。学生在教师的带领下做项目,这在当前的高校教育中并不常见,原因主要包括两点:第一,教师承担的教育教学任务过于繁重,确实无法在科学研究及设计创作中投入太多精力;第二,高校学生的专业水平较低,无法在教师的项目中发挥应有作用。但随着高校环境艺术设计专业教学资源的不断优化,教师将会慢慢从繁重的教学任务中抽身,调整更多时间进行科学研究,而高校对教师科学研究及设计创作的重视也会促使更多教师主动投身各种实践项目,并带动学生参与。这样做的好处在于不仅能提高高校整体的科学研究水平,还能整体提升学生的专业水平,提升环境艺术设计专业学生的专业实践能力,为他们毕业后更好地满足社会需求、适应社会发展提供强有力的支撑。 (四)优化培养模式,培养复合型的人才 在市场经济体制下,高校环境艺术设计专业人才培养的优化离不开产学研人才培养合作模式的创新,即借助校企合作、校外实训基地的建立等坚持创新和优化环境艺术设计专业的人才培养模式。通过校企、校研的合作来创新和优化人才培养的合作模式主要有4种:第一,校企合作3+1人才培养模式,即高校和企业签订合作教育的相关协议,约定当学生学习完3年的环境艺术设计专业课程之后,企业就到高校招聘,和学生签订协议,约定学生最后1年的毕业设计等实践活动均在企业里完成,企业按月将补贴发给学生,学生在毕业之后直接到企业工作。第二,围绕专业人才培养的优化,基于科研课题和同行的科研单位、企业等研究多学科、交叉学科以及前沿学科的综合性理论及应用课题,通过科研成果使校企实现双赢。第三,高校举办专业讲座,鉴于环境艺术设计专业的多名教师被企业、设计院等聘任为兼职的设计师,高校可邀请企业、科研院所等的高级技术人员、管理人员定期到学校讲学,做一做学术报告,在学校及专业教学中引入企业的先进设计理念及现代管理经营理念、科研院所的最新研究成果。第四,校企合作开办培训班,即高校优秀的环境艺术设计专业教师及企业高级设计师针对学生、企业员工开办培训班,按实际需要合理设置课程的学时及内容,主要应针对学员的薄弱处来设置。这四种优化培养高校环境艺术设计专业人才的模式有机结合了教学、生产与科研三个方面,最大限度发挥出高校、科研单位及企业的资源优势,充分体现专业人才培养的创新与优化,成功培养更多复合型人才。 (五)创新师资队伍,提高人才培养水平 强有力的师资队伍是高校环境艺术设计专业优化人才培养的必要保障,但很多高校环境艺术设计专业的师资力量都较薄弱,甚至很是欠缺。部分教师没有从业经验,直接从学校毕业后就走上专业的教师岗位,尽管理论水平过硬,但缺乏实践经验,影响环境艺术设计专业提高人才培养质量,制约高校塑造学生的职业能力,造成学生在毕业后很难直接适应工作岗位的实际需要,师资队伍亟待创新。但创新师资队伍并非否定高校环境艺术设计专业现有师资力量,而应针对问题将新鲜活力注入师资队伍。高校环境艺术设计专业人才培养的优化不但要以专业理论知识为基础储备人才素质,还离不开高水平的实践能力和丰富的实验经验。高校具体可从两方面创新师资队伍:第一,聘任一线设计师到学校兼职当教师,在解决现有师资缺乏实践经验这一问题的同时补强师资力量,从而时刻把握好社会需求,在环境艺术设计专业的课堂教学中引入最新的设计潮流、理念及工艺等,使学生获得了解设计岗位实际需求的新渠道,帮助学生灵活应对市场发展趋势的改变。第二,高校环境艺术设计专业的教师要坚持与时俱进,更新教育教学及人才培养理念,自觉到一线企业兼职或调研,把握一切机会丰富自身的实践经验,准确把握市场趋势,提高本专业的人才培养水平。 四、结语 环境艺术设计专业是在改革开放的推进下产生的艺术设计类学科,与市场经济体制息息相关,社会需求是其根本出发点。而高校环境艺术设计专业的教育教学目的就在于培养出高素质的、优秀的环境艺术设计专才、全才,要实现这一人才培养目标,就须对该专业的内涵及人才培养定位有更加深刻的认识,从而采取一系列针对性较强的措施优化人才培养,并在今后的工作中继续探索。 作者:蔡汝庄 单位: 广东工商职业学院 环境艺术设计人才培养对策:环境艺术设计人才培养探讨 摘要: 环境艺术设计人才培养的要求需要我们对于培养模式自身进行改革和创新,“工作室”模式既注重理论结构,又注重其实践感悟,提倡根据社会对人才的需求重构人才的培养模式,既获得结果性知识,也获得过程性知识,去体验专业知识发生展开的过程,形成一定的专业素养和科学态度,从根本上完善人才的知识结构。 关键词: 工作室环境;艺术设计;培养模式 环境艺术设计人才所研究和工作的对象是一个可操作的界面——环境,在乡村和城市环境重构的重要历史时期,物质主义、城市化以及全球化需要环境艺术设计学直面三大挑战:文化身份认同的挑战、能源、资源与环境危机带来的可持续挑战、重建精神信仰的挑战,环境艺术设计人才处于对环境这一媒介设计和调控的特殊地位。在环境界面上,社会和精神过程、历史和文化过程、以及各种自然和生物过程发生并相互影响和推动,而环境艺术设计本质上就是协调这些过程的科学艺术。目前我国环境艺术设计上呈现出整体水平不高,模仿主义、拿来主义、拼贴主义盛行,缺乏特色和创意,环境设计碎片化严重,其根源在于僵化的脱离实践的流水线化工业模式环境艺术设计人才培养。 (一)“工作室”模式环境艺术设计人才培养的内容 环境艺术设计是一门跨学科、综合性强、重实践的学科,环境艺术设计人才培养怎样体现以能力为主导,将培养学生的专业技能和综合素质结合起来;怎样加大实践教学环节所占的比重,将教学与实践有机的结合起来,这是环境艺术设计人才培养模式创新的方向。从环境艺术设计的运行程序来看,一套完整的流程应该包括:立项、设计、施工、视觉传达。因此也就意味着环境艺术设计人才不能仅是一个绘图员,而是能够本着可持续发展的思想做出人文和自然相融合的设计作品,同时具有对设计作品个性化的表达与美学呈现的设计水准,而且其设计意图是可以通过现阶段的工程控制、施工技术和物资条件得以充分的呈现,并且这种呈现能够为业主和大众所认知。因此这已经不再是一个狭义的设计的要求,如果从专业教育的角度来看,就会发现导致中国环境艺术设计缺乏创意的一大原因,同样也是中国环境艺术设计人才培养模式中相应创造思维教学的缺位。“工作室”模式充分利用科研机构、单位、社会其他力量等各种渠道的教育资源,将他们在人才培养方面的优势与学校的优势进行互补,将学校的教育与社会实践有机的结合起来,着重培养学生的综合素质、开放性思维、创新能力和专业竞争力。“工作室”模式既是在学生完成基础课程后,在专业基础课及初级的专业设计课内容熟练掌握的基础上,把实际的设计项目引入“工作室”,采取“工作室”内项目跟单式教学,由专业导师指导参与实际的设计项目的各项岗位工作,针对工作完成过程中自身的专业知识和能力不足,及时补充人居环境理论,环境生态学、园艺理论,施工与管理理论,规划与设计理论等等知识。学生在各个学科的相互交叉互动的过程中,更加深了对设计理论的理解和拓展。“工作室”模式即注重艺术设计的成果,结果是一个长远的目标,而不是短期得到的;更重视的是艺术设计的过程以及过程中的积累,注重成长的过程,而非结果,在实践的过程中掌握、丰富和完善知识结构,使学生能够学到方法和思想,才能达到环境艺术设计教学的目的。 (二)“工作室”模式环境艺术设计人才培养的特征 1.“工作室”模式环境艺术设计人才培养将市场需求作为出发点,改变学校只重视理论教育的缺点,将学生带到现场进行实践操作。通过企业与学校的联系与合作,让学生从实践中汲取营养,充分发挥资源优势,达到设计艺术教育的目的,培养适应当前形势的既有专业水平,也有实践经验的人才。2.“工作室”模式环境艺术设计人才培养将学生的视角从微观环境艺术设计的层面延伸开去——主要设计对象是视觉感受,因此追求造型艺术的应用,追求材料的肌理对比,追求色彩的运用,追求空间的变换,追求美的视觉呈现等成为的设计目标。“工作室”模式环境艺术设计人才培养帮助学生理解设计方案完美与现实的结合,理解设计方案在实施的过程中的困难与制约因素,理解设计方案个性化表达与人文和环境的融合。3.“工作室”模式下将学生定位于工作者的地位,使学生在学习中产生积极性、能动性和压力感,根据项目要求按照现实规范来完成项目的制作,“工作室”模式环境艺术设计人才培养是对传统课堂教学方式的一次变革,实际的项目的设计命题也有利于提高学生的竞争意识,促使学生不断地根据社会的需求,提高学习的效果,锻炼自身各方面的综合能力。4.学生在“工作室”通过资料整理、分析、概念设计、方案设计(手绘图、材料的选用、风格的定位)、初步设计(效果图制作)、施工图、现场服务、总结(验证、社会评判)完成一个完整的设计流程并熟悉各个岗位环节的工作职责和流程衔接。直接参与实际操作项目过程中,学生即增强了团队合作意识,提高其在未来工作环境工作岗位的适应能力,也加强了个人的管理和操作技能和创造性思维及创造能力,可成为能够担负起一系列环境艺术设计相关工作(效果图制作、投标报价等)的专业人才。“工作室”模式环境艺术设计人才培养方式,不仅在注重学生专业技能培养的多样化上,还在专业理论的涵盖面广上,都是非常典型的代表,它为学生走向社会奠定了基础,是知识转化成生产力的孵化器,一方面为在校学生提供最清晰的专业发展动态,有助于把握环境艺术设计的时代脉动,紧跟信息潮流;一方面还可以为校企合作提供一个较高层面的平台,并争取尽可能多的社会横向项目纵向交流;为社会开展设计与技术服务,使专业教师和学生与企业能面对面的交流,一起寻求问题的解决途径,一起进步,也使学生能符合社会要求。体现了学科教育的要求,也可建立完善的教学体系并积累丰富的教学经验。 (三)“工作室”模式环境艺术设计人才培养的展望 环境艺术设计与创造力息息相关,它是抽象思维与形象思维的结合体,是一项需要摒弃传统的思维在自觉性创新意识下创造性思维的活动。通过“工作室”模式环境艺术设计人才培养模式在理性和感性之间搭建一个桥梁,将书本上的知识形象化、让学生能够更加真实的体会抽象的知识,以此来激发学生的学习兴趣,拓展学生的创新思维,从而使他们设计出来的作品更加生动、更加有活力。每个学生的想法基础都是不一样的,教育的关键就是因材施教,学校不仅仅要让学生熟练掌握专业技术,也要学会独立思考和工作,教师应该去努力了解学生的想法,对其提出意见和指导,这样才能让学生更好地适应未来的进步和变化。 作者:李莉 单位:湖南涉外经济学院
本文将基础测绘地理信息数据于数字城市建设中应用的意义作为突破口展开论述,就基础测绘地理信息在数字化城市建设中应用的具体要求展开讨论,最后提出数字化城市建设过程中基础地理测绘数据的具体应用策略,促进我国数字化城市建设的进一步发展。基础测绘地理信息数据是现阶段我国推进数字城市建设过程中应用的基础手段,与数字城市建设进程的推进以及建设质量的提升均有积极意义。因此为了确保基础测绘地理信息数据在数字城市建设过程中充分发挥自身作用,就其应用意义以及具体应用策略进行探讨,下面本文展开详细论述。 1.分析数字城市建设中应用基础测绘地理信息数据的具体意义 1.1促进数字城市建设进程,提升建设质量 开展数字化城市建设是现阶段我国社会发展的需求,可将其看作为城市信息化发展的高级阶段。数字化是城市经济以及社会信息化的标志和成果,而地理信息数据属于构建数字化城市的基础与前提,由此可见其重要性,不仅关乎现代化城市的发展进程,而且直接影响我国国民经济。在数字化城市建设过程中就测绘地理信息数据库进行积极应用,不仅可给予数字城市发展为智慧城市的数据依据,而且可将数据分析结果看作为我国智慧城市建设方向和最终效果的推测依据。现阶段在国家有关部门的领导下各地区纷纷就数据城市化建设的进程不断推进,当前条件相对成熟的区域内都已经实现了基础地理信息数据全覆盖的目的,下至省市上至国家的动态地理信息数据库也初步构建,现阶段我国数字城市建设的需求可以得到有效满足。可见,基础测绘地理信息数据库的应用,可为数字城市建设提供有利条件和依据,促进建设进程的同时提升建设质量。 1.2确保数字城市建设进程的顺利推进 在我国社会高速发展的过程中,人民生活水平不断提升,工作与生活对数字化的要求越发严格,越来越多的人员涌入城市,近些年来我国各城市的人口总量持续增加。有关资料显示,预计2030年我国城市居住人口会突破10亿。党的十八大报告中就全国范围内走中国特色新型信息化、工业化、农业现代化以及城镇化道路的观点进行提出,在将该发展观点落实的过程中做到结合实际,并就基础测绘地理信息数据进行科学合理的应用,可就城市建设过程中土地、空间、清洁水以及能源等资源短缺方面存在的问题进行解决,并切实降低涉及民生工作不和谐事件的发生率。 1.3拓展数字城市建设的发展空间 随着社会发展进程的不断推进,现阶段我国各个地区均越发重视数字城市的建设,其将新一代城市信息技术产业看作是发展城市现代化以及区域经济的契机,并借助政治策略大力推进智能交通、城市安防、医疗信息化、绿色建筑等新兴产业的发展,然后利用各新兴产业促进城市的数字化发展。地理信息数据是城市数字建设的依托,而且地理信息数据可进一步促进新兴产业的发展,进而为我国城市数字化建设打下良好基础,拓展发展空间。 2.论述基础测绘地理信息于数字城市建设中应用的要求 2.1数据格式的统一性要求 我国正在努力推进数字化城市的建设进程,而地理信息数据是确保数字城市建设的基础与前提。我国持续加强城市建设的力度,取得一定成绩的同时也面临众多挑战。因此,有关部门就推动数字城市建设发展的途径进行探索,与城市建设结构变化及产业转型升级存在直接关联。落实数字城市建设的过程中,各部门需要严格就测量以及数据收集工作进行落实,但受建设过程中应用平台或者需求差异性的影响,使得数据格式存在较多不同之处,增加了有关部门数据共享的难度。因此,需要就格式统一的地理信息数据进行应用,确保各个部门之间用于数字城市建设数据格式的一致性,提升数据共享效率的同时发挥其价值意义。 2.2数据需要具有实时性 我国各地区城市建设日新月异,所以各项数据信息也发生较大变化,可以说部分信息不具有再次应用的价值,数据库内的绝大多数数据均无法将当前阶段的最新状况进行反应,整体处于实时性较差的水平。传统技术手段以及管理方法因自身存在的不足已经无法满足现阶段地理信息数据采集的需求,数据老化的问题也无法得到有效解决。因此,当前开展数据采集时需要将时空信息作为基础,确保各项数据采集技术应用有效性的同时就城市发展目标进行审视,达成培养城市多样化功能的目标,提升城市建设的数字化水平。 2.3保证测绘基准物的统一性 对地理信息数据信息库内各类空间数据而言,其进行获取时存在众多不同方面的要求,再加上获取方式存在的差异性,就造成测绘基准不统一的情况,如获取数据未被科学合理的应用,则无法实现投影变化直接交叠应用的目的。因此为了最大限度提升数据应用的有效性及可靠性,开展数据收集时需要重视收集数据的测绘基准信息,为后续投影变换打好基础,在数据测绘基准统一的基础上确保衔接的有效性。可就物联网技术、人工智能技术、数据挖掘服务、云计算等进行有效应用,使得收集数据满足数字城市建设的需求。 3.探究数字城市建设中基础地理测绘数据的具体应用策略 3.1数字城市建设中应用基础地理测绘数据 基础测绘地理信息数据是城市数字化建设的基础和前提。推进数字城市建设的过程中需要通过各类先进的技术手段给予相应的数据支持,进而满足数字城市建设的切实需求。如GPS以及GIS等技术的应用,均可确保地理信息数据的应用质量。建设数字城市时基础测绘工作所提供的信息数据十分重要,因此可将现代化的信息技术手段融入基础地理测绘数据的获取过程中,给予数字城市数据建设工作更加高效的测绘手段。 3.2数字城市规划中应用基础地理测绘数据 开展城乡规划时地理信息数据为关键依据,其直接影响规划的合理性以及有效性。需要将城市规划的具体内容作为依据开展数字城市建设,而基础测绘地理信息数据为其基础支持和前提。城乡建设与城市规划二者为相辅相成的关系,只有确保二者的有机结合才能提升城市规划的科学合理性并促进其建设的进程。因此,可将基础测绘地理数据在数字城市规划过程中进行应用,实现空间角度准确定位城乡规划的目的,给予数字城市建设良好的基础条件。近些年来城乡建设速度及质量均相对理想,其属于数字城市建设总体规划中的基础组成部分之一,合理应用基础测绘数据可进一步提升其建设的科学合理性,促进城乡规划方案更加优化且完善的同时推动数字城市建设的进一步发展。 3.3数字城市公共安全应急系统中应用基础地理测绘数据 就城市化建设而言,除了需要重视城市规划的合理性,还需关注城市的防灾应急能力。开展数字城市防灾应急系统的构建需要基础地理测绘数据的支持,基础测绘数据的有效应用可切实提升城市防灾应急系统的安全等级。对规划方案开展集成操作的同时将各项数据在同一系统内进行存储,然后以数字城市防护及应用方面的切实需求为直接依据完成城市安全防护系统的设计方案,结合基础地理测绘信息对设计方案的可行性进行论证,最后在地理测绘信息数据的支持下完成建设。 4.结束语 本文首先就数字城市建设过程中应用基础测绘地理信息数据的具体意义进行论述,然后探讨了基础测绘地理信息应用的要求,并结合要求提出数字建设过程中基础测绘地理信息的应用策略,希望可以为有关人员提供一些参考或者帮助,发挥基础测绘地理信息数据优势的同时促进数字城市的建设。 参考文献: [1]张雪萍.浅析基础测绘地理信息数据在数字城市建设中的应用[J].建材与装饰,2018(36):208. [2]侯跃强.基础测绘在数字城市建设中的应用[J].科技风,2018(18):131+137. [3]刘恒飞,张庆全,周源,关显明.数字城市地理空间框架成果在智慧城市建设中的应用研究——以黑龙江省数字城市建设为例[J].测绘与空间地理信息,2015,38(02):150-152+158. [4]李维森.浅析数字城市地理空间框架建设中的创新[J].测绘通报,2011(09):1-5. [5]王丹.从数字城市空间信息应用看信息化测绘的服务特征[J].测绘通报,2008(05):17-20+57. 作者:张璟 单位:江苏省基础地理信息中心
0引言 道路工程施工质量决定着道路工程的使用寿命、车辆与行人安全,因而确保道路工程施工质量对于全社会安全生产具有非常重要的意义。道路工程建设质量决定着道路工程的安全性能,质量一旦不过关,可能会造成人力、物力、财力的损失,甚至会产生更坏的影响。因此,道路工程施工质量高低如何判断成为关键,这就需要合理运用质量检测技术对道路工程施工质量进行检测,进而提高道路工程建设的标准。 1道路工程施工中应用质量检测技术的必要性 道路工程建成后,只有通过质量检测技术才能判断道路工程施工质量的好坏。使用检测技术对在建或已建成的道路工程施工质量进行检测,如果发现施工质量问题,要及时处理,用科学方法加以纠正,以保证道路工程的质量安全,确保安全运输。随着道路工程施工质量检测技术的广泛应用,可以在施工中和施工后对道路工程质量进行全方位的检测,特别是在施工后对施工质量进行检测,能确保道路工程在交付使用前进行了全方位“体检”,只有“体检”合格,才能真正交付使用,为行人和车辆提供安全可靠的道路工程。现实中很多新建工程就是因天气、工程造价等原因造成了工程质量不过关,在施工质量检测过程中发现并纠正,避免在后期使用时可能造成的危害。 1.1施工过程中应用质量检测技术的必要性 在施工过程中,对在建的道路工程进行质量检测可以及时纠正道路工程建设过程中的质量问题,针对质量问题进行改正时,不需要全部返工,只对问题所在处进行返工建设,这样就比施工后解决问题省时、省力、省财。根据工程建设图纸进行质量检测,有利于确保工程严格按照图纸建设,进一步确保工程质量。 1.2施工后应用质量检测技术的必要性 在道路工程施工结束后交付使用前,对道路工程质量进行检测是对行人和车辆负责。一旦在交付使用后道路工程出现质量问题,如道路塌陷、桥梁断裂等问题,将严重危及车辆和行人的安全,甚至出现安全事故,势必造成很坏的社会影响。因此在道路工程施工结束后、交付使用前对其进行质量检测十分必要。 2我国道路工程施工中质量检测技术的发展现状 从改革开放到现在,我国道路工程施工中质量检测从技术单一、落后逐渐发展成为技术先进、设备先进的检测行业。雷达检查技术属于我国早期道路桥梁检测技术之一,只对道路工程结构单一的建筑体进行检测,对结构复杂的建筑体效用不大,因而其应用受到限制。随着我国科学技术的发展,目前道路工程施工中质量检测技术逐渐出现探地雷达检测技术、红外热像检测技术、自感应检测技术、冲击回波检测技术及光纤质量检测技术等。 3质量检测技术在道路工程施工中的应用 3.1探地雷达检测技术 探地雷达检测技术属于应用较早的质量检测技术之一。探地雷达检测技术发展成熟,但这种技术对操作人员的操作水平要求较高,需要操作人员在大量实践经验基础上对采集数据进行科学、合理地综合分析,以判断被检测的道路工程质量是否符合要求。探地雷达检测技术的应用原理是:对被检测的道路和桥梁发射高频率的电磁波,电磁波进入工程主体内部后会沿着地下结构或者其他结构进行传递,传递过程中不同的介质传回的电磁波段不同,检测人员根据传回来的信息对道路和桥梁内部结构进行分析,从而判断出存在质量问题的地方。如电磁波在介质传播过程中遇到异常情况,如桥梁中间空虚,电磁波就会传来异常信息,电磁波接收装置就会反馈异常情况,检测技术人员根据反馈的异常情况确定异常情况的位置,从而实现道路工程的质量检测工作。虽然探地雷达检测技术应用广泛,但是探地雷达检测技术有一定的局限性,探地雷达检测技术只能检测浅层结构的道路工程,在检测深层次的道路和桥梁质量时,探地雷达检测技术检测到的信息就不能准确反映被检测结构体的真实情况,因而在检测深层次的道路和桥梁时,探地雷达检测技术就不适用了。 3.2红外热像检测技术 红外热像检测技术是一种简单好用、便于操作、适用范围较广的质量检测技术。红外热像检测技术是利用物理学热成像的原理对被检测结构体进行检测。具体应用原理是:根据红外线的特殊性,利用红外线的辐射能力形成热成像,热成像上反映不同结构体的温度分布,不同介质、不同位置、不同材料产生的热成像是不同的,因此根据不同的热成像可以判断被检测的道路工程的温度分布,从而确定存在问题的位置。这项检测技术实际上是利用了红外线辐射对温度的灵敏度,相同材料、相同结构体所反映的热成像应该是一样的,如果不一样,那说明被检测的结构体存在一定的问题,检测技术人员就可以根据热成像来分析产生问题的具体部位,从而对具体部位开展质量排查,实现对施工中道路工程质量的检测,便于及时解决问题,推进工程建设进度。红外热像检测技术操作简单,检测技术人员只要手持检测仪器,按照操作流程在被检测体附近进行简单的操作即可。同时,由于利用温度的分布来检测质量问题,红外热像检测技术的应用范围非常广泛,既可以在平原,也可以在高山,既可以在夏季,也可以在冬季,总之红外热像检测技术随时随地都可以使用,不受任何情况的限制。在检测完毕后,检测技术人员根据热成像的分布,对照道路工程施工图纸就可以分析出产生问题的部位。 3.3自感应检测技术 自感应检测技术是目前工程质量检测技术中应用较为广泛的一种检测技术。自感应检测技术实际上就是利用导电率对建筑结构体进行检测的。自感应检测技术的应用原理是:将自感应传感器放置在被检测的结构体内部,如果结构体质量较好、没有问题,那么结构内部导电率不会发生变化,如果结构质量存在问题,那么结构体内部压力就会有变化,其导电率也会发生变化,自感应传感器就会有报警提示,提示结构体内部存在质量问题。自感应检测技术精准度比较高,能够精准确定存在质量问题的具体位置,检测所花费的时间少,检测效率高。自感应检测技术成本低,无需对施工中道路工程做任何改动。同时,自感应检测技术操作起来也非常简单,只要检测技术人员按照操作流程操作即可,无需过高的技术水准,因此自感应检测技术应用非常广泛。 3.4冲击回波检测技术 冲击回波检测技术是目前工程质量检测中科技化程度较高的一种检测技术。冲击回波检测技术,是利用对被检测结构体施加强大的冲击力,强大的冲击力产生的应力波在被检测结构体表面进行传播,传感设备对应力波进行接收。当被检测的结构体内部存在质量缺陷时,应力波就会马上回传到传感设备上,传感设备对反射回来的应力波形成图谱模型,不同的图谱模型反映出被检测结构体存在问题的位置及深浅。冲击回波检测技术应用也很广泛,不仅能够检测质量问题,还能够检测道路厚度、桥墩深度等其他相关数值,检测的数据越详细,对工程质量的分析判断越准确,越具有非常重要的参考意义。 3.5光纤质量检测技术 光纤质量检测技术是随着现代通信技术、光纤技术发展起来的一种检测技术。光纤检测技术的应用原理是:利用对散射光线的敏感度,反映集中应力的大小,进而判断被检测结构体内部是否存在质量问题。如果被检测结构体内部存在缺陷,那么该处就会产生集中应力现象,进而产生散射光线,光纤传感器对检测到的散射光线进行综合分析,进而判断存在问题的具体位置及问题大小。光纤传感检测技术的灵敏度非常高,主要是利用对光线的灵敏度,几乎可以达到毫米级,因而在对质量要求较高的道路工程进行质量检测时通常采用光纤传感检测技术。 4结语 对施工中道路工程进行质量检测时,要根据不同情况选择不同的质量检测技术,以达到质量检测的目的,提高道路工程质量。道路工程施工中质量检测技术不断发展,为我国道路工程质量保驾护航。随着科学技术的不断发展,道路工程施工中质量检测技术一定会有更好的发展前景。
针对此,基于对信息技术在水文勘测中的应用分析,本文主要详细阐述了信息技术在水文勘察中的应用必要性及其应用类型,以及同时对信息技术在水文勘测中的应用问题进行了相关分析,并相应提出了优化信息技术在水文勘测水平的相关改进措施。 水文信息主要包含了水文历史信息与水雨情信息两种,这两种水文信息中涵盖了大量数据资料与实测调查表,为水文勘测提供了基础的所需资料。然而在实际进行水文信息管理时,因受到水文信息人工管理方式的影响,水文信息管理容易出现工作不到位或数据不全面的情况,这对水文勘测的准确度具有一定的不利影响。目前在信息化技术的进一步发展下,水文勘测愈发向着信息化技术改革的方向进行转变,因此为促使信息技术在水文勘测中的有效运用,本文主要对信息技术在水文勘测中的应用进行了相关探究。 1信息技术在水文勘测中的应用必要性 根据目前信息技术在水文勘测中的应用情况而言,信息技术在水文勘测中主要具有以下几方面的应用优势: (1)一般情况下,水文勘测的条件比较差,经常遇到各种突发性的情况,这使得在恶劣的情况下,很难开展有效的水文勘测工作。然而在将信息技术运用于水文勘测后,能够利用信息技术的优势,完善各种水文勘测的所需条件,使得水文勘测的工作准确性能够得到保障。 (2)实际运用信息技术进行水文勘测时,也可以在信息技术的运用基础上,引入一定的自动化检测技术,以使得信息技术能够与自动化检测技术进行有效融合,更高效率的进行水文勘测,进而切实于提升水文勘测的水平与效率。 (3)传统水文勘测的设备虽然比较多,但受到水文勘测复杂性较高的影响,使得水文勘测设备的运用水平很难进行保障。对此,在将信息技术运用于水文勘测时,可以利用信息技术进行水文勘察设备的改进,使得水文勘察设备的应用水平能够得到相应优化。 2水文勘测中运用的信息技术 2.1RS技术在水文勘测中的运用。RS技术是一种比较综合性的遥感技术,其在遥感勘测中发挥着十分重要的作用,目前主要是用于水文勘测中。RS技术在实际进行水文勘测时,其首先是利用遥感的优势,对不同地区的旱情情况进行有规律化的勘测,然后在对水质情况进行相关检测,最后才是对洪涝灾害情况进行相应检测。RS技术在经过长期的发展下,在水文勘测中的应用优势愈发突出,这使得RS技术在水文勘察中的应用范围不断进行扩大。 2.2GPS技术在水文勘测中的运用。GPS技术是一种比较长期的全球卫星定位系统,其在实际进行运用时,具有突出的自动化、高效化、准确度高的使用优势,因此使得GPS技术的应用范围十分广泛。目前GPS在进行实际运用时,多是在水文勘察、航空摄影方面进行运用,且GPS不仅可以根据实际要求高效率的完成勘测任务,也能全天化的保障勘测效率,这使得水文勘测的效率得到了有效保障。具体而言,GPS技术在进行水文勘察时,主要是利用全球定位系统的优势,对水文勘测的范围进行确定,然后在通过空间信息进行水文勘测信息采集,并将采集到的信息进行管理与显示,以使得勘测人员能够了解到水文勘测的信息。其次,在面对不同地区的水文勘测要求时,GPS技术都能良好的进行水文勘测,且在对自然灾害频发的勘测地区,GPS技术更是能提供相关的救援信息辅助。 2.3ANN技术在水文勘测中的运用。ANN技术是一种新型信息技术,在类型上属于网络技术,常被成为人工神经网络技术,这种技术主要是在基于模拟人脑结构的基础上,进行信息问题处理的一种高效化信息技术。ANN技术在进行水文勘测运用时,不仅可以运用于洪水的预知方面,且也可以用于水的流量预知,这使得水文勘测数据的全面性得到了相关优化。其次,ANN技术相对于其他技术,优势在于计算速度特别快,同时因ANN技术具有人工神经网络的设置,这使得ANN技术具有较强的学习功能,可以对技术进行不断的优化。 3信息技术在水文勘测中的应用问题 3.1没有引进先进技术,缺乏创新。虽然目前信息技术在我国水文勘测中,应用的范围不断扩大,但受到我国相关部门对信息技术投入不到位的影响,目前我国水文勘测的县级信息技术引进,依然存在较多方面的问题,这严重阻碍了我国水文勘察水平的深度优化。其次,相对于国外的信息技术水文勘察运用水平而言,我国水文勘察技术在信息技术运用创新方面,存在着创新力度不足的突出问题,这使得在面对各种新型的水文勘察问题时,信息技术的优势无法充分发挥,进而对水文勘测工作产生一定的不利影响。现阶段我国水文勘测工作在信息化技术的影响下,在水文勘测工作方面发生了巨大改变,而信息技术引进力度低与缺乏创新的情况,导致水文勘测工作的水平难以得到保障。 3.2专业人才比较缺乏。任何技术的发展,都需要专人的人才力量支撑,只有专业人才的力量得到保障,才能不断的促进技术的深入发展与优化。然而从现阶段我国水文勘测的情况而言,我国水文勘测存在严重的专业人才缺乏的情况,这对信息技术在水文勘测中的深度运用具有十分不利影响。水文勘测的要求本身比较复杂,而信息技术的运用又比较复杂化,若水文勘测人员的专业水平比较低,难免会影响到水文勘测的准确性。此外,水文勘测运用的信息技术一直在进行更新,没有专业人员依靠个人专业知识进行有效技术掌握,也容易阻碍着水文勘测水平的有效优化。 3.3信息化建设机制不完善。就目前水文勘测发展情况而言,目前大部分的企业与政府相关部门,在进行信息技术水文勘测运用时,多是将经济投入放在对水文勘测的工作中,只是单一的将水文勘测作为信息化建设重点进行运用,对水文勘测信息技术运用方面的投入比较不全面,这使得信息化建设机制的完善程度比较低。虽然部分水文勘测部门建立了相关信息化建设机制,但由于缺乏资金方面的投入,使得信息化建设机制形同虚设,很难有效进行信息技术作用的充分发挥。 4提升信息技术在水文勘测中应用水平的改进措施 4.1重视技术的创新与引进。若想进一步推进信息技术在水文勘测中的深度运用,必须要重视技术上的创新与引进。对此,水文勘测部门需要根据地区水文勘测的实际需求,对信息技术进行合理化的创新,以使得信息技术能够适应于地区水文勘测的需求,更好的开展各项水文勘测工作。其次,对于比较先进化的信息技术,水文勘测部门也需要注重于技术上的引进,使得水文勘测运用的信息技术,能够相对保持在先进化的水平上,进而能够完成各种比较复杂化与新型化的水文勘测问题。 4.2加大力度进行专业人才的培养。水文勘测信息化技术不仅需要先进的信息技术支持,也需要专业的人才进行基础力量提供。从目前我国水文勘测行业人才结构来看,我国水文勘测人才培养无论是在理论知识体系上,还是实际操作方面而言,都存在较多方面的不足。因此,为保障我国水文勘测的信息技术运用水平,相关部门需要加大力度进行专业人才培养机构的建设,并根据实际情况完善相应的理论知识体系,以使得水文勘测人才的技术水平能够得到有效强化,更好的为发展水文勘测工作进行人才力量支持。 4.3建立完善的信息化建设机制。建立完善的信息化建设机制,需要水文勘测相关部门根据信息技术运用情况,对信息技术的运用要求进行充分了解,然后结合水文勘测的各种需求,针对性的进行信息化建设机制。对于信息化建设机制的人才,需要培养专业的管理人才,使得管理人才能够重复认识到信息化建设机制的作用,能够以专业的水平进行信息化建设机制工作管理,进而确保信息化建设机制的整体水平。其次,信息化建设机制实际进行运用时,也需要完善其相应的管理制度,并明确责任到人,使得水文勘测信息化建设能够做到相对规范化与有效化。 5结束语 综上所述,信息化技术的发展背景下,传统的人工水文勘测方式,已经不再适用于信息化时代的发展要求,因此水文勘测方式趋向于信息技术的运用十分必然的发展趋势。此种情况下,若想有效加快信息技术在水文勘测中的应用发展,发挥信息技术在水文勘测中的应用优势,不仅需要对水文勘测中存在的各种信息技术运用问题进行转变,也需要不断的进行信息技术上更新与引进,以使得水文勘测能够得到有效化的技术支撑,进而能够向着更高水平的方向进行发展。
建筑工程材料试验检测技术研究:浅议建筑工程材料试验检测技术 摘要:工程项目中使用的材料是施工过程中最为重要的部分,是影响整个建筑工程质量状况的最直接的因素,因而对建筑工程中的材料必须进行严格的质量检测,本文论述了建筑材料试验检测中的几个环节,并且对保证工程质量的措施提出了自己的几点意见和建议。 关键词:建筑材料 试验检测 技术措施 1 概述 建筑工程质量不仅密切的关系到人们的工作和生活,甚至还关系到人们的生命及财产安全。建筑质量控制是建筑工程中十分重要的环节,而建筑材料检测是建筑安全质量控制的一个最重要的步骤,因此建筑材料的质量是整个建筑工程安全质量的前提和保障,必须严格依照国家的相关规定和标准对建筑材料的各项性能和指标进行试验检测。 2 影响材料检测的因素 2.1 周围环境温度及湿度的影响 温度对水泥构件的早期强度有着十分明显的影响:环境温度对水泥材料的凝结硬化有很大的影响,当温度高时,水泥的凝结硬化速度迅速,当温度低时,水泥的凝结硬化速度缓慢,因此适宜的温度对水泥的强度起到了十分重要的作用。在国家的标准规范中对检测时的材料养护的环境条件有严格规定,例如水泥试验环境要求:试验用的试块在成型时的环境温度应该稳定的保持在20℃±2℃的情况下,并且其相对湿度也应该大于50%。只有严格遵守相关规定才能有效的减少系统误差。 2.2 加荷速度的影响 在建筑材料的试验检测过程中,根据不同的规定和标准,对各种建筑材料有不同的加荷速度的规定。例如混凝土试块的试验检测过程应该使用连续的、均匀的加荷速度,并且混凝土的强度等级小于C30时,其加荷速度应该为每秒为0.3~-0.5MPa,当混凝土的强度等级大于或等于C30且小于C60时,其加荷速度应该为每秒钟0.5~-0.8MPa,当混凝土的强度等级大于或等于C60时,其加荷速度应该为秒钟0.8~-1.0MPa。假如检测人员在实际的试验检测工作中为了尽快的完成材料的试验检测任务,随意的增加其加荷速度,将会使试验检测的结果失去真实性。 3 建筑材料的试验检测 3.1 试验检测项目 建筑材料的种类非常多,在各种建筑材料进入工程施工现场之后,试验检测人员必须依据相关的规范和要求对其进行试验检测,并且其试验检测的项目也必须要符合国家和地方的相关规定的要求。在建筑工程中主要使用的建料有:水泥、砂石、钢材等。其试验检测的项目有很多:水泥需要试验检测的性能有强度、细度、安定性能、凝结硬化时间等;钢材需要试验检测的性能有其抗拉和抗剪强度以及焊接质量等;碎石骨料需要试验检测的性能有抗压强度、级配、含泥量等;砂料需要试验检测的性能有级配、细度、含泥量等;混凝土需要试验检测的性能有抗压强度、塌落度、和易性等。 3.2 试样的采取 选取的试样必须拥有代表性,一般是在材料中随机的抽取不同结构部位的一定数量的样品作为检验的试样。并且取样的位置以及方法也必须符合相关规定的要求:不得特意的制作检测试样;选取的试样数量对于试验检测结果的准确度有非常大的影响。如果选取的数量过少、取样的部位与方法存在偏差,会造成试验检测的数据的误差增加,从而影响检验结果。 3.3 检测误差 造成试验检测误差的原因有许多种,例如试验检测环境的温度与湿度的影响,试样选取的数量过少,取样的方法不正确以及一些人为因素等。特别是试验检测的工作人员不按照规定要求进行试验,致使试验结果不仅会出现误差甚至会出现错误。 3.4 数据处理 有的时候,我们选取的试件的试验检测结果得到数据离散性比较大,所以为使试验结果更加准确,就必须对试验得到的数据进行适当的处理。例如在水泥的强度试验时,如果其中一个试件试验得到的强度值超过了试件的强度平均值百分之十,就需要去除该数据。对于试验结果与我们预期的结果差距悬殊时,或者同一个试件的各项试验检测的数据指标出现矛盾时,我们工作人员必须要仔细查明其原因,并且及时的进行重新的试验检测。 4 确保材料试验检测准确的措施 4.1 建立完善的质量保证体系 在工程材料的试验检测中,首先施工单位要建立健全、完善的质量保证体系,对检测人员的组织管理、检测手段,设备仪器的应用等各个方面加强管理。 4.2 确定材料检测程序 材料试验检测的程序:针对各个工程项目的实际情况,制定较为详细的建筑材料的试验检测规范和标准,并且明确材料的试验检测程序。要明确建筑材料检测工作人员的职责、工作步骤和方法等,保证材料的质量要求也需要采取相应的措施等。 4.3 加强误差控制 试验检测的步骤和方法必须严格的遵守国家相关文件规定。不能够仅仅为了节省时间而省略必要的试验步骤,因这种试验工作人员所能控制的因素所能造成试验结果的误差,是错误而并不是试验误差。因此试验检测结果必须保证准确,尽可能的减小试验误差。 5 总结 综上所述,我们必须严格的按照相关规范和标准对建筑材料进行检测,以确保其质量,规格、性能等指标满足建筑工程的设计和规范要求。从而控制建筑工程的质量,为建造高质量的工程做出我们的贡献。 建筑工程材料试验检测技术研究:建筑工程材料试验检测技术的重要性 摘要:建筑工程材料检测工作是工程建设项目施工过程中质量控制的主要手段。建筑工程材料检测工作的准确性与否,直接影响到工程建设项目质量控制的有效性和质量评价的符合性。随着我国经济的发展,基本建设速度的加快, 如何正确适应当前的新形势,充分发挥检测的重要作用,提高市场竞争力,使建设工程材料检测逐步纳入规范化的管理轨道,是当前所面临的亟待解决的课题。 关键词:工程材料 试验检测 质量控制规范管理 前言;建筑工程材料试验检测是建筑工程施工技术管理中一个主要组成部分,同时也是建筑工程施工质量控制和竣工验收评定工作中不可缺少的一个重要环节。通过科学地管理试验检测技术,对充分合理利用当地原材料、推广新技术、新材料、新工艺;对科学地定量评定材料和构件质量及工程质量;对降低建筑工程造价等都有极为重要的意义。材料试验检测是一项技术性很强的工作,涉及知识内容广泛,如材料类型纷杂、仪器种类多。本文通过分析检测工作中所接触的一些现状,对建筑工程材料试验检测的重要性论述,并就加强工程材料试验检测的措施及对策进行了探讨。 一、工程材料试验检测的重要性 1、通过工程材料试验检测,可以优化工程材料的选择 通过试验检测,可在众多同类合格产品中优先选择综合费用低的原材料。可以科学地评定建筑用各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏。对于任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验,评定其产品是否合格。这对于合理地应用材料,提高工程质量,是非常重要的。比如对于建设地点的砂石、填料等等,可借助试验检测这种有效手段,以确定上述材料是否满足施工技术规范的要求,以便于就地取材,降低工程造价。又如选择土场,在完成土样的组成分析时,应进行达到压实标准所需的机械台班消耗与最佳含水量水分补充的总费用比较,选择标准击实较低、补充水分量少的土场,可节约工程用水量,从而节约了费用。 2、通过工程材料试验检测,有利于选择新材料、新技术、新工艺通过对新材料、新技术、新工艺进行试验检测,可以鉴别其可行性、适用性、有效性、先进性,对于推动施工技术进步,提高工程进度和质量等将起到积极的作用。 3、通过工程材料试验检测,可以优化材料的配合比设计 在进行配合比设计方面,多做几个试配方案,以便有选用控制成本主要材料用量比例小的配比的经济方案。如通过试验,在满足设计强度的情况下,可以选择灰剂量较小的砼、基层配比;在沥青路面上,选择用油量相对较小的方案。通过配合比试验检测可以选择合理经济的材料配合比有效地降低工程造价。 4、通过必要的试验检测,可科学地评定各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏。 通过必要的试验检测,对于任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验,从而评定其产品是否合格。这对于合理地应用材料,提高工程质量是非常重要的。 二、加强工程材料试验检测的措施及建议 1、建立完善工程材料试验检测制度 为了对工程材料实施有效的质量控制和检验评定,需要建立健全工程材料试验检测制度。首先,针对建设项目规模,建立相应等级试验检测机构和质量保证体系,对工程材料质量负责。试验检测机构业务范围内的有关规范、规程、标准等技术文件应齐全,试验检测应严格按有关标准、规程及规范进行。其次,建立健全试验检测工作制度。建立各级人员的岗位责任制度和内部工作文件、技术文件的管理及保密制度、检测样品及抽样管理制度、质量管理手册执行情况检查制度等。要明确试验检测的责任人,建立保证检测工作质量的各种措施及规章制度。在实际工作中,首先应严格实行质量自检,加强质量管理和质量监督,逐步建立完善四级质量保证体系;其次要增强建设各方面的质量意识,分工负责,责任到人,真正落实质量岗位责任制。作为建筑行业的一个组成部分,工程质量检测随着全民质量意识的提高面不断被个重视。最后,制定详细的试验检测工作细则。在试验检测过程中,完全按照经试验检测工作细则规定的方法进行操作,试验室对各种工程材料做到有检测、有取样、有试验报告,并确认试验检测合格后才进入下施工现场使用,以保证工程的施工质量。 2.合理配备试验检测人员和设备 首先,根据工程规模确定工地试验室的数量和中心试验室的布置。要确保以上设置能够满足施工的需要,以做到跟踪检测,及时掌握试验数据,有效地控制工程质量。其次,合理的配备试验检测人员。配备的技术人员必须经过专业培训且成绩合格,为了提高试验检测人员的技术水平,要求工程材料试验检测人员必须接受全面、系统的工程材料试验、检测技术培训,做到持证上岗。最后,加强仪器设备的配备与计量。中心试验室及工地试验室的所有这些仪器设备都经计量检测机构检测合格后才能使用,并根据其使用的频率,随时进行计量检定,保证试验仪器的准确性。 3、加强工程材料检测技术的规范化管理 (1)标准、规程的执行。标准是以科学技术和实践经验的综合成果为基础而制订的,各有关部门必须无条件严格遵守,但在实际工作中,不按标准、规程进行试验检测的例子很多。如:水泥仅做安定性检测;砂、石各项检测不做平行试验;钢筋拉伸试验不拉断,有的不做弯曲;试验时不严格控制加荷速度等等。这样的试验检测结果准确性很差,完全不符合标准、规程要求,所得结论几乎没有实际指导生产的价值,必须坚决制止。另外,随着社会进步,科学发展,新规程、标准不断产生,要及时采用新标准。如:1999年颁布《水泥胶砂纯度检验方法(IS0)》,2000年颁布的《混凝土和砂浆配合比设计规程》,2001年颁布《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》等都应及时取代旧规程、旧方法、旧标准,须严格落实执行新规程、新方法、新标准。 建筑工程材料试验检测技术研究:探讨建筑工程材料试验检测技术 摘要:随着近些年来我国房地产业日新月异的发展变化,越来越多的人开始关注建筑工程的质量状况。作为控制工程质量的重要手段-----试验检测工作也应运而生,并在整个建筑过程中起着举足轻重的作用。本文通过介绍试验检测工作的目的和内容,分析检测工作的现状和存在的问题,并根据自己多年来的切身工作经历,提出一些相应的解决办法,旨在让人们了解和重视建筑行业的这项关键性工作-----试验检测。 关键词:试验检测;材料质量;控制参数;工程 引言近20年来我国城镇化进程中土木工程发展迅速,建筑结构的建设规模日益扩大,建筑结构安全建设运行关系重大,在工程建设中必须竭力保证施工质量,试验检测概念应运而生。试验检测就是在建筑结构的建设中,对工程施工过程的每一个环节中所用的材料进行检测,并通过标准实验、验证试验的结果来判断工程施工成果的质量控制方法。 一、工程试验检测作用 (1)通过建筑工程的试验检测,可以实现原材料的充分利用。原材料乃是保证工程质量的物质基础,工程的质量取决于材料种类、价格、保存环境等因素。对建筑材料采用进场检测的方式,以确保原材料的质量达到工程标准,为工程的顺利施工奠定基础。(2)通过建筑工程的试验检测,能够确定工程的施工参数。施工参数是指导建筑结构建设的重要指标,强化建筑工程施工试验检测力度,可以得到确保工程质量的最佳参数,从而能够有效保障工程施工质量。(3)通过建筑工程的试验检测,可以为工程的质量把关。在进行建筑工程建设时,施工单位能主动将试验检测作为加强工程质量控制的一种手段,对每一个环节加以严格的控制。不仅能及时发现存在的问题,而且可以减少并防止返工,在一定程度上缩短工期,确保建筑工程能够按时保质完工并交付使用。二、我国当前工程试验检测中存在的问题1、施工单位对试验检测的重视力度不够试验检测是施工单位工程质量管理工作的重要组成部分之一。目前在建筑工程的建设过程中,个别施工单位为了追求经济利益,忽视试验检测的重要性,导致工程的试验检测不够规范。更有甚者,缺少试验检测环节,严重的损害施工质量。此外,部分施工单位由于经济条件等限制无法完全按照标准对样品进行检测,造成检测的结果失去代表性,无法准确的反应工程的施工质量,从而对质量的控制过程造成不利影响。2、试验检测的规范性有待提高我国施工单位目前知识水平较高、业务熟练的高级技术人员的数量有限,施工单位缺少足够的试验人员,大大降低了施工单位自检的规范性而影响了工程试验检测的质量。施工单位为了节省开支而未配备足够的检测设备,也在一定程度上限制了试验检测水平的提高。此外,检测结果直接决定工程能否顺利的竣工验收,单凭施工单位自检,很难客观反映建筑工程建材的真实情况。3、试验检测的监督工作有待加强试验检测是为了侧面反映建筑工程的施工质量,该方法出具的检测报告应当具备客观性、科学性和代表性。为保证结果的客观准确,通常要由建设单位委托监理单位对工程的全过程进行试验检测。但是在实际操作中,要准确的反应样品的实际质量,需要花费大量的资金配备足够的试验监理工程师并建立合格的现场试验室,单靠建筑工程监理费用难以负担。这就导致一些建筑工程的监理单位通过委托第三方或直接委托施工单位的自有人员进行试验检测工作。这种做法无法保证检测结果的真实性,严重影响工程施工质量控制。三、加强试验检测管理的措施 1、试验检测设备的管理需要加强检测设备是建筑工程试验检测的重要物质基础。只有种类齐全、质量合格检测设备才可以准确反映送检样品的真实性,作为评判建筑工程施工质量的参考。所以工程的建设单位和施工单位以及监理单位应当通力合作,必须确保试验检测设备满足检测要求,设备的维护与管理工作也需要加强,必须进行定期校验,确保设备处于正常的工作状态,有助于提升检测结果的代表性与科学性。 2、工作人员的业务素质亟需提高试验人员的业务素质在对于试验检测工作结果的质量起到了决定性作用,只有加强对试验人员的培训与管理,使得试验人员具备相应的资质,确保其业务水平达到相关的要求,才能有效地提高试该项工作的准确性与科学性。同时,试验人员的思想水平也起到关键作用,必须保证他们在试验检测的全过程中都能自觉的严格遵循国家标准,做到规范采样、科学检测,这样就能从根本上提高检测结果质量,确保建筑结构施工环节中工程质量管理有充足的依据,保证了建筑工程的使用安全。 3、完善试验检测的管理制度建立健全试验检测的管理制度,加强试验检测全过程的监督力度,可以确保试验检测结果客观准确的反应工程建设的实际,从而找到工程建设中存在的问题,并有针对性的加以改进,最终提高建筑工程的施工质量。所以,各级单位应当密切配合,不断完善试验检测的管理制度,实行科学的管理措施,使试验检测工作有章可循、有据可依,有效的提高试验人员的工作积极性,促进试验检测工作向着规范化、制度化的方向发展。此外,组织专人建立一个试验检测工作的监督小组,对试验检测工作的全过程进行客观公正的监督,并根据实际的操作过程对试验人员进行评分,可以激励试验人员不断提高自身的业务素质和思想水平,提高试验检测的质量,从而更好的发挥试验检测在工程建设过程中所起到的作用,确保建筑工程施工顺利进行。 四、建筑材料质量控制措施 1、首先在订购建筑材料前的质量控制仔细阅读工程设计文件,施工图、施工合同,施工组织设计等与工程材料有关的文件,熟悉文件对材料品种、规格、型号、强度等级,生产厂家与商标的规定和要求。 2、掌握材料信息,优选供货厂家。引入竟争机制是保证采购订货质量的前提,而且有助于保证工程质量,降低工程造价。为此大宗材料应当实行招标采购方式,对于有色差的装饰材料最好是一次订齐和备足货源,以免由于分批而出现色泽不一的质量问题。 3、进入施工现场的各种原材料、半成品、构配件按供货合同约定的质量标准提供质量文件,包括:生产许可证或使用许可证;产品合格、质量证明书或质量试验报告单。物单必须相符,应检查到场材料的实际情况与要求的材料在品种、规格、型号、强度等级、生产厂家与商标等方面是否相符。如有任何一项不符,应要求退货或要求供货单位提供材料资料。标志不清的材料可要求退货或抽检。 4、材料进场后的质量控制工程上使用所有各类材料必须事先审批后方可进入施工现场:施工现场不得存放与本工程无关或不合格的材料。不同种类、不同品种、不同厂家、不同批号、不同型号的材料必须分类堆放,界限清晰,建立材料台账并由专人管理。避免使用时造成混乱,便于追踪工程质量,对分析质量事故的原因有一定帮助。 结束语 随着建筑工程迅猛发展,质量是工程的生命已成为人们的普遍共识。材料是保证工程质量的首要条件,作为检验材料质量的唯一有效手段——试验检测,不容忽视。在材料质量控制的实践中,深刻体会到工程材料的质量监控要采取检验和抽检相结合,建立完善的质量保证体系,牢固树立“百年大计、质量第一”的方针,从源头抓起,严格执行国家有关质量检测方面的法律、法规,严格按国家颁布的试验标准和规程进行工作。检测工作坚持科学性、公正性、其工作不受任何行政和其它干预,秉公办事、不弄虚作假、不伪造资料、不参与任何有损于试验成果公正性的活动,确保工程材料质量,为有效地控制工程质量奠定基础。 建筑工程材料试验检测技术研究:建筑工程材料试验检测技术的应用分析 摘要:建筑材料的检测是确保工程使用材料质量,确保工程质量的重要举措,建筑材料质量好坏直接影响建筑工程的优劣,而目前社会上生产的建筑工业产品伪劣品太多,因此,必须对建筑材料质量进行严格检测与控制。本文结合笔者多年的施工管理经验,对建筑材料控制的内容、检测的影响因素及检测方法进行了探讨。 关键词:建筑 工程 材料 试验 检测 内容 当前我国经济正处于快速发展阶段,对基础建设工程的投资也逐渐的加大,建筑材料检测技术也越来越受到重视。检测人员应严格遵照规程操作,注意检测试验的每个细节,努力做好建筑材料的检测工作。加强进场材料的质量控制、严把材料进场验收关、合理选择、使用和存放材料等等。另外需要建设系统采取行政管理手段,备案措施,检验等措施来保证工程质量。 1、材料质量控制的内容 材料料的质量标准是判断材料质量是否合格的尺度,也是作为验收检测材料质量的标准和依据,不同的材料有不同的质量标准。掌握材料的质量标准,是进行材料检测的前提,否则检测就失去的意义。 材料质量检测的有书面检测、外观检测、理化检测和无损检测等方法包括:书面检测,是通过对被检材料的质量保证资料(生产许可证、合格证等)、试验报告等进行审核,取得认可方能使用; 外观检测,是对材料从品种、标志、规格、外形尺寸等进行直观检查,看其是否有明显的质量问题; 理化检测,是借助试验设备和仪器对材料样品的物理力学性能、化学成分、机械性能等进行科学的鉴定。 建筑物的检测根据其部位和使用功能可以分为三类,一是建筑结构材料,二是墙体材料,三是建筑功能材料。施工过程中使用的建筑材料品种多样,现场检测和试验材料的检测都需要符合国家的相关规范,这样才能够确保建筑物的工程质量,只对合格证明检测而不对样品进行抽样检测或者是抽样不合符规范都是不和要求的。 2.建材检测的影响因素 2.1 环境温度与湿度的影响 温度和湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响,若温度过高会使材料强度偏高,而温度过低会使材料的强度偏低。为了得到标准的建筑材料性能,在标准规范中对材料养护以及测试时的环境条件都有明确规定,在检测时必须严格遵守。 2.2 加荷速度的影响 常温条件下若进行材料力学性能测试时加荷速度较快,则试件的变形滞后加在其上的荷载,测出的强度值一般就会高于材料的固有强度。若加荷速度较慢时,检测所得的数据就会偏小。因此加荷速度应严格按照材料标准和操作规程进行,在规定范围中取低值。在实际检测中检测人员应掌握正确的加荷速度。 2.3 试件尺寸及精度 进行材料力学性能测试时,试样应为标准试件,否则应按标准规范进行处理。尺寸精度就是实际尺寸变化所达到的标准公差的等级范围。尺寸精度越大得出的检测结果就越精确。所以试件尺寸及精度对检测结果的影响非常大。为了尽快建立规范化的检测标准,通过大量的材料检测试验,着重研究了标准试件的长度、宽度以及厚度等尺寸对材料性能的影响,提出了检测的标准试件尺寸的建议,为标准检验方法的建立提供了基础资料。 2.4 检测误差 检测中由于操作人员的熟练程度不同以及受材料的匀质性、设备仪器、环境条件等因素的影响都会使检测结果产生误差。将同一个样品分成几个试样,用相同方法在同一仪器上分别进行检测所得结果之间的误差,称为平行检测误差。它主要是考虑材料的匀质性,规程规定该误差的允许值较小;同一组试件之间的误差,若该误差在规定的范围内是允许的,但若超出了允许范围则应重新检测。它主要是考虑操作人员的熟练程度的差异。同一材料、同一样品在不同检测设备所获得的检测结果的误差,称为再现性误差或对比检测误差,该误差规定的范围最大。它主要是考虑操作人员的熟练程度的差异、设备仪器、环境条件等因素的影响。 3. 取样试样 建筑材料的取样必须具有代表性,一般是对一批材料中的不同的部位进行随机的抽样检测,也就是抽样时不仅要数量合符要求同时所取的部位和方法也必须是按照相关规定来进行的。所取样品的数量对检测的结果准确性非常的重要,若是数量过少、取样的位置以及方法不正确则得出的结果误差就会相差较大,甚至有可能得出相反的结果。例如:袋装水泥必须从至少20 袋水泥中取出等量的水泥样品,而且总量不得少于12kg。然而在实际的检测过程之中检测人员往往从一整袋水泥之中取出半袋或是就拿一袋作为样品,通过检测水泥的一些指标不符合相关标准要求,但是经过现场取样之后,得出的结果却是完全的符合国家的标准要求。 4.一般建筑材料的检测方法 4.1 钢筋的检测 钢筋在进入施工现场时,必须按照国家规范中的《钢筋砼用热轧带肋钢筋》GB1499 等一些规定对抽取的样品作力学性能试验,检测的结果必须符合规范中的标准。对于需要进行冷拉的钢筋必须分批的验收,同时每一批钢筋的总重量不能够大于20t。建筑在施工过程中的钢筋焊接主要分为以下几个焊法:闪光对焊、电阻点焊、电弧焊、电渣压力焊。1) 闪光对焊:钢筋的机械试验主要是指拉伸试验和弯曲试验,钢筋的拉伸长度一般是500mm~650mm,在做冷弯试验是长度一般是250mm~350mm。2) 电阻点焊:热轧钢筋在做电阻点焊抗剪试验时,钢筋的长度一般大于等于600m m;对于低碳钢丝的焊点,除了要作抗剪试验外,还必须对小钢丝做拉伸试验,钢筋的长度一般为500m m ~ 650m m。3) 电弧焊与电渣压力焊:钢筋在做现场安装时都必须对其做拉伸试验,钢筋的长度一般是500m m ~ 650m m。 4.2 水泥、砂石的检测 砂石、水泥、外加剂是建筑工程中最基础和用量最大的建筑物材料,在过去对建筑工程中的这些材料进行检测时,一般只是检测这些产品的强度和着与强度有关的一些技术指标。而现在对于砂石、水泥以及外加剂的检测还必须加上放射性的检验。在对水泥进场验收时:必须对其品种、级别、包装以及出厂的日期进行检查,并且要对其强度、安定性和其它一些指标也要做相关的检测,检测标准必须符合国家规范中的《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175 等中的相关规定。在施工的过程之中对水泥的质量不能确定时或者是水泥的出厂日期超过了三个月时,必须重新对水泥进行检测,并且按照新检测的结果使用。砂石的取样方式:在对砂料堆进行取样时,所取的部位必须是均匀的。在砂石的顶部、中部以及底部等五个不同的部位进行取样,从而组成一组样品,每个部位抽取的砂石必须大致相等。在对砂石和水泥进行送检时,还必须对混凝土配合比和砂浆的配合比进行检测工作,砂石和水泥的检测报告最好是同时得出。在第一次搅拌混凝土或者是砌筑砂浆时,必须要预留至少一组标准的试样来作为验证配合比的依据。同时,还需要对砂石的粒径、水泥的使用量、搅拌的所花费的时间以及砂浆的和易性等一些指标进行检验。 4.3 混凝土 建筑物的混凝土强度等级必须符合相关规范,对于检查混凝土强度的构件,必须浇筑的地方随机的抽取。对于有抗渗要求的结构,抽取的抗渗部位也必须随机从而来保证工程质量。检测过程中周围环境的稳定和湿度对材料的性能影响也非常的大,故对材料的养护和测试环境也必须符合规范的标准。例如GB/T17671- 1999 《水泥胶砂强度检验方法》规定,构件的制作环境温度应为20℃±2℃,湿度大于50%;拆模时的温度为20℃±1℃,湿度大于 90%;在水中的养护稳定为 20℃±1℃。 5.数据处理 检测数据的处理依照 GB/T8170-2008《数值修约规则与极限数值的表示和判定》来进行,按规定保留有效位数,尾上数字按照四舍六入五单双法进行取舍,即四要舍六要入,五后有数进一位,五后无数看前方,前为奇数进一位,前为偶数则舍去。在进行数据处理过程中,其取舍常用方法有拉依达法、肖维纳特法、格拉布斯法等。各方面的原因,相同组试件结果离散性会比较大。为了使得结果较准确,必须对试验结果作出相应的取啥。比如在做水泥胶砂试件的抗折强度要求时,当三个强度值超过了平均值的10% 时,那么就必须剔除该值其余两个值的平均值作为测定结果。如果其中的两个数平均值超过了10%,那么剩下的一个值作为测定结果。若三个数平均值超过了10% 则需要重新检验。对于混凝土和砂浆都有各自的检测方式,在做检测是必须注意。对于检测出的结果比预期的大或小,或者是相差比较大都必须对产生这一现象的原因进行分析,从而找出原因。 6.结语 近些年来,检测技术越来越加的成熟和先进,一些与检测有关的标准和规范也相应的出版了,这对于确保工程中的质量具有非常重要的作用。建筑工程施工质量控制不仅需要依靠施工过程的技术管理以及质量管理,还需要对施工用建筑材料进行必要的检测,以保障工程施工质量。 建筑工程材料试验检测技术研究:浅谈建筑工程材料试验检测技术 【摘要】建筑材料是建筑工程这一特殊产品的原料,其质量好坏直接影响建筑工程的优劣,而目前社会上生产的建筑工业产品伪劣品太多,因此,必须对建筑材料质量进行严格检测与控制。本文介绍了我国建材检测发展现状,探讨了影响材料检测的因素。分析了建材质量检测技技术的控制措施。 【关键词】建材 检测 技术 一、前言 我国建材检测发展现状 据国家认证认可监督委员会统计,目前我国的检测机构分布之广、数量之多、涉及面之宽,在世界上是罕见的。在众多的实验室中,绝大部分实验室的检测装备相当简陋,科技含量也不高,固定资产不足200 万元。实验室操作人员更是少得可怜,大多数不超出10 人。年检测收入不足100 万元,除去成本,利润微乎其微。造成此现象的原因是定位不准发展失衡,建材检测行业从开始出现发展到今天,都是以科研院校和大型建筑企业内部试验室等附属机构的面貌出现的,大都带有科研与教学性质。而以各级质量监督管理部门名义设立的监督检验室,带有政府色彩,且一直附属于母体的部门进行运作,还没有形成独立企业运作的理念。但是,按照国际惯例,没有独立法人资格,检测机构是不能作为独立的第三方服务市场的,这就为中国的建材检测机构带来了市场风险和压力。 二、影响材料检测的因素 1、周围环境温度及湿度的影响 温度对水泥构件的早期强度有着十分明显的影响:环境温度对水泥材料的凝结硬化有很大的影响,当温度高时,水泥的凝结硬化速度迅速,当温度低时,水泥的凝结硬化速度缓慢,因此适宜的温度对水泥的强度起到了十分重要的作用。在国家的标准规范中对检测时的材料养护的环境条件有严格规定,例如水泥试验环境要求:试验用的试块在成型时的环境温度应该稳定的保持在20℃±2℃的情况下,并且其相对湿度也应该大于50%。只有严格遵守相关规定才能有效的减少系统误差。 2、加荷速度的影响 在建筑材料的试验检测过程中,根据不同的规定和标准,对各种建筑材料有不同的加荷速度的规定。例如混凝土试块的试验检测过程应该使用连续的、均匀的加荷速度,并且混凝土的强度等级小于C30 时,其加荷速度应该为每秒为0.3~- 0.5MPa,当混凝土的强度等级大于或等于C30 且小于C60 时,其加荷速度应该为每秒钟0.5~- 0.8MPa,当混凝土的强度等级大于或等于C60 时,其加荷速度应该为秒钟0.8~- 1.0MPa。假如检测人员在实际的试验检测工作中为了尽快的完成材料的试验检测任务,随意的增加其加荷速度,将会使试验检测的结果失去真实性。 二、建材质量检测技技术 1、确定检测项目 施工现场所用的建筑材料品种繁多,进场需检测,试验的材料检验项目要服从国家、行业及当地建设主管部门(或所属有关部门)的规定。比如混凝土用的水泥,需按批检验其安定性.强度,凝结时间和细度。 2、科学取样 取样要有代表性,一般是以一批材料不同部位随机抽取规定数量的样品,即不仅取样数量要正确。取样部位及方法也要按规定进行。试样的数量关系到试验结果的准确性,数量过少,取样部位及方法的偏差,都会使试验误差增大,甚至会得出相反的结果;但是,在实际检测中常常出现取样不具有代表性、取样数量不够,取样方法不正确等。 3、一定的外部环境条件 温度和湿度对一些建筑材料的性能有很大的影响。故在标准中对材料养护,测试时环境条件有明确规定,只有严格遵守这些规定,试验结果才具有可比性;该试验在一定程度上能反映出环境温度湿度对材料试验的影响,因而要求试验时必须将温、湿度控制在规定范围内。 4、误差度 试验方法须严格按标准规定进行。可是有个别试验人员在作钢筋拉伸试验时只试验到试件出现颈缩而不将其拉至断裂,这是不正确的,这样势必造成试验结果的误差,但这不属于试验误差,而是人为造成的误差。钢筋不拉断,其测得的伸长率较规定的试件断后伸长率要低,与标准规定相违背,这是不允许的。试验要求必须准确,以减少误差度。 5、数据处理 由于各种原因,同一组试件中有时试验数据结果离散性较大。为使试验结果准确,标准规定对一些材料的试验结果数据有取舍的要求。如水泥胶砂强度抗折试验,当三个强度值中有一个超出平均值土106 的需剔除该数值,以其余两个强度测定值的平均值作为抗折强度结果。若其中有两个测定值超过平均值的±106 时,则以剩下的一个测定值作为抗折强度结果。若3 个测定值全部超过平均值的±106 时,则须重新检验。混凝土和砂浆的抗压试件强度平均值的计算等都有各自的取舍方法。应予注意,切不可简单地把数据相加计算了事。计算后的数据修约的方法按GB/T8170 进行,其尾数要按四舍五入单双法进位,并按标准规定保留数据的位数。 三、建筑材料质量的控制措施 1、严格检查建筑材料三证 为了控制以上材料配件的质量,严把材料进场检验关是一个重要措施。工程所使用的主要材料、成品、半成品、配件、器具和设备必须具有中文质量合格证明文件,规格、型号及性能检测报告应符合国家技术标准或设计要求。进场时应做检查验收,并经监理工程师核查确认。实行生产许可证和安全认证的制度的产品,应有许可证编号和安全认证标志。实行生产许可证和安全认证的制度的产品,在选购前需对产品的生产许可证及安全认证标志原件进行核查,以防复印件伪造,同类产品不同型号不同规格产品要分别核查每个品种的证件,以防冒名顶替以一代十。招标或采购技术要求、产品样品、投标书、合同等重要文件资料要专人妥善保管,甲方工地代表或监理工程师要全面掌握这些资料,货到工地后依据资料核查验收,对产品的型号、规格、性能指标、产地、数量、外观质量进行检查,不符合要求者不许接收。重要的设备、产品,需要特别关注的产品在设备产品加工生产过程中,需要甲方去现场核查监督生产过程。这项工作是甲方工地容易脱节,建设单位材料部门或合同管理部门整个操作过程没有及时通报给监理工程师,资料也没有给监理工程师复印,有时货到现场后没有及时通知监理工程师,材料部门或工地直接将材料接受,都会造成材料进场把关不严。加热管管材生产企业应向设计、安装和建设单位提交下列文件:国家授权机构提供的有效期内的符合相关标准要求的检验报告;产品合格证;有特殊要求的管材,厂家应提供相应说明书。 2、必要的强制性检测 为了保证结构安全,治理质量通病,禁堵伪劣材料用于工程,根据设计要求,或规范要求,或主管部门规定,需要进行项目检测。目前一些地区质量检测站常规检测项目有:主体结构(梁、板、柱)砼标号及钢筋数量检测,竣工后房屋空气质量状况检测,钢筋抽样检测,混凝土试块检测,加气块两项性能(外观质量及强度)检测(非必检测项目),瓷砖性能检测,铝合金门窗三性检测等,这些项目都是强制性要求必须检测的项目。 结论 检测报告是建筑材料检测站的最终产品,检测报告的准确性和可靠性,直接决定了建筑材料是否合格、能否使用,关系到建筑工程的质量和人民生命财产的安全,也关系到建筑材料检测站的企业形象和社会信誉。因此,加强对建材检测技术要求及工作流程的管理,是建筑材料检测站内部质量管理的重要组成部分,是确保建筑材料检测站出具合格检测报告的重要手段,也是建筑工程质量控制的重要环节。
交通运输的发展现状篇1 一、引言 交通运输业是国民经济发展的战略性、基础性、先导性产业,是维系经济社会正常运转、促进经济发展和人民正常生活的必备条件和基础保证[1]。陕西省地处我国内陆腹地,交通运输对陕西经济的发展起着非常重要的支撑作用,但交通运输系统中存在的基础设施薄弱、运输结构不合理、服务效率低下、规划缺乏系统性以及体制机制有待改革等问题已经成为制约陕西经济高质量发展的瓶颈。本文对陕西交通运输业的发展现状、存在的问题进行了分析,提出了促进陕西交通运输业发展的对策与建议。 二、陕西交通运输发展现状 (一)交通运输基础设施情况 近年来,陕西逐步加大交通运输基础设施投资,“十三五”时期,陕西共完成基础设施投资超过4500亿元。截至2020年底,公路总里程达到18万公里,公路密度达到88公里/百平方公里,高速公路通车里程超过6000公里,高速公路升级出口数量达到26个,铁路运营里程达到6030公里,铁路复线率达到68%;延安、安康机场搬迁建设完成,榆林机场二期改扩建工程完工,西安咸阳机场三期改扩建工程实现顺利开工;公路、铁路、航空运输密度逐步提升,水路密度保持稳定。 (二)客货运输量情况 随着陕西经济社会高质量发展,陕西客货运输量也得到了大幅提升。“十三五”时期,陕西客运量(2020年客运受疫情影响较大剔除)突破7.2亿人次;旅客周转量达到102166百万人公里,复合增速为4.83%;货运量突破16.5亿吨,货物周转量达到369845百万吨公里,复合增速为1.78%。 (三)运输结构情况 现代交通运输是由公路、铁路、航空、水运以及管道等五种运输方式相互衔接、相互配合组成的综合运输体系。陕西交通运输体系与国内整体交通运输体系类似,也是由五种运输方式组成,但由于陕西区位的特殊性,水运和管道运输相对薄弱,运输方式以公路为主,铁路及航空为辅,其他运输方式作为补充。“十三五”时期,陕西客运量为324844万人,其中公路占比最高,为83.33%;旅客周转量为436330百万人公里,铁路运输占比最高,为52.09%;货运量为805413万吨,公路运输占比最高,为73.72%;货物周转量为1841542百万吨公里,公路运输占比最高,为53.8%。 (四)运输服务情况 “十三五”时期,陕西交通运输服务水平逐步得到提升,运输服务效率得到较大提升。铁路运输方面,动车组发送旅客量占铁路总旅客运输量的60%,铁路旅客列车正点率接近100%;航空运输方面,航班正常率超过90%,高于全国平均水平;物流业方面,社会物流总费用占GDP的比重逐年下降,社会物流总费用占GDP的比重由16.2%降至15.2%,2020年进一步降至12.9%,物流业发展态势良好。总体来看,“十三五”时期陕西交通运输业取得了快速发展,基础设施相对健全、干线网络与支线网络相互连接、多种运输方式高效衔接、交通运输结构逐步得到优化、运输服务质量和服务水平逐步提升,为陕西经济社会的高质量发展奠定了坚实的基础。但与东部沿海省市相比,陕西交通运输在基础设施、运输结构、运输服务效率、规划系统性以及交通运输体制方面还存在较大的差距和短板,是制约陕西交通运输高质量发展的重要瓶颈,亟须优化提升、补齐短板,通过交通运输业的高质量发展推动陕西经济社会的快速发展。 三、陕西交通运输发展存在的问题 (一)基础设施仍显薄弱 “十三五”时期,陕西交通运输基础设施虽然取得了较大的突破,但是与经济社会发展速度相比,交通运输基础设施仍然比较薄弱,还有较大提升空间。一是陕北、关中、陕南三大区域之间分布不平衡,关中区域交通运输基础设施相对比较完善,陕北、陕南区域仍显薄弱;二是不同运输方式基础设施存在较大差异,公路、铁路基础设施相对比较完善,民航、水运基础设施仍需补齐短板;三是客、货运基础设施差距明显,货运场站及物流基础设施规模小、布局分散,与客运枢纽及基础设施相比还有较大差距,应继续补齐货运场站及物流基础短板;四是智能化、信息化设施仍显不足,与智慧交通的总体要求相比仍需持续加强[2]。 (二)交通运输结构仍需优化 陕西交通运输结构无论是不同运输方式之间,还是城乡不同区域之间均存在较大差异,仍需进一步优化。一方面,陕西运输方式仍然以公路运输为主,铁路运输方式为辅助,航空等其他运输方式为补充,铁路、航空等运输方式仍有很大提升空间;另一方面,陕西城乡之间运输发展不平衡,城镇交通基础设施、规模均优于乡村,农村配套桥涵、排水等设施不足,公路技术建树标准较低,需要不断进行补充和完善。 (三)运输服务效率仍需提高 陕西交通运输服务效率整体偏低,成为制约行业高质量发展的重要瓶颈。一是运输组织方式有待提高,不同运输方式之间运输装备、集装单元等标准不统一,不能形成高效的衔接,导致运输服务水平和效率低下;二是客、货运网络布局不合理,导致运力分布不平衡,运力过剩和运力不足问题同时存在;三是交通信息化、平台化、智能化水平不高,信息不对称问题表现突出,信息资源无法实现有效共享和利用;四是运输企业能耗水平整体偏高,在“双碳”战略背景下,行业面临着较大的减排压力[3]。 (四)交通运输规划缺乏系统性 现代交通运输系统是集多种运输方式于一体的综合运输体系,综合交通运输体系要求区域内的不同基础设施、运输组织、信息系统、运力结构能够实现高效衔接,提升运输服务效率[4]。陕西交通运输系统的规划缺乏整体性,不同运输系统、不同主管部门、不同运输方式之间的配合不够,交通运输系统衔接效率低下,严重制约陕西交通运输的发展和综合运输体系的效率提高。 (五)交通运输体制有待改革优化 交通运输体制在运输体系构建中起着至关重要的作用,目前陕西交通运输市场配置与行政管理相互分割,有限的资源无法发挥出最大的效用,造成资源的浪费。交通运输体制的原因,使得公路、铁路、航空、水运、管道五种运输方式各成体系,各自规划建设,各自配套,导致各体系之间衔接不畅,综合运输体系建设规模相对较小,推进速度缓慢。 四、促进陕西交通运输发展的对策与建议 (一)加快构建综合交通网络体系 加快综合运输体系建设,提升运输效率和服务质量。具体而言,一是加强顶层设计,对交通运输网络进行统一规划和布局,统筹公路、铁路、航空等各类资源,加快综合交通运输网络建设;二是加大现有交通运输设施改造力度,充分发挥不同运输方式的优势,对运输网络结构进行优化,提升不同运输方式的衔接效率,实现“1+1>2”的效果;三是补齐县域、乡镇交通运输短板,加快城乡交通一体化的建设;四是充分发挥轨道交通运输优势,加快城市轨道交通和城际铁路建设,实现城市群与都市圈交通运输的一体化[5]。 (二)加快绿色交通运输系统建设 随着国家“碳达峰、碳中和”战略的深入推进,各项节能减排政策将陆续出台,加快绿色交通运输体系建设是必然要求[6]。一方面,将绿色交通理念贯穿于交通运输体系规划、建设、运营、养护等全过程,在交通运输基础设施建设过程中,优先使用环保、节能材料和施工工艺,从源头上做到绿色环保;另一方面,加快高污染、高排放、高耗能交通运输装备以及机械设备的淘汰和更新换代,逐步替换为低排放、高效能的运输装备,减少碳和噪声的产生,提升交通运输装备及机械装备的效能水平。 (三)加快交通运输数字化建设 《交通强国建设纲要》对数字化交通提出了更高的要求,陕西要充分利用5G、物联网、大数据、区块链、人工智能等新一代信息技术,赋能交通运输发展。通过构建数字化、智能化、网络化的综合交通运输信息平台,实现公路、铁路、航空、水运等不同运输方式数据的互联互通和资源共享,提升综合交通运输效率和效能[7]。 (四)拓宽交通投融资体系建设 抢抓共建“一带一路”、新时代西部大开发形成新格局、黄河流域生态保护和高质量发展等机遇,探索交通运输领域新兴投融资模式,形成多元化的投融资格局;积极争取国家在交通运输领域的专项发展基金,统筹各级财政资金,加快交通运输基础设施建设;引导交通运输企业通过上市、发行债券等方式进行融资,形成多元化的投融资体系,鼓励和吸引社会资本利用PPP模式参与交通基础设施建设,持续提升交通运输基础设施服务质量及效率。 (五)优化交通运输体制 进一步对陕西交通运输体系内的各类资源进行整合,通过资源整合实现各类交通运输资源的最大化利用;对陕西交通运输网络进行统一规划、统一布局、统一实施,实现不同运输方式的安全、便捷、高效的无缝衔接,提升运输效率[8]。持续加大交通运输体制改革和优化力度,持续加快政企分离,建立健全适应新时期交通运输发展的行政体制,促进交通运输业高质量发展。 五、结论 交通运输的发展和交通运输体系的建设是一项系统工程,需要从各个层面统筹推进。首先,要注重战略的引领,通过交通运输主管部门的顶层设计和统一规划,各交通运输主体企业相互配合,才能实现交通运输系统整体建设目标;其次,交通运输体系建设过程中要加强基础设施建设,不同运输方式之间要实现均衡发展;再次,交通运输体系的建设要统筹兼顾,以实现交通运输一体化为目标,建设安全、便捷、高效的交通运输系统,实现不同运输方式的无缝衔接,提升运输服务质量和效益;最后,交通运输体系的建设要注重交通运输体制机制的优化,同时注重生态环境的保护,实现交通运输的可持续发展。 作者:董龙飞 单位:陕西省物流集团有限责任公司 交通运输的发展现状篇2 “十二五”时期兵团交通运输业发展取得了显著成绩,发展水平较“十一五”有了很大的提升,但兵团交通运输业仍然是兵团经济发展的薄弱环节,与构建“丝绸之路经济带核心区”、建设“交通枢纽中心”的重大战略要求相比,仍然存在一些问题和困难。“十三五”时期兵团经济社会发展对兵团交通运输业发展提出了新的要求,要不断提升兵团交通运输企业的市场竞争力,为兵团率先全面建成小康社会提供有力支撑;同时面对当前新疆严峻形势的需要,通过提高兵团道路运输应急储备能力,提供最及时、最充足、快速反应的、最有效的运输服务保障,对于发挥兵团“稳定器、大熔炉、示范区”的作用,履行好屯垦戍边职责具有重要意义。 一、加快发展兵团交通运输业的必要性 (一)是经济新常态下转变发展方式的需要 今后五到十年,是兵团经济社会发展处于改革攻坚和转型升级的关键时期,交通运输作为国民经济和社会发展的基础产业,必然会引起兵团经济社会发展在社会分工、科技进步、产业结构、发展方式和消费模式等方面的深刻变革,这就要求兵团运输业遵循市场规律,加快自身发展,进一步促进兵团转变发展方式。 (二)是在西北率先实现全面建设小康社会的需要 “十三五”是全面实现小康社会的决定期,兵团制定了“两个率先、两个力争”战略目标,到2018年率先在西北地区全面建成小康社会;到2020年,力争实现国内生产总值和人均收入比2010年翻两番,力争兵团经济总量占自治区的比重提高到20%。当前,兵团部分地区落后的交通基础设施,已成为阻碍区域经济社会进一步发展、提高人民生活水平的瓶颈。缩小区域发展差距、打破城乡二元结构,要求兵团加快贫困地区、特别是南疆师团的交通运输业发展速度,谋划惠及各族群众的重大交通建设项目,提供便捷的交通条件,提高交通运输基本公共服务水平,确保兵团实现全面建成小康社会的目标。 (三)是打造丝绸之路经济带核心区的需要 新疆是丝绸之路经济带三大通道的重要交汇地,是衔接亚太与欧洲两大经济圈的重要节点和枢纽,在全方位对外开放格局中承担着重要使命,兵团作为新疆不可分割的一部分,要努力当好建设丝绸之路经济带的桥头堡、主力军和排头兵。中发[2014]5号文中提出打造新疆丝绸之路经济带核心区,自治区也提出了打造“丝绸之路经济带交通枢纽中心”的重大战略部署。构建丝绸之路经济带核心区,加强与周边国家和区域互联互通,形成全方位开放新格局,要求加快推进兵团运输业发展,完善对外对内运输大通道,积极推进跨境交通基础设施的对接,提升兵团运输业的综合实力。 (四)是实现“四个交通”发展战略的需要 目前,兵团已经初步形成了以师(市)、团(镇)为中心,以国省道、铁路为依托的干支结合,覆盖兵团各农牧团场及周边城镇的兵团交通运输网络。交通运输部制定“四个交通”发展战略,其中战略综合交通是核心,智慧交通是关键,绿色交通是引领,平安交通是基础,四个交通战略共同推进交通运输现代化发展。兵团交通运输是新疆交通运输网路的重要组成部分,是新疆运输网络的重要补充和完善。“四个交通”发展战略要求兵团交通运输行业在进一步完善交通基础设施网络的同时,优化主要通道各运输方式的资源合理配置和枢纽节点的衔接,积极推进多式联运,统筹公路交通与铁路、民航等其他运输方式及城市交通的协调发展。 (五)是新形势下兵团履行维稳戍边使命的需要 新疆是我国西北地区反恐怖、反分裂、反颠覆的重要前沿阵地和战略屏障,当前新疆稳定形势依然十分严峻和复杂,维护新疆社会稳定和实现长治久安是未来一段时期新疆工作的首要任务。兵团运输业不仅是经济社会发展的基础,还是有力打击“三股势力”反恐维稳戍边和应对突发事件中保障重点物资、应急物资和人员运输重要的应急战略保障体系。因此,大力发展兵团运输业,提高通达性、增强机动性和完善保障性必须与提高兵团运输体系维护新疆社会稳定、紧急救援反应速度和协调能力相适应,借以增强兵团迂回机动能力和突发事件应急反应能力,突出使命、强化职责,在稳疆固边工作大局中切实发挥好“建设大军、中流砥柱和铜墙铁壁”的战略作用。 二、兵团交通运输业发展基本情况 (一)交通运输业总体情况 “十二五”是新疆交通运输发展历史上投资规模最大、增长速度最快、社会效益最好、取得成效最显著的五年。兵团第三次经济普查数据显示(见表1),兵团道路运输业共有124家企业,从业人员为5446人,资产21.04亿元,营业收入15.42亿元。其中:城市公共交通运输企业为8家,从业人员1106人,资产1.55亿元,营业收入8.15亿元;公路旅客运输企业为23家,从业人员1381人,资产3.9亿元,营业收入2.09亿元;道路货物运输企业80家,从业人员2731人,资产13.77亿元,营业收入11.74亿元;道路运输辅助企业13家,从业人员228人,资产1.81亿元,营业收入7.74亿元。航空运输业只有1家企业,从业人员241人,资产1.77亿元,营业收入4193万元。装卸搬运和运输代理业共有87家企业,从业人员942人,资产12亿元,营业收入3.15亿元。兵团交通运输业发展规模逐步扩大,但增长速度进一步趋缓。2013年兵团交通运输业完成增加值47.85亿元,同比增长21.85%,占到兵团GDP总量的3.19%;占到兵团第三产业增加值的10.9%,较去年降低0.9个百分点。2006-2013年兵团交通运输业发展情况详见表2。1982年兵团恢复以后,特别是市场化改革以来,虽然在21世纪初兵团交通运输业的发展得到一定程度的恢复,但兵团交通运输业仍然存在规模普遍偏小,盈利水平较低,各师市发展水平差异比较大等问题。当前第六师、第七师、第八师和第十二师的发展规模较大;第一师和第四师发展规模相对适中,而第二师、第三师、第五师、第十师、第十一师和第十三师发展处于起步阶段,第十一师和第十四师交通运输业发展水平最低。2013年兵团第八师交通运输业实现增加值15.66亿元,占到第八师服务业增加值的14.6%,占到兵团交通运输增加值的32.7%,位居兵团各师的首位;发展规模处于第二位的兵团第六师,2013年交通运输业实现增加值8.54亿元,占到第六师服务业增加值的17.1%,占到兵团交通运输增加值的17.85%;第二师、第三师、第五师、第九师、第十师和第十三师的交通运输业增加值分别为1.93亿元、1.15亿元、1.17亿元、0.62亿元、1.46亿元、1.15亿元和0.05亿元,分别占各师服务业增加值的8.6%、5.9%、8.3%、9.1%、16.2%和9.2%;第十一师和第十四师交通运输业完成增加值0.08亿元和0.05亿元,分别占到各师市服务业增加值的1.3%、2.4%。2010-2013年兵团交通运输业发展绩效情况详见图1。 (二)客运及货运发展情况分析 近年来,随着兵团经济社会的发展,兵团对交通运输业日渐重视,交通运输业发展速度逐步加快,兵团交通运输业规模日益扩大,交通运输绩效水平显著提高。为了应对来自铁路、民航客货运快速发展的市场,道路客货运运力在保持数量增长的同时,质量结构进一步优化,营运客车在中长途上向高档、大型、节能环保车辆发展,在短途向小型、微型车辆发展,目前高速公路客运车辆已全部实现高等级化,干线公路客运车辆以中高级客车为主,团场、连队客运车辆以普通客车为主。1.客运发展方面。2013年兵团交通运输业完成客运量15116万人,同比增长13.21%,较去年降低了0.4%;完成旅客周转量826368万人公里,同比增长15.9%。到2015年,兵团建成等级客运站509个,其中一级客运站1个、二级客运站28个、三级客运站134个、四五级客运站308个。从兵团各师发展情况来看,当前兵团客运量较大的师主要分布在第一师、第六师、第七师和第八师。2013年,兵团第一师、第六师、第七师和第八师的客运周转量分别达到131174万人公里、109544万人公里、157975万人公里和135716万人公里,分别占到2013年兵团旅客周转总量的15.87%、13.26%、19.12%、16.42%。2.在货运发展方面。2013年兵团交通运输业完成货运量30217万吨,同比增长32%,较2012年降低了17%;完成货物周转量2895089万吨公里,同比增长29.4%。当前兵团货运量较大的师主要集中在第一师、第四师、第六师、第七师和第八师。2013年,兵团第一师、第四师、第六师、第七师、第八师和第十二师的货物周转量分别达到489412万吨公里、225054万吨公里、512218万吨公里、299969万吨公里、837365万吨公里和120922万吨公里,分别占到兵团货物周转总量的16.9%、7.77%、17.69%、10.36%、28.92%、4.18%。 (三)交通运输企业经营规模及效益情况 1.兵团交通运输企业主要以班车客运、普通货运、危险品货运和国际货运等运输业务为主,发展规模日益扩大。2013年兵团共有道路运输企业124家,客运车辆总数达到3152辆,货运车辆2166辆,总吨位数30993吨,在岗职工人数5446人,企业平均拥有客运车辆150辆,货运车辆153辆。2.在经营效益方面。当前兵团各师交通运输企业经营效益总体偏低。主要表现在以下几个方面:一是资产经营规模较小,负债率偏高。兵团各师交通运输企业资产总规模仅为4.98亿元,企均资产规模为2371万元,资产负债率达到70%;特别是第一师、第二师、第四师等交通运输企业资产负债率达到80%以上。二是经营利润较低。2013年兵团各师交通运输企业实现利润总额仅为733万元,企均利润额为34万元,万元净资产利润率仅为1.5%。 (四)航空运输业发展情况 “十二五”期间,兵团积极推进将支线机场、通勤机场、通用机场以及应急救援设施建设等纳入国家和新疆航空业发展的总体规划。建成了兵团第一个支线机场———石河子机场,图木舒克支线机场已启动在建,阿拉尔支线机场正在开展前期工作,这些均为完善机场网络奠定了基础。兵团还对7个通用机场进行了硬化改造。目前,已初步形成了以兵团石河子机场为基地,遍布全疆地、州、县及团场的71个通用机场(起降点)的航空网络,总投资12.76亿元。 三、兵团交通运输业发展存在主要问题 (一)资源配置主要以行政力量为主,市场化水平不高 当前,兵团交通运输行业的发展仍然存在政企不分,交通运输企业仍然是兵团各级行政机构的附属物,使得兵团在交通运输业的管理上还存在行政职能越位、错位等问题,兵团交通运输资源的配置主要依附行政主导,市场在兵团交通运输资源的决定性作用得不到有效发挥。另外,当前兵团交通运输业市场化程度不高,尤其是在兵团物流业、城际客运、普通货运等领域存在准入限制,对外开放水平不高,公平竞争的市场环境尚未形成,严重制约了兵团交通运输业的发展。合格的市场经营主体的标准是政资、政企分离,交通企业不再依附于行政,是一个独立的,能够自负盈亏、自主进行生产经营决策,进行自我约束,建立现代企业制度、自身没有行政身份的法人实体,具有完整的法人财产权、治理结构和自主经营权,追求利益最大化的经营目标。市场经营主体是否合格决定着市场在资源配置中的作用程度和水平。交通运输企业作为各级行政机构的附属物,由于受到各级行业管理部门干预较多,自身生产经营机制不活,在现代市场经济条件下,兵团交通运输企业作为资源配置主体,无法根据市场信号进行自主生产经营决策,发展受到诸多瓶颈的制约。 (二)经营效益不高,行业贡献率较低 经过几年的发展,兵团交通运输业形成了一定规模。但是总体来看,发展规模总体偏小,与其他行业相比仍然存在较大的发展差距。2007年,兵团交通运输业增加值占到兵团服务业增加值的10.43%,占兵团国内生产总值的3.57%,2013年,兵团交通运输业完成行业增加值仅为47.85亿元,对服务业贡献率为10.9%,对兵团国内生产总值贡献率仅为3.19%,发展规模仍然较小,与自治区及内地发达地区相比仍然有较大差距。 (三)总体布局不合理,发展规模区域之间不平衡 当前兵团交通运输业发展极为不平衡。发展规模较大的师市主要集中在经济规模较大的第六师、第七师、第八师和第十二师,而第二师、第三师、第五师、第十师、第十一师和第十三师等师市发展水平普遍偏低。2013年,兵团第八师交通运输业实现增加值15.66亿元,占第八师服务业增加值的14.6%,然而,第二师、第三师、第五师、第九师、第十师和第十三师的交通运输业增加值分别为1.93亿元、1.15亿元、1.17亿元、0.62亿元、1.16亿元,占到各师服务业增加值的8.6%、5.9%、8.3%、9.1%、16.2%、9.2%;第十一师和第十四师交通运输业完成增加值0.08亿元和0.05亿元,分别只占到各师市服务业增加值的1.3%、2.4%(见图3)。 (四)交通基础设施建设不完善,交通运输企业发展规模普遍偏小 兵团交通运输需求随着兵团经济社会的发展呈现出刚性的上涨需求,与此同时,兵团交通设施总量、设施条件和服务能力供给严重不足,不能完全满足兵团经济社会快速发展的需求。客货运输站场是道路运输的节点,是运输的关键环节,具有“集”“疏”“运”、生活服务、辅助配套、通信信息等功能,受管理体制分割、用地和资金落实困难等因素影响,兵团综合客运枢纽和现代化物流园区建设滞后,数量不足、质量不高,公路客运站普遍存在设施设备老旧、公交配套服务缺失等问题。客货运输网络仍不完善,路网结构不尽合理,二级以上公路偏少,民航航线覆盖率及航班密度有待提升。与自治区客运服务方面的衔接和协调不足,“一票式”旅客联程服务发展滞后,各种运输方式之间及与城市交通之间在班次、时间、运力配置方面缺少协调与统筹。运输企业规模化、集约化经营程度不高,服务功能单一,传统货运业向现代物流转型较慢。另外,物流设施建设缺乏,物流信息化平台建设仍然处于起步阶段,物流信息化水平整体较低,技术手段落后,多式联运、甩挂运输等现金运输组织方式还未得到广泛应用。综合运输衔接转换仍然不畅,整体效率亟待发挥,交通运输“零距离换乘”和“无缝衔接”的理念未能得到充分体现。客货运服务质量和水平难以有效满足日益提升的客货运输品质要求,城乡客运基本公共服务与职工期盼仍有一定差距。兵团交通运输企业无论在客运还是在货运等业务领域,发展规模普遍偏小。在资产规模方面,2013年资产经营规模最大的是新大地运输公司,资产总额为6000多万元,资产经营规模最小的是五洲运输公司和第十四师运输公司,资产规模仅为157万元(详见图4)。在营业收入及实现利润方面,交通运输企业实现营业收入和利润水平普遍较低,难以支撑兵团交通运输业的规模化发展。据调查,2013年营业收入最高的是新大地运输公司,实现营业收入14498万元,然而实现利润仅为102.3万元,实现营业收入最低的是新世通物流企业,2013年实现营业收入为700万元,实现利润10.5万元。无论在资产规模、营业收入水平还是实现利润等方面,兵团交通运输企业发展规模普遍较小,不能很好支撑兵团交通运输业的发展。部分交通运输企业的营业收入水平以及实现利润详见图5、图6。 (五)交通运输国有资本投融资平台尚未建立,市场化资本运作机制尚未建立 长期以来,兵团以农业经济为主,经济基础相对薄弱,财政收入主要依赖中央财政补助、非税收入等,自身没有交通规费征稽职能,兵团车辆养路费、客运附加费、运管费全部由自治区交通部门统一征收。兵团交通基础设施的建设主要依赖以国家、兵团各级财政资金的支持,但国家、兵团各级财政资金主要用于一些公益性项目,投资覆盖面窄、投资领域指向性强。对于需要进行市场化经营的项目,由于交通运输国有资本渠道和国有资本投融资平台尚未建立,国有资本运作机制仍不完善,从而造成相关市场化经营的项目由于缺少资金支持很难得到有效地实施,很难推进兵团各师市交通运输企业的有机整合,而在一定程度上制约了当地交通运输业的快速、规模化发展。 四、兵团交通运输业发展对策 (一)打破行政分割,统筹进行安排 兵团各师由于行政划分,形成了各师追求行政控制的最大化,导致了各师行政分割的局面。也由于兵团城市间、城市与团场之间以及团场与团场之间经济发展水平差距较大,资源匹配性较差,经济关联度不高,并且兵师和各行业条块分割,难以形成合力,导致兵团各地区交通运输业发展不均衡、发展比较艰难的局面。兵团想要更好地促进交通运输业的发展,打破各师的行政分割是首先要解决的突出矛盾。要推进兵团交通运输业行政管理体制的改革,打破条块分割。通过结合兵团行政管理机制改革、行政审批职能归并改革等措施,逐步理顺和界定交通系统部门之间的职能分工,重点解决交通系统内部职能交叉、责任不清、事权分立和管理真空等问题,减少行政资源内耗。积极推进兵团交通部门转变工作职能,强化服务,减少和规范行政审批,依法行政;进一步完善兵团交通行政管理服务职能,不断提高兵团运输业的服务水平。 (二)完善管理制度,发挥市场功能 深入研究和探索适应兵团交通发展的管理体制,拓宽兵团干线公路建设投融资渠道,推进公路建设项目法人管理制度;完善公路养护和路政管理体制机制;加快道路运输企业改革、完善道路客货运及物流发展思路,规范客货运管理。培育和建设统一开放、竞争有序的公路建设、养护和道路运输市场体系,可更大程度地发挥市场在交通要素资源配置中的基础性作用,增强兵团交通企业的活力和竞争力,不断提高兵团运输体系的服务水平,为交通运输满足兵团全面建设小康社会发展的需要提供强有力的制度保障。大力培育兵团运输市场主体。多式联运是市场经济条件下实现综合运输的主要微观形式。多式联运经营人作为组织者,能够集中分散的运输需求和供给,在整个综合运输链条中居于核心地位。“十三五”时期,兵团要积极适应这一发展趋势,着力探索培育一批多式联运经营人。考虑到联运代理人、综合运输企业具有多式联运经营人的一些相同特征,可以积极引导培育发展成为多式联运经营人,兵师两级行政部门应当在政策上予以支持,帮助交通运输企业发展一批满足市场需求、实力雄厚的多式联运经营人作为兵团运输市场主体。 (三)吸引增量投资,提高综合竞争力 为了更有效地实现兵团运输业国有资产的保值和增值,让更多的多元化经济主体参与兵团运输业的建设,将部分存量资产转化为增量资产,减轻兵团投资压力,分散兵团国有资本的经营风险。兵团运输企业应该通过各种渠道获得资本,不断提高企业的凝聚力和吸引力。积极争取国家各项资金,如援疆资金、西部大开发资金、丝绸之路经济带中用于加强交通基础设施建设的资金,特别是在国债投资减少的情况下,要争取在干线公路重点项目建设中提高国家投资比例,以国家投资为主,减轻团场自筹。如国家举行发行国债用于公路建设投资,或发行中西部地区公路建设债券,应积极争取使用。深入贯彻落实《国务院关于鼓励支持和引导个体私营等非公有制经济发展的若干意见》(国发〔2005〕3号)等一系列政策措施,鼓励和引导民间资本投资兵团运输业。规范设置投资准入门槛,创造公平竞争、平等准入的环境。准入标准和优惠扶持政策要公开透明,对各类投资主体同等对待,不得单对民间资本设置附加条件。积极与金融机构建立“银企”合作伙伴关系,利用兵团信誉,从银行贷款进行项目开发和建设。采用BOT、BOO(建设-经营-拥有)、BT(建设-转让)、TOT(转让-经营-转让)、BOOT(建设-经营-拥有-转让)、BLT(建设-租赁-转让)、BTO(建设-转让-经营)、TBT(将TOT与BOT项目融资模式结合起来,但以BOT为主的融资模式)、PFI模式、PPP模式(民资介入公共投资领域的模式)、ABS(资产收益证券化融资模式)等多种形式的项目融资方法吸收民间投资,为兵团运输业吸引增量投资。 (四)合理布局,创新发展 加快构建“畅通安全、布局合理、衔接高效、绿色智能、文明和谐”的新型综合交通运输体系。要围绕“融通”加快构建兵团内部现代化运输网络,积极融入新疆运输体系网路的总体布局之中。要围绕“联通”着力构建兵团内通外联的高等级公路网,加强跨地州的联通公路建设,推进团场干线改造升级,确保“十三五”时期兵团所有的团场联通疆内高速公路。要围绕“互通”和自治区携手着力构建覆盖全疆的民航运输网,加快兵团新建市的支线机场建设,尽快提升石河子市区域性航空枢纽地位,拓展国内航线网络。要围绕“畅通”着力构建通行便捷的团场、连队的公路网,特别是要突出抓好脱贫攻坚工程中的贫困团场交通建设,尤其要切实加强贫困团场的道路建设,保障团场公路延伸畅通、升级改造,提升养护管理水平,着力改善农牧团场交通运输条件。坚持改革创新,全面提高兵团交通运输管理工作的水平,通过抓改革增强内生动力,积极推进兵团交通运输行政综合执法和公路管理体制改革;通过抓项目吸引储备项目,按照“四督四保”要求,尽快开工、续建、竣工、储备一批牵动性大、拉动力强的交通项目;通过抓管理提升服务能力,保障人民群众享有更高质量的交通运输服务。鼓励科技创新及应用,加大兵师两级行政的支持力度,推进兵团交通科技进步和城市职能交通的发展,探索智慧交通、智慧城市的新实践。通过市场、政策和行政等手段相结合,加大对兵团交通科技技术和智能交通研究和应用的投入,提高兵团交通设施、运输装备和运营管理的科技含量和信息化水平,全面提高兵团交通运输现代化水平。加快兵团运输信息系统建设,提高交通运输服务的科技含量。兵团应进一步推动综合运输信息化建设,在加强综合交通网络设施建设的同时,更加重视利用信息技术来提升现有的运输体系效能,将信息技术与运输管理相结合,实施GPS卫星导航监控系统项目,建立道路运输安全监控中心、应急指挥中心,并实现联网,形成以信息资源为基础的智能化、高效化的兵团运输体系。 (五)切实加强安全监督 进一步做好公路施工安全生产监管工作,继续贯彻《公路水运工程安全生产监督管理办法》,开展安全隐患排查和专项整治,落实施工安全生产,深化安全监理,积极开展交通建设工程施工现场安全质量标准化活动,进一步强化基本质量意识,落实公路建设主体安全生产监管责任,实现安全管理法制化,切实提高运输企业安全管理水平。督促企业加强对车辆、驾驶员的管理,研究建立道路客运和危险品运输企业安全生产评价制度。积极推广承运人责任险招投标制度,增强企业抵抗安全风险能力。鼓励运输企业在危险品运输车辆和大中型营运客车上安装GPS终端,建立GPS监控信息统计报告制度。强化汽车客运站安全源头管理,督促等级客运站推行“三不进站五不出站”制度,逐步形成兵团道路运输安全生产的长效机制。 (六)加大人才队伍建设 加强交通专业技术队伍建设,建立、完善一整套交通行业吸引人才、使用人才、培养人才、留住人才的制度体系。提高综合运输体系管理水平。完善选人用人机制,建立、完善一整套交通行业人才选拔、任用、考核、监督的制度体系,积极引进人才,形成“能上能下、能进能出、充满活力”的用人机制和竞争激励机制。建立吸引和培养人才的激励机制。全力提升交通运输行业人才素质,采取重要专业岗位实行职业资格认证制度;开展交通运输行业继续教育,培养交通行业各类专业人才。 作者:杨楠楠 单位:兵团经济研究所 交通运输的发展现状篇3 改革开放以来,中国的工业经济发展也十分迅速,迄今为止,许多领域已进入世界前列[1]。其中,我国在交通运输领域也取得了非常优异的成绩。交通运输业是一个具有开拓性、导向性和战略性的基础行业。与此同时,更是中国经济社会向前发展的有力支撑和重要保障。从改革开放初期到现在,中国的交通运输史上创造了许多举世瞩目的“中国模式”和“中国速度”[2]。回望改革开放初期,国内交通运输业正处于起步阶段,铁路、公路、航空、轨道交通等领域的建设正在快速发展[3]。 一、我国交通运输发展现状 随着我国的发展和时代的需要,人们对交通运输的要求也逐渐提高,为了和社会发展与国民经济的发展相适应,目前我国交通运输发展的现状是对交通运输业优先发展,同时加快发展现代化交通的步伐。现代运输业整体的新方向和新趋势是综合运输系统的发展。这是有效缓解交通紧张,提高运输生产率的途径之一。同时,它也是有效提高交通运输业经济效益的重要手段。交通运输业是连接国民经济生产过程中各个部门的链条和纽带,是一个具有高灵敏度和驱动力的基础产业,被认为是国民经济的“大动脉”和“先行官”。 二、我国交通运输发展趋势 (一)交通载重的逐渐提高 在当下的交通运输体系中,最关注速度的常是客运,而考虑载重的则是货运[4]。现代交通运输的主体则由货运重载和客运的高速化共同组成。相较如今,早先的运输车辆和车型结构等均存在各种各样的不合理,而且其技术性能也普遍较差,同时其运输的效益和生产效率均较低。而现在的汽车则从性能和结构上同时进行了改进,并且其货车的载重量也由原来的几吨提高到现在的几十吨甚至是几百吨,大大提高了经济效益和运输效率。 (二)运输速度的逐渐提高 运行速度的提高在发展交通运输的过程中是一直被关注的问题。在交通运输过程中,任何一种交通运输工具都在特定的地方运行着。近些年,科学技术的不断进步使得各种交通运输工具不断克服各种阻力来提高其运输速度。但是,如果速度的提升和其所带来的经济效益不成正比,那么这种提速就没必要继续。水路运输与航空运输有相似的特征,只有降低阻力其速度才能提高。无论哪一种方式的交通运输都有着相对应的经济提速空间。但是,就提速方法而言,各种交通运输工具均有着共同的方式,即降低阻力,提高制动功率和驱动。 (三)交通运输更加趋向于智能化 目前,提高运输效率的一个有效途径是建立智能运输系统。通过对几种理论模型的研究,将电子控制技术、系统集成技术和通信技术应用于智能交通系统。信息化是实现交通现代化的必由之路,智能化是信息化的高级阶段,智能交通系统成为当前发展的重点。 三、对建设我国交通运输体系的建议 (一)提升交通运输的基本功能 增加基础设施补短板的强度:加快重大建设项目进度,推进G2518国家高速公路等重大公路项目建设;加快推进内河千吨级航道和长江干线航道系统治理等。增加物流成本的降低力度:改革高速公路收费系统,加强大范围内落实降低过路和过桥成本的要求;全面推进高速公路差别收费;继续推动试点省市对省界收费站和高速收费站等的取消工作。提高交通运输服务的品质要求:提高全国客运票务服务水平;推进部分重点水域航道客运的网上售票;实现全国各城市交通卡的互联互通,进而使交通卡用户数量大幅提升等。 (二)成为国家重大战略的良好先行者 积极推进“一带一路”的交通领域建设:做好“一带一路”国际合作高峰论坛期间交通领域安全生产和维稳工作;对共建“一带一路”的交通运输有关的规划实施方案等进行编制。大力推进高速发展地区的交通建设:加快铁路和高速公路的项目建设,加强津冀的港口建设,促进京津冀机场的共同发展。大力支持粤港澳等地区的交通运输的综合体系的建设:推进一些拥堵路段扩建、改造等项目,实施对西江航线干线扩建和珠江三角洲航道网络扩建等工程的完善,推进世界级机场群的共同发展,提升港口群服务能力。 (三)加快优先发展智能交通与绿色交通 全面深入交通运输业绿色发展:一是城市管理者应设计出一种新的绿色、环保交通解决方案供人们选择,政府也应该大力推动公共交通的发展;同时,应加快推进应用清洁能源和新能源型的汽车和船舶。大力发展智慧交通:发展智慧交通的前提是完善对国家综合交通运输信息平台的建设。在对信息平台建设的同时需要持续推进对国家智慧公路和交通控制网试点的修建等。加大交通运输方面科研创新力度:运用新材料、新能源和人工智能等领域的科技成果在交通运输方面进行应用,同时推动智能运维等技术研发和应用。 四、结语 在当今社会的发展中,交通运输是一个较为复杂的系统,其中涉及到的部门和领域有很多,考虑问题的角度、管理体制、信息的沟通能力等在一定程度上都会对系统的运行和建设产生巨大的影响。并且随着科技和社会的发展,人们对交通运输的需求也在逐渐增大。虽然交通运输的方式多种多样,但其发展均有着共同的趋势。 参考文献: [1]邵丽.市场经济体制下公路运输经济管理模式分析[J].中国集体经济,2019(25). [2]李力.浅谈智能交通运输系统[J].科学大众(科学教育),2019(08). [3]齐红梅.对我国公路运输经济绿色发展的思考[J].现代营销(经营版),2019(09). [4]杨阳.水路运输管理中的问题及对策[J].中国水运,2019(08). 作者:王惠 张震 刘金铎 单位:华北理工大学建筑工程学院
摘要: 在我国教育教学中,作业设计是老师备课的一个重要流程。而初中数学作业是初中生培养技能、了解知识的重要渠道,也是培养初中生优质学习习惯的主要办法。同时,也是开拓初中生智力、拓展初中生能力的核心手段。利用作业反馈,老师可以细化掌握初中生对知识的掌握程度,能够有依据地随时对教学过程加以调整,进而达到提升课堂教学效率的目的。作为一名初中数学老师,不仅应该重视课堂作业设计的高效性,还应该注重作业讲解的实效性。良好的作业设计是提升作业高效性的核心所在,倘若在作业设计环节表现得较为理想,不但能够为老师减轻负担,还可以为初中生发展创造优质的条件。 关键词: 初中数学;数学作业;优化设计;有效对策 基于新课改与新教改背景下,国家教育部门倡导核心素养教育,但是在以往初中数学教学作业设计中,老师主要以“刷题战术”进行作业设计,同时也呈现出“无设计”的状况,这些与新时期新课改要求的教学目标有很大出入,同时在一定限度上也抑制了初中生数学学习兴趣,严重影响初中生创新性思维能力的培养。尽管我国教育部门早就提出了“减负”的教育教学观念,同时数学作业优化设计的微课研究也在积极推进。但是,单从取得效果的层面而言,依旧存在诸多不足。由此,该文对初中数学作业高效性的优化设计与实践,还需实施全面探究与强化。 一、设计精炼的作业内容,提升初中生自主性 在初中数学教学中,数学作业不但能够有效调控及反馈教学流程的实践活动,也是在老师引导下,由初中生单独应用和亲身感受知识的教育流程。基于新教改背景下,教育机构大力倡导“减负”,卸下初中生作业负担,老师就要全面掌控好作业的“质”与“量”,而初中生作业负担过大的主要原因就是大量的刷题状况导致的,此种状况的根本原因就是课堂效益不高,一些老师对作业未做到精心选择,致使作业欠缺典型性,且质量不高数量多。另外,作业作为初中数学教学中的重中之重,初中生可利用强化练习做到对知识进行巩固与查漏补缺。老师也能随时采集初中生练习反馈数据消息,对教学做出合理调整。所以,在初中数学教学中优化设计作业内容时,其高效性将会直接影响着教学效果。老师需按照初中生个体差异进行精心选题,针对他们的不同学习水平精心设计相适应的作业习题。比如,针对优异生设计探讨性习题时,这种题型对数学基本知识的拓展,比一般试题要难很多,老师可让初中生在全面了解与掌握重点知识基础上,切实发挥自身创造力与独立思考能力来加以练习。在数学作业优化设计中,老师不但要优化作业“质”的控制,还应优化作业“量”的控制。在优化作业“质”的控制层面,数学作业需要融合课堂所学内容进行细化选择,应该做到优化基础性训练,还需尽可能兼顾作业题目的全面性、典型性及系统性。在数学作业的选编上,不但要呈现出所选作业具有巩固性与启发性,还应该遵循由简到难的原则。另外,需要高度注意的是不能采用滥竽充数的作业布置模式,也不要选择一些技巧性过强及刁钻怪偏的作业,应该切实发挥出数学作业原本的效用。在优化作业“量”的控制层面,通常而言,课后作业的量需要控制在二十分钟为宜。当然,作业量的确立因素还受初中生性格特点、年龄、素养及所教内容等诸多层面的制约,不可一概而论。老师需减小不必要的反复性练习,精选辅导习题,为初中生布置独有典型、高质量的习题,努力做到写一题会一类题,将初中生从不必要的机械性重复劳动中解放出来。这样,不但能够全面激发初中生学习兴趣,还能培养其探知欲与超越自我的挑战精神,全面促使初中生思维能力综合发展,进而全面达到减负的效果。 二、实践作业思维导图,巩固学习基础知识 在初中数学教学流程中,老师在优化作业设计及布置上不可仅停留在习题表面,需要全面深化到数学理论基础知识中,单一布置某道题太过局限,数学习题事实上是对基本概念、性质及运算的考查。初中生唯有在对数学基本概念掌握透彻与实践应用较好的前提下,方能顺利处理数学问题。此外,初中生在接触新鲜事物、新概念时均会本能地产生一种陌生感与抵触感,数学老师应该帮助他们打消这种不良感觉,让他们切实感受到所学数学概念的实际内容与具体含义,让他们顺利步入理解学习的流程中。所以,数学老师在新课程内容教学过程中,在作业优化设计环节务必要让初中生建立属于自己的思维导图。初中生唯有建立属于自己的思维导图,方能顺利掌握与理解知识框架,进而全面实施数学知识的探索与学习,针对不能科学建立思维导图的初中生,仅是追求作业数量只会起到反面作用效果。比如,在学习到《平面图形的认识(二)》一章时,本章涉及了三角形的构造与推理,这是相对简单的一种图形平移方式,在习题中能发现三角形的考点并不是独立的,通常是由多个三角形组合而成。而在《认识三角形》一课中所涉及的知识又可分成三角形的中线、三角形的角平分线和三角形的高。初中生在练习解答一些关于三角形的习题时,定会通过这些具有重要关系的理论知识。而思维导图的建立与知识框架梳理恰好就是把三角形知识综合在一起,当初中生在做题过程中,仅需在脑中呈现有关知识即可。初中生不但需要课后作业,更要有实践机会,这时老师在优化作业设计中应该把作业与实践进行有机融合,而思维导图的建立就是作业与实践融合的主要阶段。 三、优化作业设计,需具备不同难度 在初中数学教学中,老师在优化设计与布置作业时,需要按照课堂教学内容全面找寻作业习题,不能局限于练习册的习题。老师应在搜到海量习题后,按照习题的难度对习题加以科学的划分,融合初中生具体学习状况把习题分配给不同学习水平的学生。经过搜集习题,老师在学生拿到题目前,便进行了仔细的筛选。加之,老师精心筛选的作业题可让初中生从老师布置作业中寻出一些规律,尤其是同类数学题可放在一起,可让初中生在做题期间有所感悟。如此一来,此种办法不但能够有利于培养初中生数学思维,还能让其把数学知识掌握得更加深刻、灵活。比如,针对《同底数幂的乘法》一课时,老师在给初中生设计及安排作业题时,主要是为了让初中生能够将本节课所学的知识点掌握得更牢固;或是为了初中生从作业题中系统地归纳出解题办法与规律;或是老师侧重于初中生创新能力的培养。按照不同目标与不同要求,作业设计在难度层面也会有恰到好处的安排。诸如,针对上述第一种状况,老师需要设计一些相对简单的作业习题,以便初中生精准快速地解答。针对上述第二种状况,老师需要设计难度适中的作业习题,让初中生学会相对烦琐一些的知识点应用方法。针对上述第三种状况,老师需要设计难度较大的作业习题,这类题目对初中生思维拓展程度与知识掌握的状况等要求都较高。故此,划分及设计作业习题的难度,确立不同层次,针对初中生而言是至关重要的。为了方便老师实施教育教学,老师在准备习题期间就需划分出不同层次,同时按照初中生的反馈逐步对题库加以调整及更新。由于作业难度本身也是一个至关重要的参考指标,因此按照初中生做作业的状况来适度加以调整,针对一些题型在难度上加以调整及革新,这样方便老师开展工作,给初中生设计出最适宜的作业。 四、注重初中生多样化发展,革新作业模式 在初中数学教学中,初中生在掌握基础知识背景下,老师利用设计具有系统性与拓展性的作业来巩固初中生的基础知识,这样可有效提升初中生学习兴趣,促使其踊跃学习,提升及培养他们独立思维与探索知识的能力。比如,在学习《一元二次方程》时,老师在对系统性与拓展性作业加以科学优化设计时,需全面思考初中生的学习能力,将难度系数大的问题、难度系数适中、难度系数小的问题科学划分并安排给相对应水准的初中生以做练习。这样,初中生能够在思考与处理问题时逐渐提升及锻炼自身学习能力。另外,设计具有系统性与拓展性的作业也可按阶段性加以设计,这样可以在最大限度上强化初中生学习能力与学习水准,从阶段性的练习中获得提升,取得满意的成绩。 五、将作业批改融入作业的设计和安排中 在初中数学教学过程中,老师在实施作业的设计与安排期间,应该想到作业批改的问题,尤其要对作业批改制度确立标准,无论是口头层面的标准还是文字层面的标准。多样化作业批改模式力求老师可多拿出一些精力与时间放在作业批改方面,让初中生能够从老师的批改中获取更多信息,为以后学习提供一定指导。在传统作业批改过程中,一些老师仅是判断作业答案的对错,并未对初中生的错误给出科学的改正建议。此种既直接又简单的模式能够加快老师的批改速度,但会造成初中生不能在批改结果中获得有效的信息,只知对错,不知怎样改正。所以,老师应该为初中生提供具有实际意义的指导建议,帮助他们在纠正错题时确立正确解题思路。在针对平时考试时,老师对于作业批改更要做到标准化,应该让初中生从老师的批改中获取正确信息,呈现出更具个性化的反馈。另外,老师也可利用评语模式给初中生鼓励,让其体会到老师对自身学习活动的重视,对自己的关怀。故此,在平日作业优化设计中,老师需要全面认知评改作业流程不但不会加大老师的工作量,同时还会取得较好的效果,这是值得老师尝试的。比如,在做有关《多边形的内角和与外角和》一课中的练习作业时,老师可从初中生平时的作业中收集一些有关学习状况的资料,以作适当的反馈,同时也要鼓励初中生实施互相评价,提升初中生在学习中的自我监控能力。事实上,作业评改也是师生间实施友好沟通与交流的主要模式,故此,老师应该全面发挥这一模式的重要效用,让作业评改给初中生带来不可估量的收获。 六、作业设计要侧重实践,呈现作业的运用性 基于新课标基础下,若想优化作业设计,务必要从初中生已有生活实际经验出发,让其亲自经历把具体的问题转化为抽象的数学模型,同时加以解释与进一步运用。所以,在初中数学教学中,全面提倡数学作业设计的运用性与实践性,在亲身感受中掌握新的学习内容,在实践中运用知识,经过实践运用可促使初中生学习质量与学习效率得到进一步提升。比如,老师在进行初中数学作业设计时,可设置这样一道实际性较强的数学问题:已知七年级一班有五十个学生,请大家在班级里开展调查,记录五个学生在五天之内用于购买零食的费用是多少元。那么,问题一:请你估算一下五天之内七年级一班所有学生买零食的费用是多少?问题二:倘若七年级共计有十个班级,平均每个班里有五十个学生,估算下一学期下来,整个年级的学生用于买零食的费用总额是多少?问题三:针对上述估算结果,大家做何感想?总之,在初中数学作业设计中,用与初中生实际相关的案例来处理具有抽象性的初中数学知识。实践性作业的设计与应用,可有效激发初中生学习数学的兴趣,激发他们参与调查学习的踊跃性,用平均数来反映自身在购买零食的费用时,还能全面激起初中生的思维潜能与数学兴趣,在面对问题时可全面指导初中生开展进一步思考,将理性的思想教育结合在一起。 七、结语 总的来讲,在初中数学教学中,老师在作业优化设计过程中,一定要立足于课堂教学内容,全面考虑与之有关的重要因素,细心优化设计作业,真正发挥作业在提高教学效率层面的推动效用。 参考文献 [1]成秋梅.浅析设计初中数学作业的有效策略[J].学周刊,2021,23(23):115-116. [2]温种金.初中数学作业与练习的优化设计探析[J].课堂内外·初中教研,2021(7):54-55. [3]王洛菊.农村初中数学作业布置优化策略研究[J].文理导航·教育研究与实践,2021(8):108+110. [4]李玉振.浅谈初中数学作业设计的几种方法[J].中学课程辅导(教学研究),2020,14(33):116-117. 作者:翟丽萍 单位:江苏省常州市田家炳初级中学
我国有关于义务教育阶段的“减负”政策从20世纪50年代开始陆续出台,自1955年5月至今,从国家层面发布的“减负”专门文件已近10份[1]。要求遵循儿童身心发展规律,对学生减负,各学科各阶段教师积极响应政策,纷纷探究,寻找路径。随着时代的发展,教育理念的逐渐演变,2021年7月,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》(下文简称“双减”),提出“全面压减作业总量和时长,减轻学生过重作业负担”等一系列措施。由此看出,国家在对义务教育阶段学生减负的工作上,态度坚决,刻不容缓。 一、课外作业布置和反馈的必要性 中小学课外作业是课堂学习的一种自然延伸,其或适度补充课堂所学,或灵活拓展课堂所知,或将课堂所学于生活和社会情境中进行实践应用。同时,课外作业也是学校对学生课外学习的一种指导,旨在指导学生养成良好学习习惯,合理安排课外生活。课外作业还是家校联系的一种纽带,有利于促进家校共育共同体的形成[2]。 (一)作业布置的必要性 “学而不思则罔”。首先,知识内容上,学生学习数学知识,在课后作业中巩固、思考,将未曾掌握的或掌握不牢靠的知识点及时补上,加深印象,从而达到学习目的;其次,学生思维上,可与相近的学科知识点联系起来思考,运用于实践及生活,达到触类旁通、举一反三,促进知识的迁移;再次,创造力上,学生可通过已学知识的巩固思考,在学习方法上进行创新,产生新点子,提升创造能力,塑造创造性思维。 (二)作业反馈的必要性 没有反馈的作业布置,就像一艘航行在大海中失去方向的航船。一是学习内容方面,没有明确的指导,学生不能明确所学内容掌握的程度。数学是线性科目,前面知识是基础,在后续学习中,很可能影响孩子学习效果。二是学生所用学习方法是否合理,没有明确评判,长此以往,学生易形成不良的学习习惯。三是学习意识方面,如果教师布置了课外作业,但缺乏及时检查,对于那些不自律的学生,会产生“做和不做,没什么差别”的想法,从而打消了做作业的积极性。 二、双减政策对课外作业带来的冲击 “双减”政策对于“全面压减作业总量和时长,减轻学生过重作业负担”提出了五条建议﹐分别是健全作业管理机制﹑分类明确作业总量﹑提高作业设计质量﹑加强作业完成指导以及科学利用课余时间,引导学校﹑教师、家长全方位理解并实施作业减负。“双减”政策的落地,更能让教育适应学生的身心发展规律,让学生健康快乐成长,达到德、智、体、美、劳全面发展。针对小学数学学科,所谓“学习负担过重”是指传统的“题海战术”“千篇一律抄写概念”“重复做已掌握的知识习题”等。教育部办公厅印发的《关于加强义务教育学校作业管理的通知》,明确提出小学一二年级不布置书面家庭作业,小学其他年级每天书面作业完成时间平均不超过60分钟等要求,分至数学上的时间随之减少,“压量”“压时”成为两个重点词,“压量”不是随意减少作业的数量,是将那些实用性差,不能达到巩固目的的作业酌量减少;“压时”也不是催促学生完成作业,这样只会导致学生对知识“囫囵吞枣”,达不到真正的学习目标。怎样做到高效,这才是设置课外作业的难点所在。 三、作业设计的策略 作业设计作为教学的一个重要环节,生动地体现了教师工作的创造性,常规知识点和教学目标相同,但课后作业的设置却因教师的不同而千差万别。是常规的重复做练习题还是课外作业多样化,对学生的学习效果、学习习惯、情感态度和价值观的影响都是不同的。于“双减”背景下,作业设计的措施也相应有所调整。 (一)内容分层,保证作业针对性 作业量上,宽严适度。因书面做作业时间限制,作业量要合适。例如,遇到章节结束单元复习、章节知识整理(思维导图),设计内容面广,所用时间可能超过20分钟,数学老师与其它科目老师沟通,如,当数学作业稍多时,语文作业相应减少一些,等章节结束,后面再适量减少。作业内容,设计层次。之前的书面作业多数是口算本、课后习题、同步练习册、思维拓展题,偶尔有试卷练习。“双减”之下作业要高效分层,例如口算本,没必要每个同学都做。对于计算能力强、知识点已经掌握的学生,一周做两页即可;对于思维较强、基础扎实的同学,其没必要做基础题型,他们的作业可以更侧重于做思维题,提升学生知识的灵活运用能力和锻炼学生发散思维。 (二)形式多样,提高作业趣味性 教师在进行作业内容设计时不仅要注意探究性,确保作业内容与教学内容的一致性与渐进性,还要具有一定的趣味性,能够有效刺激学生的认知兴趣、完成热情与求知动机。学生完成作业任务需要实现从理论向实践的认知跨越,因而具有一定的思维难度,需要学生生命活力与能动作用的大力支持才能完成[3]。例如,在北师版教材六年级下册第一章《圆柱和圆锥》中,因课本知识V锥=1/3V柱(等底等高),可设置作业为:请自己用卡纸制作或者购买两个等底等高的圆柱和圆锥,用细沙去装一装(如果是塑料模具,也可以装水,更精确),看等底等高的圆锥体积是否是圆柱的三分之一呢?反过来,再看看圆柱装的沙是否可以装三次圆锥?同时,可把等底等高的圆柱和圆锥体积记录下来,猜想一下,等底时,当圆柱和圆锥高成什么关系时,两者体积就一样呢?且可动手试试看(这也是在这一章解决问题时常见的题型)。 (三)联系生活,增强作业实践性 数学中,选择题和解决问题题型设置的情境都是来源于生活。我国著名教育家陶行知也曾提出“生活即教育”“教学做合一”的主张。数学中的知识应用于日常生活之中,教师设置作业应与生活实践相联系,增强学生直观性,避免太过抽象让学生不能理解或者产生“学这个有什么用”的疑惑。例如,在北师大版小学四年级下册第三章《小数乘法》中有一节涉及“阶梯收费”知识点,其家庭作业中可设置这样一题:春夏交接,家庭用电量也逐渐上涨,本市50千瓦时内单价0.52元/千瓦时,超过50千瓦时的部分单价0.62元/千瓦时,超过100千瓦时的部分0.82元/千瓦时,请同学们回家统计本月家庭所用电量,编制成应用题,并帮助爸爸妈妈计算出本月所需缴纳的电费。这种半开放式的问题,将知识与生活实践结合起来,增强了实践性。 (四)整合资源,力争作业创造性 英国著名哲学家米尔曾说,“世界上所有美好的事物都是创造力的果实”。创造力是人类世界前进最重要的因素,如果没有创造力,那人类每天将过着“一成不变”的生活,如同一潭死水一样。青少年时期是培养创造力最佳时间。作业活动,就是学生利用理论知识解决实际问题的主体探究过程,是学生借助个人的主观能动性在理论知识与实践探究之间构建信息通道的生命认知过程[4]。例如,在北师大版小学六年级上册第一章《圆》中,探讨圆的面积公式,是在学习了圆周率π、圆周长公式C=πd或2πr之后,书本上是将圆分成若干块扇形然后拼成近似长方形,根据拼成后的长方形长与宽和圆的半径之间的关系而得出面积,从而得出圆的面积公式S=πr2。家庭作业可设置为:请同学们回家制作一个圆,然后剪成若干个面积相等的扇形,8、16、32,或者更多,然后拼成类似于我们学过的平面图形。这样,学生可能会拼成三角形、平行四边形、梯形等。尽量提高题型设置的创造性,使学生在动手拼的过程中锻炼创造思维。 四、作业反馈的策略 高质量的作业可以为学习效果“添砖加瓦”。但是,再好的作业如果缺少教师的评判,其效果都会大打折扣,甚至失去意义。为了让学生对自己所学知识、学习方法、学习习惯、情感态度有正确的认识,需要教师及时、有效、公平地做出评价,即数学课外作业应体现双向性。在“双减”背景下,教师的评价显得尤为重要。 (一)及时批改,反馈确保示范性 教师及时反馈学生的课外作业情况,会从显性和隐性两方面来影响学生。显性方面:作业情况能反映出学生对所学知识的吸收程度。教师及时反馈,学生能及时明确自己不足,进行修改,对于优秀一面,继续发扬,提高其自信心。隐形方面:俗话说“身教重于言传”,教师做事情积极,不拖拉,会给学生树立一个良好的榜样,在日常生活潜移默化影响学生。加拿大著名教育家罗伯特·班杜拉的“社会学习”理论认为,学生是会通过观察榜样的行为习惯,然后学习内化成自己的技能或习惯。这对学生的学习习惯、生活习惯、思考问题的方式都有重大影响。 (二)指向明确,反馈突出引导性 作业反馈需体现指导性,教师可以根据学生的具体情况为其提供一些有指导性的建议,将自己的认知心得、探究方法、思考角度都一一传授给学生,以此辅助学生逐渐养成科学高效的思维习惯与认知习惯[5]。例如,北师大版小学四年级下册第五章《认识方程》中,“解决问题”书写格式与以前的算术方法有很大不同,要写“解、设、列等量关系、列方程解、答”等,许多学生一不小心就会忘记一两个点,此时,教师须明确指出孩子错误的地方,并标上评语,如,“答案不写单位”“等号对齐”“等号一边不能单独出现未知数,另一边无未知数”这种要求,并限期改正。方程是高年级、初中数学,甚至物理、化学学科常用的解答手段,如果不从小养成正确书写格式,会对以后的学习造成很大困扰。 (三)发现优点,反馈体现赏识性 每个孩子都有自身的闪光点。“良言一句三冬暖”。作为教师,要努力发现孩子作业中的闪光点,多加鼓励,增强孩子的自信心。例如,有的学生成绩虽然不突出,但是她书写非常漂亮,横平竖直、等号对齐,老师可夸其做作业很认真,书写工整,可在结尾盖一个“书写工整”的小印章;有的孩子“解决问题”类题目因综合性强,得分率不高,但是他的口算、计算能力强,基本没有算错的题,老师可夸他心思缜密,盖上“计算小能手”的印章;有的学生成绩平平,每一个板块相当,没有特别突出之处,老师可找出他是否比以前进步了,然后盖上“进步之星”小印章。 (四)注重差异,反馈增进多元化 “世上没有两片相同的树叶”。由于遗传、环境、教育以及自主能力的影响,并不是所有学生都能整齐划一,即儿童身心发展具有差异性,针对不同习惯和性格的学生可采取不同的批改模式。例如,对于主动性强、自律性强、成绩较好的学生,可让他先作为“小老师”批改同小组同学的作业,最后老师检查一遍,这样可以锻炼这一部分孩子的判断能力,同时增强孩子自信心;对于“屡教不改”、不认真、自律性差的学生,可让他中午自习时到办公室,老师当着面批改,让其清楚知道自己错误地方,纠正习惯和态度;对于学困生,对其要求不要太高,只要能做基础题和中等题目,思维拓展类的题目,如果有兴趣就做一做,但是不做强制要求。 五、结束语 “双减”政策落地实施后,小学数学作业的优化设计不仅是对数学教师的挑战,同时也是改革教育环境的契机。教师应该秉承“双减”政策的理念,结合实际情况,合理、有效、有趣地设计课外作业,同时要及时、准确、多元化给予课外作业反馈,让学生摆脱传统的“题海战术”,健康快乐地学习和发展,达到真正的“减负增效”,促进教育生态良性发展。 参考文献 [1]中国教育报,江苏省教育厅官网,齐鲁网,等.国家“减负”政策回顾及各地实践[J].广西教育,2018(20):10. [2]胡庆芳.“双减”背景下作业设计的问题分析及标准建构[J].基础教育课程,2021(24):4-8. [3]杨培明.“双减”助力新时代基础教育高质量发展[J].江苏教育,2021(62):33-36. [4]王婷婷.“双减”政策下的小学数学教学策略探讨[J].传奇故事,2021(11):71-72. [5]刘雪红.基于“双减”背景简析小学数学作业布置与批改方法[J].小学生(上旬刊),2022(2):34-36. [6]陈丽铭.“双减”目标下小学数学有效性作业的设计策略[J].天津教育,2022(24):106-108. 作者:蔡俐蓉 单位:成都大学师范学院
在土地测量整理的过程中,可以根据其绘测的内容分为,土地的地籍测量以及土地的工程测量。因此,在应用的过程中,需要重视不同应用类型中的区分。着其他及时手段的应用而得到了提升。此外,随着我国卫星技术的进步与成熟,数字空间技术在绘测领域中的运用也越来越广泛。现代绘测技术的重要特点是其能够与地理信息系统相连接,通过地理信息系统的功能实现实时的绘测工作。这样一来,土地整理的有效性就能得到提升。 1土地整理工作中运用现代绘测技术的重要性 土地的整理技术需要在土地的应用过程中,测量出其准确的各个界线,并且将测量的成果与土地的各个应用单位进行公示、确认。在工程方面的土地应用过程中土地测绘技术需要在工程开展的前期就开始应用,利用技术,首先对于工程实施的区域展开划分,并且在技术的应用过程中,将土地的不同形态、状貌等作出具体的测绘。在工程的进行阶段以及工程的完成阶段中,土地整理工作仍旧需要继续的按照工程的实施呈现结果进行展示,相关的绘测结果需要向有关的部门进行提交。现代绘测技术的便利性,能够为绘测中工程状况的变化提供准确的展示图像,同时,信息化技术的应用也能在绘测的过程中为土地的不同时期变化的状况提供准确的存档内容[1]。 2现代绘测技术在土地整理工作中的具体运用 2.1土地地籍的测绘工作 在土地地籍的测量过程之中,需要通过现代绘测技术为土地的测量提供准确的数据支撑。测量的范围进行确定之后,将其中存在的土地边界标志物以及特殊地形进行确定,目前可以通过野外的实际状况检测,自动绘制相关的内容。由于受到不同状况的影响,在自动绘测的过程中,也可能受到不相关信息内容的影响,这将会造成土地自动绘测的准确性下降的问题。因此,在应用的过程中,绘测的人员还需要对于绘测的内容进行确认,比对现实的状况,将发生问题的区域进行再次的测量、图纸的绘制。在土地的地籍测量中,还可以采用数字测量的方式,在这一方式的应用中,需要将信息进行综合的整理,利用信息技术将其中的实时信息整理与综合,在利用电脑软件绘制出相应图像。在这一方式的应用过程中,需要将实时的信息与图像的构成结构成为一个有机的整体,能够应用绘测出的图像解决实时的界定问题。同时,需要将数字技术的成果进行保存,为将来的绘测工作提供参考。野外数字地籍测量模式依据使用硬件和使用时期的不同又可以分为以下模式:全站仪+电子记录薄+测图软件、全站仪+便携机+测图软件、全站仪+掌上电脑+测图软件、GPS-RTK接收机+测图软件、GPS-RTK接收机+全站仪+掌上电脑+测图软件,其GPS-RTK接收机+全站仪+掌上电脑+测图软件的模式克服了前几类模式的缺点,适应任何地形环境和任意比例尺地籍图的测绘[2]。 2.2工程的测绘工作 在工程的测绘工作中,现代测绘技术在其中的不同阶段需要对应于不同的具体内容。在工程的前期阶段中,技术的应用于土地的地籍测定具有一定的相似性,主要为作用与工程用地中边界的划分,与此同时,在绘测的过程中,需要根据工程建设的特殊性要求,具体的对于某一内容进行细致的数据测量。由于数字测绘系统能够通过与卫星的相互连接实现在绘测中的准确数据的表示,因此其中提供的数据信息是准确的,对于工程的规划以及不同的工作环节都具有促进的意义。在工程的建设阶段,需要应用数字化技术对于工程中的建设状况进行实时的测定,并且绘制出新的工程图像。此外,在工程的检测与审核的过程中,土地绘测生成的图像也具有重要的参考作用,需要对应于工程的检测内容进行细节部分的绘测。 3现代绘测技术应用中需要重视的问题 3.1绘测设备的调整、维护与更新 现代绘测技术的应用是基于绘测设备的发展而逐渐发挥作用的,因此在绘测的过程中,设备具有极其重要的作用。绘测中涉及到的设备较多,构成较为复杂,因此在设备的维护与调整中,需要根据严格的维护、调整说明进行作业。此外,由于其与信息技术之间具有密切的关系,信息技术在应用的过程中不断的发展,绘测技术的应用也需要跟随着信息技术的发展更新而展开更新,及时的对于设备的硬件以及软件展开调整。 3.2技术人员的技术掌握与技能的更新 在现代绘测技术的应用过程中,技术人员也是重要的影响绘测效果的应用因素。因此,在技术的应用中,需要从理论的掌握以及实践的运用两个不同的维度对于技术人员的技术进行提升。此外,随着设备的更新以及相关技术的发展,现代测绘技术也将面临技术的进步与发展,在相关测绘单位进行技术与设备更新的同时,也需要将技术人员的技术更新纳入到考虑的范围中,为了促使技术人员的技术与设备之间产生良性的持续性的互动,在设备进行使用之前,需要组织人员进行学习与考察,促进其对于设备内部系统的认知程度,并且在此基础上进行熟练的设备操作。技术人员之间还可以组织技术的交流与探讨,促进彼此在技术掌握上程度的提升。 4结束语 利用先进的测绘技术更好的服务土地整理工作,为土地整治规划提供科学、有效的数据信息,为国土资源管理数据库提供详细、完整的测量基础信息,同时针对土地整理工作的特点,研发成本适当、技术成熟以及操作简便的测绘技术和方法,使得土地整理工作更好的为国民经济发展提供保障。 参考文献: [1]杨军霞.现代测绘技术在土地整理中的应用探析[J].科技创新与应用,2013(03):128-129. [2]胡国红.土地开发整理中的工程测绘应用探析[J].中华民居(下旬刊),2013(05):270-271. 作者:翟红宾 王翠欣 单位:石家庄市土地开发中心
1对物联网技术的理解 物联网技术指运用信息传感设备和技术——如全球定位系统、射频识别技术、传感器和红外感应器等——来监测需要监控、连接、互动的物体或过程,进而促使人们对物品进行智能化识别、定位和管理。物联网技术,简单地说,就是以互联网技术为基础,通过信息传感系统将人们的生活和网络融合在一起,达到物物相连,进而使人们工作智能化和网络化,提高工作效率,同时也使资源达到共享,运用更加充分。 物联网系统主要涵盖内容有三方面——感知层、网络层、应用层。感知层就是物联网系统中的传感设备,主要包括智能卡、电子标签、GPS、识别码、摄像头等,通过传感系统来捕获、采集相关信息(如识别环境因子并监测分析),实现智能感知;网络层是物联网系统中的网络中心和通信信号,例如:智能控制中心和信息处理中心,其作用就是对感知层所采集的信息进行处理和判断,实现设备的智能化控制;应用层是物联网在各行各业中的实际应用,根据不同行业的不同的特征来实现智能化处理。 2环境监测中物联网技术应用的意义 环境监测是一项复杂的工作,需要较好的设备和监测技术,若设备和监测技术达不到要求,就会导致很多工作只停留在表面,检测出的数据有限、不准确。例如:传统的环境监测工作一般由人来做,实效性差,监测人员对某区域进行环境状况概括后,之后过很长时间才能再次重新监测,而如果突然出现意外状况,环境监测人员不能及时有效地进行信息搜集、判断和分析,出现环境问题,并持续恶化。物联网技术应用到环境监测中,能让我们及时获取难以监测、记录的信息,且信息数据更全面、准确,通过整理和分析这些数据信息,有助于环保部门及时发现存在的问题,并能及时做好预防和控制工作,促使环境监测的效率大大提高。 3环境监测中物联网技术应用存在的问题 3.1监测技术有待提高 物联网技术在环境监测中应用还处于初级阶段,需加强硬件和软件的建设。目前,环境监测传感器功能太少,可以监测的污染源范围小,监测的种类少,采集的信息和数据的准确性低。某些化学类传感器需要耗费大量资金来进口,且设备维护成本高。环境监测也需要网络技术来传递信息,但我国的网络技术应用还不成熟,技术性不高,限制实际传感功能。 3.2监测要素不全面 在生态系统监测中,应用物联网技术只监测简单的元素,而且监测系统的构成也不全面;物联网技术应用到海洋环境监测中,只是分析几项重点的污染物;大气监测中,只是研究空气中特定的污染物。环境监测要素不全面,不能形成全面的环境监测系统,环境监测能力有限。 3.3专业技术人员匮乏 环境监测技术人员有专业的技术能力,岗位上配备与岗位相对应的技术人员,这些都有助于提升环境监测工作实效性。目前,我国环境监测专业技术人员匮乏并且组成结构也不完善,需重新分配和优化工作人员。环境监测技术人员需具备专业的知识和技术,对突发的意外事故有良好的操作能力,能及时发现问题,解决问题。目前我国缺少专业化的环境监测人员,这严重阻碍了物联网技术在环境监测方面的健康发展。 3.4环境监测管理制度不完善 随着环境问题的不断出现,环境监测管理工作越来越受到人们的重视,但因为没有完善的环境监测管理制度,再加上监测技术和监测范围等因素的影响,不利于环境监测工作管理效率的提高,容易造成监测结果与实际情况有一定的偏差。缺乏有效的环境监测管理制度导致无法充分发挥整个物联网技术的作用,管理部门完善环境监测管理制度,有助于环境监测工作顺利开展。 4环境监测中物联网技术的应用策略 4.1加大技术研发的力度 物联网技术在环境监测中应用还不成熟,还需进一步加大技术研发和生产相关设备,相关部门应提供技术、资金等条件来支持物联网技术的研发。相关科技人员也应不断提高自己的专业技术水平和能力,进而完善与创新物联网技术,提高物联网技术的硬件和软件的质量,扩大监测内容,使其性能变得更好。提高物联网技术后,也降低其在环境监测中的使用成本,有利于物联网技术快捷高效地为环境监测服务。 4.2建立统一物联网信息共享平台 统一物联网信息共享平台使环境监测数据和信息达到共享,并能智能审核、分析和存储数据和信息,保证了物联网的环境监测质量,提高环境监测的有效性,确保物联网准确性和可靠性。 4.3培养环境监测人员的专业素质 要想培养一支专业技术和综合素质高的团队,相关部门可加大对技术员工的培训力度,可定期对技术人员进行相关技术专业培训,提高专业知识和实践操作能力。也可建立再教育机制,激发工作人员的培训热情。既要提高员工的专业能力,又要提升工作人员的责任感与使命感,进而提高员工的综合素质,这样才能高质量、快捷高效、顺利地完成环境监测工作。 4.4建立环境监测管理制度 国家相关部门要根据国际物联网各项技术标准和相关区域的实际情况,制定出符合中国环境的监测管理制度,为物联网技术在环境监测的应用中提供标准化的技术参考,这样就使不同区域的电子终端实现协调统一,保证监测数据的准确性。 总之,物联网技术在环境监测工作中的应用能提高环境监测效率和质量,保证采集的信息和数据更全面和准确,有利于后续工作的顺利开展。物联网还应不断完善,完善后的物联网才能更好地应用到环境监测中,保证环境监测工作顺利进行。
目前,我国地质勘查中的测绘技术在广泛应用的同时,仍然需要更好地应对各种测绘环境,以保证测绘技术在各领域中的良好应用效果。基于此,本文通过对测绘技术的研究,对测绘技术在地质勘查中的应用进行探讨,并依托未来的测绘需求对其发展方向进行阐述。近年来,由于科学技术的进步与发展,各领域的发展都更加的依赖新技术的产生,从而在本质上提升自身的竞争力与技术水平。在地质勘查领域也同样如此,从20世纪90年代开始,我国便依托经纬仪与激光测距机进行大量的地质勘查活动,为工程建设、矿产开发及地质测绘等领域提供了有效的技术支持。然而,在新时代科学技术的推动下,以往的测绘技术已经远远无法满足当前的技术需求,因此新技术的引入将成为未来的发展必然,GPS定位技术的引进与实践便是行业信息化发展的重要标志。 1.测绘技术的特点 测绘技术是一项重要的保障技术,它广泛地应用于矿产开发、工程建设、地质勘查等领域,不仅保障了测绘的科学性、准确性,更是促进经济发展不可或缺的重要技术。而在信息技术的发展背景下,信息化、数据化已经成为测绘技术的发展趋势,通过信息技术与设备的支持,使测绘技术更加的便捷、准确。其主要特点包括:(1)自动化特点。自动化是我国推进工业4.0时展的重要标志,在测绘技术中应用自动化软件进行图形的设计与绘制,减少了传统测绘中的人工压力,同时也大大地提升了工作的效率。(2)精准性特点。在信息科学技术的背景下,精确性是其最重要的特点之一,它利用设备代替了人工的操作,通过严格的系统管理进行数据的转化,并以精密仪器进行分析与处理,使测绘的精确性成指数上升。如针对300m距离下的测绘数据进行对比,其测绘误差仅为毫米级甚至更低。(3)综合性特点。在测绘新技术的应用中,不仅实现了传统距离、高程等相关数据的测量,更实现了对信息的全面搜集与反应,其信息构成也更为综合,使测绘变得更加便捷、精确与全面,同时在三维技术的支撑下,使其测绘结果更加的立体,全面打破了传统测绘技术中的局限。 2.地质勘查中测绘新技术的应用 2.1GPS测绘技术 GPS技术是最早被我国应用的测绘技术,它依托于良好的信息化水平及卫星定位技术,使测绘技术水平得到了快速的提升,乃至在当前的地质勘查中GPS技术仍然占据着主导地位。GPS测绘技术主要依赖于全球卫星定位系统的数据支持,通过空地一体化的测量,能够快速的形成测量数据并实现数据的处理与传输,使测绘实施者快速地获取测绘结果,在效率与准确率上得到了本质上的保证。GPS测绘技术中主要包括内业与外业两部分,外业的主要工作是负责野外的观测、选点、质量检测及标志等活动,以为后续的地图绘制、标记等提供有效的数据支撑。外业则主要实施测绘数据的完善处理,并进行测绘结果的总结。根据GPS测绘技术的工作流程而言,可以将其概括为成果检测、外业观测、外业选点及建立标志等环节。从技术层面而言,在进行GPS测绘的过程中,为保证数据成果的准确性,至少要采用2台以上的数据接收设备,同时至少需要同步观测4颗以上的卫星,并且还需要操作人员选择视野开阔,无过大、过密的遮挡物的情况下进行观测。 2.2RS测绘技术 RS测绘技术也被称为遥感技术,其在地质勘查中也具有广泛的应用。RS测绘技术出现于20世纪60年代,其主要特点便是能够实现对物体进行识别与探测,这一功能在航空探测中应用最为普遍。伴随着科学技术水平的提升及测绘需求的发展,20世纪所形成的技术已经远不能满足当前的测绘要求,在科学技术水平的推动下,RS测绘技术也在不断地进行着变革与完善,逐步从原有的可见光探测转变为集系统化处理及信息化传输等功能于一体的现代化测绘技术。利用不断的技术升级与信息化改造,当前RS测绘技术已经能够实现对图像的精确处理,使图像的清晰度、分辨率及实时性更高,同时也为地质勘查技术带来了新的技术选择,对测绘行业的发展具有重要的意义。RS测绘技术在地质勘查的应用过程中,可以通过信息技术与遥感技术的结合获取大量的实时测量数据,并能够提供不同波段所测得的数据信息进行筛选的功能,其较强的抗干扰性有效规避了地面多种因素的影响,为测绘面的扩大提供了保证,也为地质勘查工作的顺畅进行奠定了基础。此外,针对特殊环境及测绘需求,RS技术更加注重了对遥感器的优化设计,以通过不同遥感器的特定功能实现特殊的测绘需求,并且加入了综合信息的处理技术,以便通过新遥感设备的应用提升测绘综合信息的形成。 2.3GIS测绘技术 目前,随着地质勘查技术的不断发展,GIS技术具备了良好的应用趋势,它属于现代测绘技术发展而来的一种新测绘技术,融合了多种科学理论,实现了信息技术发展的主要要求。GIS技术主要依托计算机及数据库进行信息的处理与分析,将空间事物与地理信息进行充分的整合,并快速的形成图像信息并进行呈现,从而打破了传统测绘技术中的局限,也改变了未来测绘技术发展的理念。GIS测绘技术在应用中具有显著的现代化特点,对于现代地质测量而言具有重要的价值与意义,主要包括:(1)多纬度特点。GIS测绘技术可以从不同的角度进行数据信息的分析处理,形成特异性的地质构造,同时还可以对成矿进行预测,从而在实践中进行地质勘查的指导。(2)定位性特点。GIS测绘技术中包含了丰富的测绘数据,可能通过其中特定的功能进行特定因素的分析,并形成综合性的测绘数据,便于对地质特点进行全面的分析与研究。同时,通过计算机及相关的数据处理软件及设备进行地质勘查及矿产位置的确定,以保障矿产开发的有效性。与此同时,在不断的数据优化及技术更新过程中,还更加注重了技术的智能化融合,以通过测绘建立相关的模型对数据进行筛选,从而提升地质勘查的质量。 3.地质勘查中测绘技术的未来趋势 在当前的技术应用背景下,无论是GPS、RS还是GIS测绘技术,都需要根据地质勘查环境与需求的变化进行深入的变革,以此适应未来形势与任务的发展。其主要的发展趋势主要集中于如下内容:一是加强软件的开发。在信息技术不断演进的背景下,软件技术的应用已经成为必然趋势,利用软件技术的辅助能够实现测绘数据的系统化、规范化与精准化,促使测绘技术获得本质上的提升,从而构建起良好的测绘框架。二是强化软件应用。当前的测绘技术应用中,大多都是以软件作为主导,依托有效的测绘软件进行信息的处理与完善,强化软件的应用将很大程度的降低人工测绘压力,同时也能够体现出信息技术的严谨性,尤其是专家系统的融入,使测绘具备了更强的权威性与可操作性,实现测绘数据资源的共享与利用,促进地质勘查的质量提升。三是注重新技术的融合与开发。测绘技术的发展是时代科技发展所主导的,根据不同时期的科技水平,在测绘技术方面也需要不断地进行技术融合,结合不同技术下的优势进行新技术的研究,从而使测绘技术更加的成熟与全面,克服技术本身所带来的局限,从而进一步塑造全新的技术应用格局,提升测绘工作的保障性功能发挥。 4.结语 综上所述,在目前地质勘查工作过程当中,需要加强现代化测绘技术运用,只有这样才能够得到更加精确以及可靠信息,同时可以充分了解区域内地质情况和地质构造,新型测绘技术具备较大优势,随着科学技术的飞速发展,GPS、RS以及GIS技术将会更加完善,这样会进一步促使地质勘查工作更加顺利开展,对于地质勘查工作效率和工作质量都具有重要价值和意义。 参考文献: [1]刘钰.测绘技术在地质勘查中的应用及发展方向浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(24):100. [2]陈思超.论测绘地理信息技术在地质勘查工作中的应用发展[J].江西建材,2018(10):55+57. [3]甘承萍.探析测绘技术在地质勘查中的应用及发展方向[J].中国锰业,2018,36(03):32-34+38. 作者:姚德龙 单位:山西国辰建设工程勘察设计有限公司
“双减”政策背景下的作业优化是“减量”,不是“减质”,如何进一步提高教学管理水平,推动学校作业深化改革,优化作业布置方式,丰富作业内容成为目前义务教育阶段作业改革的重点。教师要确保在“双减”政策背景下保证学生的深度学习和思维拓展,同时减轻学生的课业负担,提高教学效率,进一步提高教学质量。 一、小学数学作业的现状 现阶段,学校和教师在创新授课方式和丰富授课内容方面下足了功夫,教学效果已见成效,但部分学校和教师忽略了课后作业的改革创新,在作业布置上仍然传统守旧,存在以下几点问题。 (一)作业量大 当前仍然有部分教师受到传统教学理念的影响较深,认为通过大量的作业布置可以让学生学好数学,取得好的成绩,因此,在作业布置方面经常是以量为主,对作业的内容有所忽视。除了作业量的设置不合理之外,内容方面也存在不协调的现象。计算是小学数学教学中重点培养的能力之一,但是有些教师只偏向计算能力的培养,导致小学数学作业仍是以大量计算为主,并且大量题目存在重复性,学生的作业书写时间长,非但没有起到“加深记忆”的作用,而且还会引起学生的厌烦,挤占大量时间。在“双减”政策颁布与实施的背景下,大量的数学作业并不能起到巩固知识、提高能力的作用,所以传统的作业布置理念应该得到转变。 (二)作业形式单一 当前小学数学作业还是停留在计算题、选择题、应用题等书面型作业上,作业形式传统单一。随着时代的发展和进步,社会对人才的需求有了很大的转变,小学阶段,教师除了要加强基础知识的教授以外,还应该注重对学生能力和素养的培育,因为综合型人才更能立足于社会。作业在数学教学中发挥了不可替代的作用,但是相对于学生思维活跃、活泼爱动的情况,枯燥的书面作业让学生产生厌烦心理和抵触心理,一旦学生出现这种心理,就会在作业完成方面出现敷衍应付的行为,如此一来,作业设计就和教师的目的相违背,与“双减”政策的要求不相符,不能实现作业的价值,学生的能力和素养也很难提高。 (三)作业缺乏针对性 当前很多教师在布置作业的过程中都忽略了一个重要的问题,那就是学生之间存在的差异性,受到自身能力和环境的多重影响,学生对于数学知识的吸收和内化能力是存在很大差距的,但是部分教师却没能关注到这一点。作业布置难易程度没有根据学生的实际掌握情况有针对性地布置,所有学生都只能选择相同的作业内容,因此能力较强的学生不能通过作业提高认知,会让他们感觉作业很简单。因此,学生对待作业的态度可能会逐渐转变,时间久了就会不重视教师所布置的作业。与此同时,能力较差的学生不能真正掌握所学知识,统一的作业会让他们感到难度较高,进而失去学习数学的兴趣。这种缺乏考虑学生差异性的作业布置方式容易造成两极分化的情况,进而对教学活动的顺利进行造成阻碍。 (四)作业不能及时进行评价反馈 作业的目的是巩固课堂所学的知识,并且做到举一反三,灵活运用,而如果学校只做作业,教师不及时跟踪反馈的话,学生很难深刻掌握所学知识,很难及时完善知识误区和知识盲区。学生因为年龄小的原因,自制能力和自主性较差,因此,需要教师或者家长监督,但是当前部分教师只是将作业的正确答案直接告诉学生,导致学生不明白出现错误的原因是什么。因此,学生很难从根本上解决问题,提高数学学习能力。 二、“双减”政策背景下优化设 计小学数学作业的意义“双减”政策的颁布与实施,最主要的目的就是要减轻学生的课业压力,在当前社会背景下,在父母、教师的期望下,学生的学习压力也越来越大。“双减”政策和素质教育的提出让人们加强了对学生身心发展的关注,不论是父母还是教师都改变了原有的教育观。作业是帮助学生巩固知识、提高能力的重要举措,但如果作业设计盲目随意,那么就失去了作业布置的价值和意义。所以,在“双减”政策背景下,积极完善优化数学作业设计能够深入贯彻国家政策法规,切实减轻学生的各方面压力。此外,作业的合理设计能够激发学生独立完成作业的兴趣和积极性,这样就能为家长减轻辅导作业的负担,学生以积极的心态面对教师布置的作业,这样就能达到事半功倍的效果,切实提高学生的综合能力,让学生对课堂上所学的知识有更深入的理解。教师的教学能力与教学效果有很大关系,“双减”政策的颁布对教师提出了更高的要求,教师需要在已有的经验和专业知识基础上加强学习和完善,要通过自我反思和参与培训等方式创新自身的思想理念,重新审视作业设计。在布置作业的过程中,教师要从多方面因素考虑,能够顾及学生的年龄特点、发展规律以及学生之间的差异性,如此才能对以往的作业布置方式进行创新,找到适合学生的作业形式。作业设计的优化使得作业布置更具目的性和针对性,能够为教师的课堂教学提供有利的参考,更有利于教师对课堂教学模式进行创新与完善,促进教师教学水平和教学效率的提高。 三、“双减”政策背景下优化设计小学数学作业的策略 (一)精简作业,减量提质 “双减”的首要目的是要减负,但并不是意味着教师在作业布置时简单的缩减作业数量,而是要优化作业内容,避免出现同样的知识点重复进行作业。注重作业题目质量,一个题目可以带动学生温习多个知识点,而不是根据本堂课所学习的知识盲目设计作业,作业内容要紧紧围绕课程内容,与教材要求保持一致、与学习标准保持一致,并把学科知识、学科思想、学科价值融入到作业设计中去,这样的作业设计能够避免学生降低兴趣,打破了机械化写作业的僵局,与当前时代发展相契合,充分体现了以人为本的理念,能够贯彻落实素质教育。减少作业布置的总量,可以让学生有更多自由支配的时间,可以做一些自己喜欢的事情,这样就能够促进学生的个性化发展。 (二)作业形式多样化、趣味化 由于学生所处的年龄阶段,他们对新鲜事物充满了好奇心,尤其是一些充满趣味性的事物,会让学生表现出极大的兴趣和积极性,可以促进学生知识的积累和学习能力的提高。此外,学生容易受到外界各种因素的影响和刺激,所以新鲜的事物更容易引起他们的注意,在作业设计形式上,教师应该充分考虑内容和形式的灵活性与创新性,数学教师要积极开发利用课程资源,更新作业设计理念,明确创新作业的管理思想,要“细思量,巧设计”,注重作业内容的创新与趣味,使作业布置更加贴近学生的生活和社会实践。将作业变得好玩有意思,让学生“愿意做”“喜欢做”“快乐做”,成为学习的主人,充分体现拓展性、综合性、开放性、实践性要求。数学来源于生活,应用于生活。新课程标准强调让学生通过实际观察、实践来提高解决数学问题的能力。例如,在学习了“百分数”的应用以后,教师可以让学生调查整个级,每个班有多少学生近视?让学生计算出近视的概率是什么,并且让学生能够根据调查来的数据进行实地分析,给予合理的措施。 (三)作业分层化布置 将作业进行分层设计,可以满足不同能力学生的学习需求。每个班级的学生的能力都是参差不齐的,因此,教师要“区别对待”、因人而异、因材施教,针对不同学生的不同能力,布置不同难易程度的作业,满足不同学生多样化需求。既要考虑到学生的差异,又要避免传统数学作业的一刀切,充分体现“不同的人要在数学上有不同的发展”的新课程理念。学生之间所存在的差异性会影响到作业的完成质量,也会影响到教师对学生知识掌握程度的判断,因此,教师应该抓住对学生进行个别化教育的机会。分层性作业设计并不是对某些学生有所歧视,而是要在保持公平公正的基础上给予不同学生针对性的教育。要想保证分层作业布置的合理性,则需要教师对班级中每一名学生有充分的掌握和了解,并且能够发现学生身上的小光点。例如,在学习了“圆柱与圆锥”一课后,教师可以让学生寻找生活中的圆柱和圆锥,让同学们累积认识立体图形,提高空间观念,体验图形和生活的关系。对于数学学习力再高一些的同学,可以让他们想一想圆柱和圆锥的曲面伸展开是什么样子?并且认识它们的高,充分巩固课上的数学知识。 (四)增加作业的互动性 在当前社会发展过程中,人际交往能力的培养对于学生来说也是非常重要的。为了进一步贯彻落实“双减”政策,达到减负增效的教学目标,小学数学教师在设计数学作业过程中还应该加强作业的互动性,能够使得学生在完成作业的过程中提高自身的人际交往能力和表达能力。比如学习《表内乘法》这节知识的时候,为了让学生对乘法口诀进行巩固记忆,教师需要在课后布置相应的作业。但是如果像往常一样布置一些背诵或者抄写的作业,那么就容易让学生产生不良情绪,如此就会造成作业完成的效果不佳,学生更不能灵活运用乘法口诀。基于此,教师可以根据学生的特点和本节知识的特征布置互动性的作业,比如让家长和学生之间进行互动,由家长进行提问,学生回答,这种互动性的作业,远远比单纯让学生背诵的作业形式所达到的教学效果要好得多,学生也会更加投入到作业完成的过程当中,使得记忆更加牢固。 (五)注重作业评价,给予正向反馈 学生都渴望被教师认可、赏识,所以教师要积极对学生作业进行评价,在评价时要抓住学生身上某一优点、闪光点进行肯定赞扬。评价应该具备激励导向作用,更应该具有发展的目光审视学生。评论时教师应尽量从积极正面的方向,将表扬与批判二者恰当的组合起来,在表扬时指明进一步努力的方面,在批判时则充分肯定其进步的方面。评价可以提高学生的学习信心,促使学生的全面发展与个性发挥。除了教师对学生的评价以外,学生之间的评价也应该得到教师重视,因为学生之间的交流往往更加自由,学生不会有心理负担,所以评价更加客观。在完成作业后,教师可以进行分组评价,通过学生之间的相互评价,学生能够看到其他同学身上的优点,做到取长补短,此外,学生之间思维的碰撞也会提供新的思路,激发学生的思维和潜力,让学生以更加积极的态度学习数学。例如,在学习“小数的初步认识”这节知识时,教师可以布置作业让学生寻找生活中的小数,并在第二节课的时候让学生之间相互讨论和评价,有些学生会通过东西的价格来记忆小数,有些学生会通过物体的长度或者重量来理解小数,但是无论哪种方式都有自身的优势,这是学生应该相互学习的地方。通过学生之间的相互评价,可以发现自身需要改进的地方,学习其他学生的优点,促进学生共同进步。 四、结语 综上所述,在“双减”政策背景下,教师要根据学段、学情、数学学科特点及学生的实际需要和完成能力,设置科学、合理、有效地分层作业、弹性作业、个性化和趣味性作业。教师特别要强化对学习有困难学生的辅导帮扶,对于各备课组设计的探究性作业、实践性作业,学生在完成后,教师还要及时加上多方面的情感评价语言,提高学生的学习自信心。教师要在今后的教研中共同研讨,提高数学组团队设计作业的科研能力。“减负不减质,减负要增效”,教师要脚踏实地,扎扎实实地落实“双减”工作。 参考文献: [1]李雪芬.“双减”政策下小学数学作业设计策略[J].教书育人,2022(8):46—47. [2]黄庆松.“双减”政策视域下小学数学作业设计策略[J].江西教育,2022(8):52—56. [3]吴丹慧.“双减”政策下例谈小学数学个性化作业设计的关联策略[J].好日子,2021(35):1. [4]徐童.“双减”背景下小学数学作业设计与布置的策略[J].世纪之星:交流版,2021(3):2. 作者:叶荣 单位:青海省西宁市城西区胜利路小学
科学技术的进步,社会的发展都给现代测绘技术提供了更大的发展空间,各类新测绘技术有如春笋般出现。新测绘技术都是以计算技术和网络基础为基础,实现测量仪器的智能化。传统的测量方法已无法适应当前的形式,新测绘技术的科学运用对农村建设和城市的合理规划有着极大的促进作用。相关部门要认识到乡村生态环境和乡土文化遗产消逝带来的严重后果,积极采用新测绘技术开展工作,保护好具有中华特色的景观和建筑,发挥新测绘技术的作用。 1测绘新技术的分类 1.1遥感技术 遥感技术的应用还是较为普遍的,其主要就是利用遥感技术在距离较远的地方获得所需要的测绘信息。遥感技术具有的特点较多,其空间和效率都很高,遥感技术可以接受、读取、分析、处理、传输和遥感多种多样的信息,正是由于遥感技术的功能强大,其应用更加广泛,对各行各业的发展都起到关键性的作用。遥感技术是利用遥感器的红、绿、红外的3种光谱进行测量工作,这3种光谱的使用环境也有所不同。光谱各自的特性不同,遥感器在不同的地点、环境、角度、时间所吸收和反射的光谱也不同,遥感技术就是利用这个特点来进行测绘工作。 1.2地理信息系统 科学技术、信息技术的迅猛发展给地理信息系统的改进和完善注入了新的活力,地理信息系统不仅应用在环境的检测方面,还被应用在城镇规划、公共管理等多个方面和领域。地理信息系统技术指的是利用计算机科学、合理地处理和分析收集到的信息。地理信息系统经历了漫长的发展过程,通过无数次的实践、革新和改进形成了现在较为完善的体系。地理信息系统会因功能、使用内容的不同而形成不同种类的系统。地理信息系统是目前规划测量工作较为常用的软件之一,其对合理的规划和建设新农村与城市有着至关重要的作用。 1.3全球定位系统 全球定位系统能够实现全方位、无死角的实时监控,因此其在测量规划工作中的应用是非常普遍的。全球定位系统主要是由空间装置、控制装置和用户装饰等部分构成,但是其在使用过程中必须要连接到网络,网络技术可以使信息的收集和传播更加迅速。全球定位系统目前被应用到各行各业的方方面面,其可以传输、处理数据,还可以接收信号。在规划和建设新农村与城市中可以利用全球定位系统效率高,能够实时定位和监督的特点,实现规划和测量的合理性。 2新农村建设和城市扩张中存在的问题 2.1植被遭到破坏 在进行新农村建设和城市扩张的过程中,破坏了原本就非常脆弱的乡村生态系统,其中水系统受到的破坏是最为严重的。无论是其护坡池塘、山水格局,还是阡陌交通、林木坟茔,都使乡村的生态系统能够一直保持着微妙的平衡。而如今人口的增加,耕地数量的持续增长都给平衡的乡村生态系统带来了威胁,城市的扩张对维持乡村生态平衡来说是一种挑战和威胁。 2.2文化遗产面临威胁 农村的文化遗产是中华民族千百年来因适应环境而形成的,新农村的建设和城市的扩张将会使这些景观和文化消失殆尽。现在,很多农村开始流行欧式风格的建筑,小洋楼逐渐成为农村主要的建筑风格,这虽然满足了人们的需求,但同时给当地的乡土文化景观带来了致命的威胁。 2.3信仰的缺失 乡土景观的消失随之带来的是人们草根信仰系统的动摇,乡村的小溪、古道、龙王庙、界碑都是人们的精神寄托,也是人们认同当地文化的载体,它们虽然与宏伟壮丽的历史遗产一样得到政府的保护,但它们是中华民族草根信仰的重要组成部分,是国家、民族、社会能够稳定、和谐的基础。在新农村建设和城市扩张的过程中,这些具有中华民族特色的景观遭到破坏,城市、欧洲的模式席卷乡村大地,拥有久远历史的河道、经历过漫长时光的祠堂都会消失,这都会彻底毁掉草根信仰。 3测绘新技术在新农村建设与城市扩张安全格局规 划中的应用改革开放的逐渐深入,城市农村的建设和变化日新月异,城市和农村的规划都需要具有时间前瞻性,同时还要注意其存在不确定性和局限性。要想保证新农村建设和城市扩张的安全性规划,就要做到实时监测、动态分析,而测绘新技术满足了这些要求。 3.1全球定位系统的应用 全球定位系统可以实现测量规划工作的整体控制,保证布设施工的合理性。全球定位系统能够高效率、高精度、全天候、自动化地利用海陆空全方位的实现实时的三维导航与定位,目前已被广泛应用在航空测量、大地测量、工程变形测量、工程测量和城市规划测量等多个领域和学科,大幅度地提高了社会效益和经济效益。目前,城市的扩张和农村的建设日新月异,城市里各种高楼大厦如雨后春笋般出现,而农村的耕地如雨后烟瞬间消失,变化多端的形式令人眼花缭乱。如今可以利用全球定位系统的特点将变形监测、测图控制、施工控制合理地结合在一起,不仅节省了大量的人力和物力,还提高了新农村的建设效率,大大缩短了建设的时间。 3.2遥感技术的应用 遥感技术受到计算机技术、航天技术以及光电技术的影响,逐渐实现了分析和处理多种地形、海量数据的目标。我国的幅员辽阔,南北东西的地貌、气候的差异都较大,根据不同的地貌和气候条件分成了不同类型的地貌阳区,在其中最为典型的区域建立具备基础地理信息要素的标志,可以实现土地资源利用率的最大化。同时,根据各个地貌阳区反馈回的信息,将该地貌阳区分为可建设区和非建设区,最大程度地有效利用现有的城市和农村的土地资源。 3.3激光扫描技术的应用 针对古建筑和文化民族的保护,可以采用测量机器人和激光扫描系统。近些年,激光三维影像扫描系统逐渐发展起来,针对城市和农村中重要的古建筑,利用该技术可以更加精确地完成测绘工作,为保护古建筑建立第一手资料,同时也能够为学者研究古建筑提供重要的资源和信息。激光三维扫描系统能够分析和处理静态物体的三维模型,在获取模型时更加快速、全面和精确,为后期数据的处理提供准确的资料。该系统的利用能够最大程度地保存留有历史价值的建筑和文物。测量机器人指的是智能自动全站仪,该仪器被广泛应用在城市的数字图测绘以及变形检测中,在新农村和城市扩张中,其可以实时检测村庄周围山体的情况,无论是地壳的变化还是山体的滑坡,避免导致城市和农村地下水的破坏。 4结语 总而言之,在新农村的建设和城市的扩张过程中,要认识到目前存在的各种问题,同时更要注重不能破坏当地的生态系统,保护好当地的景观和建筑,保证草根信息体系的稳定性,有机结合现代化的城市和古老的村落,利用新测绘技术实时、动态的监测新农村的建设、城市的扩张,保护好现有的土地资源,提高测量规划工作的效率,进而实现土地资源的可持续发展。
大棚蔬菜病害的原因及对策:大棚蔬菜根结线虫病害调查研究以及防治对策 【摘 要】根结线虫是大棚蔬菜最严重的土传病害,为了更全面的了解大棚蔬菜的根结线虫危害情况,项目组成员到蔬菜基地调研,并进行了抗病品种等室内试验,试图探索更安全的生产策略。 【关键词】大棚蔬菜;根结线虫;调查研究;防治对策 保护地蔬菜生产,从1989年寿光市三元朱村开始,至今在全国各地温室大棚的推广,经历了20余年,带动了农民脱贫致富和蔬菜加工、农资等相关产业的发展,创造了巨大的经济和社会效益。保护地蔬菜生产改变了人们的膳食结构,一年四季都能吃上各类新鲜的蔬菜。几十年来人们分享蔬菜种类丰富的同时,也不得不面对蔬菜安全问题。近些年时常爆出“毒韭菜”、“毒黄瓜”、“毒豆角”事件,反映出菜农对蔬菜安全生产问题的淡漠。保护地蔬菜连续重茬种植的特点,导致根结线虫病等土传病害日趋严重。为防治各类病虫为害,人们往往滥用剧毒高毒农药,结果导致蔬菜农药残留超标,降低品质、影响蔬菜出口创汇,更严重的是危害人们的健康。省农业专家顾问团的调查报告指出,“根结线虫病已成为我省保护地设施栽培上发生的最为严重的一种土传病害,是实现日光温室等设施蔬菜产品安全生产和可持续发展的重大限制因素。” 为了更全面的了解蔬菜根结线虫的危害情况,提出更安全的防治策略,项目组成员分别到山东寿光、苍山、济南等蔬菜老产区进行针对性调研,通过与农户交流、室内实验等方式,全面调查了解当地蔬菜根结线虫危害情况。结果如下: 1 蔬菜产地调研 项目组成员多次到寿光蔬菜老产区进行针对性调研,通过与农户交流、亲自实践等方式,调查了解当地蔬菜根结线虫危害情况。每个基地调查20户。 1.1 调查内容 调查农户防治根结线虫病的几种方式,包括常见的化学农药和生物农药有哪些,农业部禁止使用的溴甲烷、呋喃丹、甲胺磷等高毒农药是否还在使用;物理防治措施和生态防护措施有哪些,抗线虫品种有哪些等,分析归纳各种防治方法的特点、存在的问题和取得的实际效果。 1.2 根结线虫危害情况调查结果 2014年夏天以来,我们对蔬菜根结线虫病的发生、为害、防治情况进行了调查,发现蔬菜根结线虫病在山东发生普遍,为害严重,特别是寿光蔬菜基地,据报道其寄主植物有114科3000多种,已成为保护地无公害蔬菜生产的重大障碍。据调查,寿光市的主要经济来源主要是蔬菜大棚,蔬菜大棚占家庭总收入的90%。一个蔬菜大棚的西红柿每亩年收入约平均在4-8万左右,黄瓜8-15万左右。蔬菜大棚主要种植西红柿、黄瓜、茄子、丝瓜、辣椒、彩椒、豆类蔬菜等等,瓜类还有茄类容易得根结线虫病,而且危害较严重。大棚外的蔬菜也发生根结线虫病,花生、西瓜较严重,易得花生根结线虫病或者西瓜根结线虫病。蔬菜大棚生产时间越长,它的得病几率就越高,蔬菜大棚的年龄与发病成正比。除了根结线虫病,炭疽病、疫病、病毒病等,对蔬菜的生产有严重影响。 经调查得知,蔬菜大棚内多年连作、过量施用农药化肥、不注意控制虫源,是造成根结线虫病日趋严重的主要原因。调查发现,我省温室大棚内为害蔬菜的线虫主要有南方根结线虫、北方根结线虫。根结线虫的危害性表现在两方面,一是在蔬菜根部形成串珠状米粒大小的根结,或者形成肿大的块状根结。根部受害后输送养分和水分的能力下降,地上部叶色变发黄、植株矮小、生长势弱,严重时植株可萎蔫、枯死。根结线虫常危害茄类、瓜类等20多种保护地种植的蔬菜,一般造成减产20%~30%,严重的减产50%以上,甚至基本绝收。另一方面,根结线虫能与真菌、细菌、病毒相互作用造成复合侵染,常常加重瓜果菜枯萎病、根腐病等土传病害的发生和危害,造成更大的损失。根据世界粮农组织的不完全统计,根结线虫给世界农业造成的损失大约每年有1000亿美元(2000年调查资料),根结线虫给我国温室大棚蔬菜造成的损失逐年上升但至今无人统计[1-3]。 根结线虫病等土传病害严重影响蔬菜的产量和品质,农业生产上以化学防治为主物理防治为辅,化学防治的后果是农药残留高(如呋喃丹),严重影响蔬菜安全和蔬菜出口。因此,探索一条以农业措施为主,药剂防治为辅的无公害综合防治技术体系势在必行。 2 室内实验 项目组成员去寿光市各县区蔬菜基地调查期间,采集病土并带回实验室,病土来源于西红柿、黄瓜、芹菜等棚土,病土被分成10份,分别装在花盆里编号,购买了番茄、黄瓜、南瓜、丝瓜、落地生根等种子或种苗。 2.1 落地生根抗根结线虫实验 查阅资料发现落地生根可以拮抗根结线虫,用于蔬菜间作,防止线虫扩散,我们进行了感染实验,落地生根2014年5月种植在含有根结线虫的病土中,2015年3月检查根部感染情况,实验结果表明根结线虫未感染落地生根(图1)。 2.2 瓜类培养根结线虫实验 同时把黄瓜、丝瓜、南瓜等瓜类种子播种在病土里,1个月后观察根部侵染情况(图2)。结果表明瓜类普遍易感。 图1 落地生根未感染情况 图2 1个月后黄瓜根部感染情况 2.3 抗病品种实验 调查得知,黄瓜一般通过嫁接在黑籽南瓜苗上获得一定的抗性。近几年培育出一批抗线虫番茄新品种,仙客1号、佳红6号、仙客5号和仙客6号等,段玉玺采用温室内盆栽番茄人工接种法,鉴定了北方地区栽培的90个番茄品种对南方根结线虫的抗性程度。结果表明,粉太郎1号、粉太郎2号、园艺先锋、0745、金冠1号和百利2号表现高抗;06春展8号、06秋88、以色列405、金冠5号和金冠7号表现抗病;其余品种表现感病或高感,无免疫品种[4]。 我们项目组成员购买了研四、德瑞特、农家乐、摘不败等黄瓜品种,进行了两个月的种植感染实验,实验结果表明抗线粉王、凯美瑞等西红柿品种,研四、德瑞特等黄瓜品种,均比较抗病,根结少。 3 无公害综合防治实验体系探索 通过调查和实验得知,蔬菜根结线虫病一旦传染上,很难根治,可以尽量控制传染源避免它的传播与发展,发挥农业防治和物理防治的优势,尽力减少农药的使用,实现无公害生产。 3.1 农业防治和物理防治 措施主要有选择抗病品种、土壤改良、高温闷棚、深翻底土、增加客土、更换新土;与抗线虫的葱类、菊科等植物间作套种;水旱轮作、大棚内外建隔离带;改变浇水方式;秸秆废弃菌袋煤渣无土栽培等。 3.2 生物防治 阿维菌素(爱福丁)具有渗透性,不能滥用,必须在国家规定的剂量内使用。育苗期、定植时,生长期的合理的用药量和时间间隔。 3.3 化学防治 禁用高毒农药,探索合适的剂量、用药时机和关键技术,既能治虫又不造成公害。对于化学防治,大部分杀线虫剂主要用于土壤处理,少部分用于种子、苗木处理和在植物生育期喷雾。根据实际问题使用,非熏蒸药剂,要在定植前使用,均匀施药,对人体有毒的药物要安全用药。根结线虫已对许多杀线剂已经产生了抗性,效果不理想。所以暂时还没找到能够彻底防治的方法,只能采取保守措施来控制病情的发展。 根据调查结果和上述实验结果,只要严格限制虫源就能控制住以根结线虫为主传播的土传病害。因此主张从抗病品种选择、无虫育苗、棚地灭虫、建隔离带,到间作套种、生长期的栽培管理、测土施肥施药、增加腐熟绿肥,农具不出棚、消灭病残体、定期轮作等方面,多措并举建立全程无病虫害监管体系。多增加农业措施,减少农药化肥的使用量,降低成本。 大棚蔬菜病害的原因及对策:大棚蔬菜生理性病害发生原因及综合防治对策 【摘 要】蔬菜生理性病害不同于致病菌所造成的侵染性病害,生理性病害的防治也不是药物所能解决的问题。目前,保护地栽培多为家庭人工管理,调控能力较差,管理不科学,加之近年来周年化生产及农药使用的限制,致使棚室蔬菜生理障碍的发生也日渐突出,尤其对茄果类、瓜类蔬菜的产量及品质影响很大。蔬菜生理性病害的发生已严重影响了蔬菜的生产,挫伤了菜农的积极性。为此,笔者通过大面积调查,总结出了发生原因及规律,制定了一整套综合防治技术措施,经多年应用取得了良好效果。 【关键词】大棚蔬菜;生理性病害;发生原因;综合防治对策 1.生理性病害发生原因 1.1温、湿度的控制 保护地温、湿度状态与蔬菜生理障碍发生密切相关,温、湿度过高过低都会造成蔬菜生理性病变。保护地晴朗的冬天,不通风时中午室温可升到30-40℃;而夜间不加温条件下,室内外温度几乎无差异,保护地一天的温度随季节的变化而变化,中午有发生高温障碍的危险,夜间有发生低温障碍的危险。室温35℃以上时,易发生高温障碍,这种温度对茎叶生长没影响,但对茄、果类蕾期及开花期会造成危害,因不能受精而落蕾;产生障碍的温度越高,持续的时间越长越严重;45℃以上高温时,花蕾、叶片都发生灼烧现象。 另外,高温也影响果实着色而降低植物商品性。室温降至5℃以下,植物造成霜害,果菜类易受冻害,虽植株不致死亡,但生育延迟,影响花蕾形成,例如黄瓜形成花打顶、小老苗,番茄心室发育不全,畸形果增加等。同时白天棚内相对湿度的随温度升高而降低,夜间随温度的降低而升高,早晚温度变化剧烈时,空气湿度呈过饱和状态,室内雾气弥漫,特别是在土壤排水不良的保护地内,雾气更浓,持续时间更长从而影响花的授粉,坐果减少。茎叶类蔬菜相对湿度过大则影响光合作用。 1.2光照的影响 光照的影响包括强度和时间,光照过弱会影响叶绿素的形成,引起蔬菜的黄化,室温和温床培育的秧苗,很容易发生猝倒病。且易引发很多生理性病害,如番茄空洞果、黄瓜弯瓜等。光照过强,很少单独引起病害,一般都是强光与干旱相结合引起的,如高温强光下的灼伤。 1.3土壤理化性状变化 由于棚室生产的常年化、固定化,致使保护地无雨淋,不流失养分,施肥量多,盐分积累较多,易发生营养素的拮抗现象,致使蔬菜生长发育受阻,形成缺素症。土壤的营养条件不适宜或存在其他有害物质,可使蔬菜表现各种病态,由于养分不足而发生各种缺素症是常见的。 1.4栽培管理不合理 通常在自然、合理栽培措施下,生理性病害很少发生,但在人为控制下的保护地,由于栽培周年化,通风不及时等原因很难保证适宜温度,严寒期不加温时,常在极低温度条件下栽培,均易发生生理障碍。 2.生理性病害的综合控制技术 2.1建造合理的棚室 棚室设计不合理,如顶角过缓、以两头通风为主的棚室,不利于蔬菜生长,易发生多种生理障碍及侵染性病害。为防止高温,保护地的换气能力必须加强,设置天窗进行上部通风,这样换气效果更好,建造大棚应避免顶角高度过缓。 2.2合理科学的湿度管理 温度过高过低都会造成蔬菜生理性病害。棚室内温度过高时,可以通过灌水或放风降温,使温度保持在适宜的范围内。蔬菜生长发育的适宜温度为60%-70%,湿度过小时可以通过灌水或加湿器来保持适宜的湿度,室内加温是降低相对湿度最简单的方法。不加温的保护地内的湿度,必须通过白天充分换气,加强排水解决。地膜覆盖是防止土壤水分蒸发的措施之一。 2.3加强对光照的管理 保护地所需要的光照条件主要来自日照。日照过强,可以遮光,以预防发生叶烧现象;光照过弱时,用电灯补充,但不经济,生产上使用较少。蔬菜栽培时尽可能稀植以便充分利用光照,同时起高畦、加强水肥管理以防叶片过大;对多层次拱棚,应在日出后立即打开,尽量延长光照时间。在这些方法对生理障碍防治无效的保护地,必须错开播期或换成对光照要求不强的蔬菜,另外,据试验测定,采用无滴膜可增加光照20%左右。 2.4加强土壤管理,合理施肥浇水 土壤理化性状好,能提高作物根系的生理活性。排水不良时,必须在保护地的周围挖明渠,内设暗渠,同时深耕,增施有机肥,施肥应注意多施农家肥、配施一定比例的无机肥,养分要全面,不偏施氮肥,避免发生缺素症,避免过量施用化肥而产生盐渍危害。施有机肥后,夏季保护地闲置期进行大水漫灌,以降低盐分浓度,同时要与生产期短的作物进行轮作,以利于有机肥的供给及土传病害的防治,棚室内的浇水要适度,根据天气情况、作物生长状态及保护地的湿度进行合理灌水。 2.5气体条件的调控 温室大棚内二氧化碳浓度过低,影响光合作用,从而造成生长势弱,降低抗病力。对部分管理水平较高的棚室要求增施有机肥,增加二氧化碳。 大棚蔬菜病害的原因及对策:大棚蔬菜苗期病害防治 摘要:本文对大棚蔬菜苗期管理科学技术进行了归总,同时向大家详细论述了苗期病虫防治技术,望能够对大棚蔬菜种植有一定的技术借鉴价值。 关键词:大棚蔬菜;苗期;病虫害防治 1 大棚蔬菜苗期病害 (1)猝倒病。又将其称为又称绵腐病,蔬菜幼苗在接近地面的茎基部呈现出水渍状,病发区域随之就会发黄、溢缩、凹陷,类似线条的形状,在叶子还没有凋落的情况下,幼苗就猝倒了,而较为严重的情况下,幼苗在几天的时间里就会出现大面积猝倒的现象。这种病害通常会在低温、高湿、通风情况不好的环境下出现。(2)立枯病。大棚蔬菜从幼苗期向成株期转变的过程中这种病害是经常会发生的,立枯病在育苗的中后期阶段比较常发,立枯病出现的时候幼苗茎基部位就会形成椭圆形暗褐色病斑,病苗在白天的时候就会枯萎,一到晚上就会恢复到正常状态下,立枯病发病区域慢慢的凹陷下去,当湿度比较大的时候,能够看到一些稀疏的淡褐色蛛丝网状霉,病斑扩大绕茎一周,直到最后病灶区域慢慢的收缩、枯萎,植株最终死亡。立枯病一般常常会在苗床温度高、通风状况不好、幼苗徒长的情况下产生。(3)沤根。大棚蔬菜苗期有沤根的出现,幼苗形成不了新根,根部发黄,形成锈色之后就会慢慢腐烂,最终幼苗黏掉且特别容易拔出。沤根多发生在苗床温度低、高湿、没有充足光照的环境下而发生。 2 大棚蔬菜苗期病害防治 (1)首先将播前需要的种子、苗床及床土进行消毒,在进行消毒时候要使用1%高锰酸钾溶液浸种20-30分钟,床土消毒亩用55%敌克松可湿性粉200克拌入床土或25%多菌灵1000倍液喷洒消毒。(2)对苗期管理中的温度、湿度和光照进行科学掌控,培养壮苗,对幼苗进行局部用药,以预防苗期病害行程或者发展,药剂防治苗床湿度很大的时候,就需要使用70%代森锰锌或50%多菌灵或25%百菌清可湿性粉8-10克/m2拌干细土撒于病苗基部,苗床湿度小时候可以使用药剂800-1000倍液泼浇病苗根部。 3 苗期病害的防治措施 上述我们已经提到,大棚蔬菜属于苗期最为多见的病害包括猝倒病、立枯病等;所以为了避免这些病害在发生之后对蔬菜产出造成巨大的不良影响,就需要我们的菜农积极的做好苗期病害的防治工作: 3.1 农业防治 一是根据每个地区的地质情况选择使用抗病品种,比如说黄瓜可以选择使用津杂、津研、津春、津优等系列品种;冬瓜可以选择使用大青皮、小青皮等。二是定期进行科学的翻耕、轮作、间作、倒茬,强化中耕除草、清洁田园,以便于达到压低病菌、减少虫子数量及侵入病源,减少虫害发生的概率。三是开展高畦栽培,对于大棚蔬菜而言,由于大棚中土壤的湿度非常大,这就会造成土壤含水量很高,这种状况就特别容易会有病害的产生。四是对大棚温度、湿度、光照进行科学的调整,培育壮苗,增加植株的抗性,这样就能够达到减少病害产生的目的。比如,对保护地内的黄瓜霜霉病、角斑病经过对温度及湿度等方面的调节,就可以有效的减少病害的发生。五是运用55℃的水对种子进行科学处理,时间要保持在10-15分之间;或者是使用50%多菌灵可湿性粉剂按种子量的0.4%或25.0%瑞毒霉0.3%药量拌种,这样就能够有效的预防种子带有枯萎病、炭疽病等病害。六是运用营养钵(方)育苗的方法,使用没有任何病害的土壤培养土地,定值的过程中施用腐熟的有机肥和微生物菌肥,这样能够很好的缩减枯萎病、猝倒病等病害的产生。育苗在定值的过程中需抓紧拔掉,及早的放弃那些病株。七是运用嫁接育苗。黄瓜用云南黑籽南瓜或南砧一号作砧木进行嫁接,能够很好的预防黄瓜患上枯萎病,成功减少了病害的行程;西瓜采用西葫芦嫁接栽培能够很好的防治枯萎病形成。 3.2 物理防治 一是使用地膜覆盖式进行栽培,这样就能够预防土壤中的病菌传到植株上面,以此避免植株有病害的产生;二是挂银灰色膜条这样可以很好的起到避蚜的作用,避免蚜虫对幼苗造成的侵害,远离病菌的产生;三是使用防虫网。在春秋实施的大棚蔬菜幼苗培育期,播种之后需要在育苗畦上覆盖40~45银灰色或白色纱网,这样就能够有效的避免蚜虫接触幼苗,以减少蚜虫病害,减少蔬菜病毒;四是黄板诱虫,使用有翅蚜、飞虱等害虫对黄色的习性,将废弃不使用的木板涂上黄色,然后在涂上1层10号机油与少量黄油调匀的粘油,插在行间,要比植株稍微高一些,这样就能够很好的将蚜虫杀死。 3.3 化学防治 要加强对田间病虫害的调查,把握好病虫害的产生规律性,找到合适的时间进行药物的防治。化学性药物既可以单独使用,也可以混合使用,但要注意的是要交叉性使用,这样有注意避免病虫自身产生一定的耐药性。要注意药物使用的安全间隔时间,不能够使用高毒、高残留的农药。猝倒病可以选择使用90%疫霉灵可湿性粉剂500倍液,或72.2%霜霉威水剂600倍液,或30%恶霉灵水剂600倍液,或70%代森锰锌可湿性粉剂500倍液,或75%百菌清可湿性粉剂600倍液,或64%杀毒矾可湿性粉剂500倍液对水喷雾。立枯病可以选择使用50%灭霉灵可湿性粉剂600倍液,或5%井冈霉素水剂1 000倍液加70%甲基托布津1 000倍液,或50%利可得可湿性粉剂600倍液,或25%甲霜灵可湿性粉剂800倍液,或40%疫霉灵(乙磷铝)可湿性粉剂200倍液等进行防治。 大棚蔬菜病害的原因及对策:大棚蔬菜病害的识别和防治 【摘要】蔬菜病害复杂,主要划分为真菌性病害、细菌性病害、病毒病害、线虫病害和非侵染性生理病害五大类。对蔬菜病虫害的防治,要采取无公害、综合防治策略,必要时采用高效、低毒、无残留药剂进行防治。 【关键词】蔬菜病虫;识别;防治 1.真菌病害识别和防治 蔬菜上真菌类病害有1000种左右,常见病害200种左右。蔬菜病原真菌侵染力强,不但可通过伤口和自然孔口(如气孔、水孔、皮孔等)侵入寄生,而且也可通过表皮直接侵入寄生为害。因此,在蔬菜各个部位(根、茎、花、叶、果实)都可发生病害症状。 1.1识别 识别蔬菜真菌性病害主要从以下两方面来着手: (1)在病害发生部位,出现病斑,天气湿度大(如早晨)时,病斑上有病征(如粉、霉层、黑色颗粒等)出现。如黄瓜霜霉病,发病部位主要在叶片上,形成多角形病斑。潮湿时,在病斑处长出紫黑色霉(病菌的孢囊梗和孢子囊)病征。 (2)病株枯萎、黄萎。枯萎病的病株表现为全株凋萎,根系腐烂,病株基部茎上有粉红色霉层,剖开茎基部,维管束呈褐色。如瓜类作物的枯萎病、黄萎病的病株,病叶由黄变褐,并自下而上逐渐凋萎、脱落,剖开病株的根和主茎,维管束变褐,如茄子萎病。 1.2防治 (1)种子处理。在播种前,对种子进行消毒处理,常用的方法有温汤浸种(用55-60℃的温水浸种20-30分钟)、日光曝晒、药剂浸种(用50%多菌灵可湿性粉剂)1000倍液浸种20分钟),浸种完毕后,用清水冲净,然后播种。 (2)棚内土壤处理。棚内土壤中土传病害如立枯、枯萎病菌等菌量大。在播种前,结合整地,对土壤进行消毒处理,能有效防止病害的发生。常用消毒方法,预防蔬菜苗期病害如立枯病、猝倒病时,在播种前,每平方米用五氯硝基苯5克与代森锌或福美双5克加细土15公斤,或五氯硝基苯9克与拌种双7克加过筛细土45公斤,混匀配成药土,播种时,先将苗床浇足底水,然后将1/3药土填低,2/3药土覆种,出苗前,土壤半干半湿,预防蔬菜枯萎病、黄萎病时,播种前15天左右,在棚内菜地里,每隔25-30厘米,打一个20厘米深的小孔,向每个小孔内注入:毫升氯化苦溶液,立即盖上踏实并浇水一勺粪,然后覆上薄膜,密闭15天后,再揭膜翻土,让药液挥发后再播种,可预防蔬菜枯萎病和黄萎病。 (3)大棚消毒处理。在高温闷棚时,向棚内喷洒100倍福尔马林或300倍菌毒清液,每亩喷洒10-30公斤,可有效杀灭棚内及棚内空气中。 (4)加强棚内温、湿度管理。采取各种措施,合理控制棚内温、湿度,既有利于作物健壮生长,又能有效防止病害发生和蔓延。以早春大棚黄瓜栽培时,温、湿度管理为例,在日平均最低气温稳定在10-13℃,棚内温、湿度管分以下几个阶段进行:日出后,通过大棚温室效应,使棚内湿度尽快升至28-30℃,上午10点左右,当棚内温度超过30℃时,通风散湿,使棚内空气湿度保持在60%-70%;下午,棚温保持在20-25℃,棚内湿度保持在60%,15点以后,闭棚保温;日落后与上半夜,因棚内湿度随温度降低而增加,所以棚内降温应缓慢,以避免棚内湿度过大,棚温应保持在15-20℃,湿度控制在80%左右,下半夜,棚温保持在10-15℃,湿度保持在80%-85%,采取这种变温、变湿管理,既有利于黄瓜健壮生长,又抑制了病害的发生。为控制大棚内的湿度,常采用高垅地膜栽培,合理密植,大棚滴灌等措施,做到雨后及时排水,防积水。 2.细菌病害的识别和防治 蔬菜上细菌病害100种左右,常见20种左右,病原细菌侵染力相对真菌来说较弱,常通过自然孔口和伤口侵入寄主为害。通过加强栽培管理,能十分有效防治细菌病害的发生。 2.1识别 (1)危害植株叶片时,常沿叶脉或从叶缘开始,病斑多角形,对着阳光,有透明感或病斑呈斑点状,病斑处可见菌胶。如黄瓜细菌性角斑病和圆斑病。 (2)产生腐烂症状。植株根、茎腐烂,用手指轻按发病部位,有菌脓出现,如大白菜软腐病、魔芋软腐病。 (3)溃疡状。病部溃疡,病斑中央呈火山口状开裂,如蕃茄溃疡病。 (4)青枯病状。感病植株死亡后,叶片色泽稍淡,但仍保持绿色,植株根、茎的维管束变褐腐烂;剖茎后,用手指轻按,有乳白色粘液(菌脓)溢出,如辣椒青枯病。 2.2防治 (1)种子处理。播种前,常用农用链霉素300ppm或50%代森铵水剂800倍液或氯霉素500倍液进行浸种,以杀灭种子所带病菌。 (2)土壤消毒处理。播种前,清除内棚内病株残体,然后结合整地,每亩撒匀50公斤生石灰,50公斤草木灰、1公斤硫磺粉,晒上2天后,再播种,或整地时,用50%敌克松原粉1000倍液,喷洒土壤,进行土壤消毒处理。 (3)搞好棚内管理棚内管理主要是湿度管理,合理密植,采用半高垅地膜栽培;应用无滴膜作棚膜;灌溉时,采用滴灌,避免漫灌;早晨露水大和棚内田间温度大时,不进行田间农事作等措施,都能有效防止细菌病害的发生。 3.病毒识别和防治 蔬菜上,病毒病50种左右,常见10种左右,病毒侵染力很弱,只能通过微伤口侵入寄主,常借介体(如蚜虫、叶蝉等)传播病害,通过及时防治介体昆虫和加强栽培管量,是防冶病毒病的最有效途径。 3.1识别 植株病毒病在叶上发生时,常发生于顶部嫩叶,症状表现为叶片花叶,黄化,卷叶、厥叶;植株表现为皱缩矮小或病茎和果实有黑色条斑,严重时开裂。如蕃匣条斑病毒病。此外,在高湿条件下,植物病毒会发生隐症现象。 3.2防治 (1)种子消毒处理。用10%磷酸钠溶液浸种20-30分钟,再用清水冲洗干净,可杀灭种子表面所带的病毒。 (2)适时播种,培育壮苗,适当早栽,促使植株提前进入成株期抗病阶段,加强田间栽培管理,促使植株生长健壮,增强抗病力。作物收获后,清除病株残体,并将土壤深翻,曝晒,以减少土壤中的病毒。 (3)烟叶含有烟草花叶病毒,在棚内田间农事作时,不宜抽烟,在分苗下植或整枝时,用肥皂水或10%磷酸钠溶液洗手消毒。 (4)从蔬菜苗期,就应及时防治蚜虫和白粉飞虱,在害虫迁盛期及时施药灭虫。另外,采用紫色膜,银盔膜等多功能膜作棚膜,也能有效防止病毒的发生。 (5)药剂防治。常用药剂有20%病毒A500倍液,5%菌毒清300倍液,5%植病灵1000倍液或在蔬菜定植前和缓苗后喷NS-83增抗剂各一次。 4.线虫病害识别及防治 4.1症状识别 植株遭受线虫侵害后,长势衰弱,植件矮小,叶片发黄,观察根部,须根多,形成许多瘤状虫瘿,手捏瘤块,组织膨松。 4.2防治 (1)土壤处理。蔬菜种植前,深翻土壤30-35厘米,施足有机肥,适当浇水后,平铺地膜,压实密封,再密闭大棚。利用夏季高温和有机肥腐熟散发的热量,使地膜土壤15厘米以内温度高达60℃以上,连续闭棚处理半个月,能有效杀灭土壤中的病菌和线虫。 (2)合理轮作:线虫寄主比较单一,与非寄主作物进行合理轮作,能有效减轻病害的发生。 (3)精耕细作,加强肥、水管理,促使作物健壮生长,以减轻病害发生,作物收获后,清除病株,病根于田外,并对土壤进行深翻、曝晒。 (4)药剂防治。常用3%呋喃丹颗粒剂,每亩用量4-5公斤或10%克线磷颗粒剂,每亩用量2-4公斤进行防治。 5.生理性病害 生理性病害常由于缺素、药害、肥害、低温、环境污染等原因引起,识别依据是病害大面积同时发生,发病时间短,病害在田间无逐步传染扩散现象,或者若病害仅局限于某一品种。多为该作物遗传疾病引起,对于非侵染性病毒的防冶采取缺素补素,缺肥追肥等对症治疗原则进行防治。 大棚蔬菜病害的原因及对策:浅谈防止大棚蔬菜发生病害的有效措施 摘要 防止病害发生是提高温室大棚蔬菜产量的有效措施,本文围绕施肥、用药、育苗、选苗等环节的工作,为广大菜农指导温室大棚蔬菜病害防范。 关键词 温室大棚蔬菜;病害;防止 随着人类生活水平的不断提高,温室大棚蔬菜种植面积也在不断增加。在种植过程中经常会遇到不同类型的病害,发病就会降低收成。为使广大菜农获得丰收,人民吃上优质放心的蔬菜,笔者集合多年来的工作经验为菜农朋友推荐如下温室大棚蔬菜防病害措施。 1 合理地轮作和换茬 合理地轮作和换茬是减少根腐病的一个很关键的因素,要按照厚垣孢子在田间土壤的存活时长,合理地安排换茬或轮作。在茬口的安排上,要与大蒜、大葱、大白菜、甘蓝等作物进行3年或5年以上的换茬轮作。合理地安排换茬或轮作是有效减轻甚至会杜绝根腐病现象发生的一个很重要的栽培条件。 2 使用药剂对田间土壤进行处理 每亩至少要使用50%含量的多菌灵粉剂2~3kg,将粉剂拌入一定量的细土后,充分拌匀后再撒到田间畦面,然后再耙入到土壤中,这样能够减少初侵染源。 3 进行高温焖棚 高温焖棚前,要清除棚内的病残体及时进行清除。铲除掉田间的杂草,将残留的其他秧苗等带出棚外。将小麦、玉米等秸秆切成3~5cm的小段,均匀地铺于大棚内,厚度控制在5~10cm,每亩大棚撒鸡粪1000kg,然后深翻约30cm。深翻后大水进行漫灌,水面至少要高出田间地面3~5cm,等水渗以后覆盖地膜,地膜要盖严并压实。对于大棚的密闭,要及时地关好大棚的风口,盖好棚膜,以防止雨水的进入。严格地使大棚保持良好的密闭性,保证地表lOcm温度能够达到70℃以上,20cm地温能够达到45℃以上。对于焖棚的时间,一般至少要30d,最好是50d,这样才能够有效杀死那些深根性的土传病菌。最后,在焖棚结束以后开始进行耕翻,晾晒约10~15d后,就可以对秧苗进行定植了。 4 采用农富康菌液防止病害 4.1 种植前一个月用农富康菌液稀释液每亩2-3 kg 按1:1000兑水喷淋地面再翻耕。半个月后再每亩300kg农富康菌液堆肥,埋入地里改良土壤。 4.2 浸种:用1:500农富康菌液稀释液0.5-1小时。 4.3 移栽定植时用1:800农富康菌液稀释液作定根水,移栽一个月后开始每20天用1次农富康菌液粪水肥1:200兑水浇根,或用农富康菌液堆肥每亩70-200kg翻埋土中。 4.4 花期前用农富康菌液防虫液每隔一周喷1次防病虫害。挂果后每亩用农富康菌液3kg按1:800兑水喷洒叶面和果实1次,以后每采摘一次按1:1000农富康菌液稀释液喷洒1次。 5 合理施肥 近几年来,蔬菜保护地遭受肥害的现象比较严重,主要原因是保护地处于相对密闭的环境,肥害产生 的氨气、亚硝酸等气体不能有效地向外扩散;或因长期施用某种肥料,又缺少雨水及大量灌溉的淋溶作用,致使这些肥料在土壤中大量积累,造成蔬菜生理障害。主要表现为根系发育不良、新根少、根呈褐色、地上部叶片呈水浸状、叶色黄白色或淡褐色严重的叶片失水萎蔫个别植株出现死亡现象。经对肥害症状和原因分析,可采取以下几种措施: 5.1 平衡施肥。根据蔬菜生长不同时期对营养的需求,做到氮、磷、钾平衡施肥,要改偏施氮肥为减氮、稳磷、增钾,有机肥、氮磷钾和微量元素肥料要配合施。 5.2 增施充分腐熟的有机农家肥,提高土壤保肥能力。菜田施用有机肥,在腐解过程中,形成有机胶体,而有机胶体对阳离子具有很强的吸附能力,当化肥施入土壤以后,由于阳离子多为胶体所吸附,于是土壤溶液浓度不致升得过高,可以提高土壤养分的缓冲能力,大大减少发生肥害的可能性。 5.3 控制肥料用量,以中档水平为宜。只要控制化肥的用量,肥害就会大大降低。一般每667平方米施用碳酸氢铵不得超过30公斤,尿素不得超过10公斤。 5.4 提倡全层深施、分层施用的方法,不宜在土表撒施,以达到土肥融合,使肥料均匀分布于整个耕作层。穴施要距作物根茎10厘米以上。同时注意施肥要适当浇水,保持土壤湿润,降低溶液,可避免发生浓度伤害。 5.5 施用颗粒肥。当前复合或混合颗粒肥比较多,有的含氮、磷、钾养分量各为15%左右,有的分别为10%等等,即所谓氮磷钾三元复合肥。这种肥料往往是以颗粒肥的形式出现的。而颗粒肥的全养分量尽管很多,但大部分由速效转为缓效。颗粒需要在土壤软化,其中的养分是逐步释放出来的。这就避免了突然造成土壤溶液的高浓度,烧伤根系。 6 培育和选用无病壮苗 6.1 选用新土进行育苗 如果自己培育种苗,一定要选用无病的新土进行育苗;如果自己来不及育苗,需要购买其他地方的种苗,则在购买种苗时,一定不要到那些老菜区或者发病区去购买。这样,才能有效地减少不必要的初侵染源。 6.2 使用药剂进行浸种 在浸种前,首先要用0.2%~0.5%的碱液对种子进行清洗;清洗后,再用清水对种子浸泡8~12h;用清水浸泡后,捞出来放入到1%次氯酸钠溶液中,再浸泡5~lOmin,之后再冲洗干净后就可以催芽播种。 6.3 对幼苗进行带药下田 在移栽前,可以选用75%的百菌清可湿性粉剂600倍液对大田和幼苗进行均喷,通过对幼苗带药下田,来减轻田间的病菌基数。 6.4 嫁接育苗 可采用野生的茄子来作为砧木,本地的茄子当作接穗进行嫁接育苗,这样能够有效地防治多种病害,也会很好地提高茄子的产量与品质。 7 科学合理地进行管理 7.1 适时进行定植 对秧苗的定植不能太早,定植太早的话,幼苗的根系会长期处在低温的状态,不能够正常地生长,根系的抵抗力就会变弱,而且很容易感染上病菌。通常,要在地表lOcm地温10℃以上时再开展定植。 7.2 有效控制棚内和田间湿度 要及时地开展通风降湿工作,降低田间和棚内的湿度。寒流侵袭时,还要加强保温防寒工作,以防秧苗受冻而诱发病害。 7.3 科学合理地浇水和施肥 在浇水时,要适时适量,不能用大水进行漫灌。同时还要缩短灌水的时间,防止出现存水过多现象。通常,在定植时,要挖好相应的排水沟,采用垄栽的方式,这样既有利于排水,有利于通风和透光,还有利于管理。再施肥时,要选用充分腐熟的有机质。中后期的追肥要适量,施肥以后还要及时地浇水。 7.4 及时做好对发病株进行隔离的工作 对于新菜区来说,根腐病的发病率会比较低,但这不能说明就一直不会出现发病现象,一旦大田中有一株或少数的几株被确认为是根腐病时,就一定要及时地采用隔离病区的方法将其隔离处理,对发病病株拔除烧毁,并撒上石灰进行消毒。这样,才能够及时有效地控制住根腐病的蔓延。 总之,防止病害发生是蔬菜茁壮成长的保障,是提高产量的前提。作为农艺工作人员,应不断完善自身的农艺素养,积极主动的深入田间地头为农民排忧解难,为广大农民取得大丰收做出更多的贡献。
文章阐述了GPS控制测绘技术的应用特点,并在此基础上探讨了地理信息系统中GPS控制测绘技术的具体应用,以供相关人员参考。近些年来,各种现代科技的快速发展与普遍应用,促使地理信息系统得以不断完善。其中GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用,大大促进了各个行业领域的发展。所以,很有必要进一步了解GPS控制测绘技术在地理信息系统中的具体应用,以便于为现代城市建设、社会大众生产生活等方面提供快捷、有效的信息服务。 1GPS系统控制测绘技术的应用特点 1.1连续性特点 精确、均衡的三维测量控制网的构建,能够进一步充分发挥GPS控制测绘技术的作用。以往在地形、障碍物等因素的影响下,很多测量任务不能顺利完成,而基于GPS控制测绘技术的三维测量控制网则能够有效解决这些问题。第一点,基准站的构建,可有效保存所测量的各项数据信息,从而为用户提供相应的数据服务。定期进行标准取样工作,将所采集数据信息传输到数据处理中心,该中心工作人员在详细分析这些数据后,可将此点的三维坐标精确绘制出来,给后续工作带来极大便利。同时,测量人员还可通过GPS系统省略掉控制点加密流程。第二点,动态差分GPS系统的应用,可在短时间内准确开展测绘工作,在测量特定位置之后,能够直接获得相应数据信息,这在很大程度上提高测绘工作效率。动态差分GPS系统的应用,还能提高操作和运输速度,这主要在于该系统由数据链、流动接收机以及信号接收机等构成。 1.2高效性特点 第一点,相比于传统定位装置,GPS控制测绘技术具有明显的先进性,其应用效率相对较高,能够一次性获取一个位置的三维坐标,并进行有效定位。而从以往的测量测绘方式来看,至少需要两种测量方法并用才能确保测量任务的顺利完成。第二点,GPS控制测绘技术可在测绘区域网内任意取点,并且无需采取补点措施。由此可以看出,GPS控制测绘技术的应用能够有效加快工程项目建设速度,不但能够节约一定时间,还可节约相应成本。 2GPS控制测绘技术在地理信息系统中的具体应用 2.1GPS控制测绘技术的野外应用 在诸多土地建设方面,GPS控制测绘技术的充分应用,可大大提高相关参数的精准性。因此,在进行野外勘测的过程中,如果遇到面积相对较小,地形相对单一的位置,就需要采用最合理的勘测模式。而如果地形较为复杂,并且面积相对广大,就可采用GPS控制测绘技术,有效减少勘测任务量,大大降低工作人员的勘测难度,进而促进勘测工作效率的不断提高。因此,工作人员在进行野外勘测时,可有效应用GPS控制测绘技术,以实现优化勘测工作流程的目的,进一步将该技术推广和应用到野外工作方面。 2.2GPS控制测绘技术在定点实物测量中的应用 GPS控制测绘技术用途非常广泛,不仅能够应用在城市规划、气象监测以及电子地图等诸多方面,还能进一步满足日常生产生活的实际需求,从而促进地理信息系统的不断发展和进步。在GPS控制测绘技术水平持续提升的过程中,进一步整合了地理信息系统,能够第一时间获取各种地理信息,并能有效避免诸多外界因素的影响,测绘成果的精确性得以不断增强。GPS基准站的不间断运行过程中,由于该基准站精准度相对较高,通过连续不断地GPS数据信息,能够为用户提供优质的地理数据信息,促使他们精确把握特定位置的地理信息。另外,GPS控制测绘技术可通过图解的方式把各种测绘信息传送到用户手中,以便于用户能更为直观形象地掌握相应地理信息,并在此基础上改进工作与生活方式。 2.3GPS控制测绘技术在勘测定界中的应用 GPS控制测绘技术在城镇地籍测量中的应用,能够为城镇建设用地管理提供有效帮助,并为城市建设用地的定界与审批提供准确的地理参考信息。在进行地籍测量的过程中,部分地块的地形较为复杂,并且面积相对广阔,通过GPS控制测绘技术能够大大提高测量效率和精准度,为地籍定界勘测工作提供良好的数据支持。[1]以往在勘测定界放样过程中,大都采用关系距离法与分析法,不但工作流程复杂,并且测量结果的精准度也相对较低,而GPS控制测绘技术的应用有效解了决这些方面的问题,对放样流程进一步优化,从而有效提升了城镇地籍测量活动中的定界勘测工作效率和质量。 2.4GPS控制测绘技术在城市建设中的应用 随着现代科技的不断发展,GPS系统与GIS系统得以有进一步融合,为我国城市系统的顺利运行提供有效支持,尤其是精准的数据信息的提供,大大促进了各个城市的建设与发展。例如在道路工程建设中,GPS系统能够充分满足道路工程勘测的严格要求。而传统测量方式缺乏完善性,存在一定缺陷,因此将逐渐被相对先进的GPS控制测绘技术取代。大量实践表明,GPS控制测绘技术的应用,能够有效提高社会效益与经济效益,应用前景十分广阔。 2.5GPS控制测绘技术在测绘方面的应用 GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用,不仅仅局限与测量控制点方面,还可应用到其他各个行业方面,例如对运动物体的定位、对气象信息的检测等方面。鉴于GPS控制测绘技术的高精准测量结果,很多通信基站与天文台建设都普遍采用了该技术,尤其是时间数据信息的提供使该技术在通信基站中发挥了关键性作用。 2.6GPS控制测绘技术在生活中的应用 GPS控制测绘技术在日常生活中的应用,为社会大众带来极大便利。例如,GPS导航仪可为社会大众的出行提供位置导航,及时迅速地为用户提供位置信息,同时在用户出行时,也能够将所途径时间、地点以及出行方面等各方面信息传达出来,以便于用户能够准时到达预定位置。某类智能技术通过GPS定位功能,设定好智能终端的绑定功能,就能利用GPS手机定位出准确位置,这为警察系统通过信息来源有效锁定对相应位置,快速抓捕犯罪分子等办案事宜提供极大帮助。 3结语 总之,GPS控制测绘技术是当前世界各国都普遍应用的重要技术,其在地理信息系统中的应用,不仅有利于提高各项测量与测绘工作的速度与质量,还对城市建设的顺利开展等方面,具有十分重要的现实意义。因此,相关工作人员必须高度重视GPS控制测绘技术的应用特点,从实际需求出发,将GPS控制测绘技术应用在各个行业领域中,以充分发挥其优势。 参考文献: [1]卫佳佳,阮剑佳,黄晨.GPS控制测绘技术在地理信息系统中的应用研究[J].城市地理,2017(20). 作者:满强 单位:武汉市燃气热力工程有限公司
公路工程沥青施工篇1 1引言 在公路工程沥青路面施工中,其原材料不仅包含基础沥青,还包含碎石材料,通过摊铺、碾压及其他施工方式形成路面结构体系。为保障该路面结构的高温稳定性、低温抗裂性、水稳性以及耐疲劳性,需要对施工全过程开展试验检测工作。在此过程中,要选择科学合理的检测技术,以便掌握公路工程沥青路面的施工情况,及时发现问题,采取针对性的措施解决问题,为公路工程后期的运行奠定基础。 2公路工程沥青路面质量要求 2.1水稳性 在沥青路面运行过程中,水侵害问题一直以来都是其常见病害之一,导致沥青路面出现坑槽、剥离以及松散等问题,进而促使沥青材料间的黏结力降低,使路面剥离速度加快,出现水毁。基于此,水稳性是决定沥青路面是否能稳定运行的重要标准,决定路面的耐用性[1]。 2.2耐疲劳性 沥青路面在受到车辆荷载的持续作用后,自身应力会始终处于变化状态,路面在受到持续作用后的抗破坏能力便是耐疲劳性。当荷载作用次数到达一定程度后,沥青路面受到的应力会超出自身抗破坏力,进而导致开裂现象,影响行车舒适性及安全性。 2.3高温稳定性 高温稳定性指代的是沥青路面抗流动变形的特性。因为沥青面层在使用过程中的强度与刚度会随着温度的升高而弱化,受到行车荷载后容易发生病害,如波浪、车辙以及推移等,从而影响工程运行质量,因此,提高沥青路面的高温稳定性十分必要[2]。 2.4低温抗裂性 沥青面层在低温环境下的抗裂能力被称为低温抗裂性。环境温度的降低会导致沥青劲度不断增加,再加上外界车辆的载荷作用,一旦沥青面层内部应力无法释放,最终会导致应力超过沥青路面材料的抗拉强度,使沥青路面出现裂缝,直接破坏路面,为公路工程的可靠性与安全性埋下隐患。 3公路工程沥青路面现场试验检测内容与技术 3.1施工前及施工中检测 3.1.1集料检测技术 有关集料的检测内容有粗集料试验、细集料试验以及矿粉试验等。不同检测内容应用的技术有所不同,具体内容包括:1)粗集料试验,常见的试验有:筛分试验、含水率试验、针片状颗粒含量试验、压碎值试验等。2)细集料试验,常见的试验有:含泥量试验、砂当量试验、压碎指标试验等[3]。3)矿粉试验,常见的试验有密度试验、亲水系数试验、塑性指数试验等。 3.1.2沥青性能检测 为提高沥青性能,保障沥青与石料之间的高黏结关系,延长沥青路面使用寿命。需要对沥青开展试验检测,从其密度、黏附性入手。本文主要从沥青延度入手进行探究。在探究沥青延度时需应用延度仪设备,制作的试件在室温中冷却1.5h,刮刀处理后将试模连同底板放入规定试验温度的水槽中保温1.5h,再放入延度仪的水槽中,水面距试件表面应不小于25mm,在检测过程中需要对水温进行控制,并且保障水面无任何晃动情况,设备保持高稳定性。试验结果要多次测量与收集,单次检测结果不具有代表性,更不能为相关决策提供依据[4]。 3.1.3混合料检测技术 混合料检测指代的是对沥青路面原材料混合处理之后的状态检测。在沥青路面施工活动中,材料普遍为混合料,并且对混合料的抗剥落能力、抗车辙能力都有明确要求。1)马歇尔试验马歇尔试验作为沥青混合料的常见检测技术,能够辅助工作人员有序开展混合料配合比设计,严格把控沥青路面的施工质量。在试验准备阶段,首先,工作人员要结合沥青路面的施工实况制备混合料试件,常见的制备方法有击实法、轮碾法。需注意的是,混合料试件的成型指标会影响马歇尔性能检测结果,尤其是对孔隙率的影响相对较大。因此,在试件制备完成后,需对其高度进行测定,不满足高度要求的试件一律废弃处理[5]。若试件还未完全冷却就直接脱模,也会影响试件质量。完成试件制备工作后,需要将其放置在恒温水槽中保温,然后置于马歇尔试验仪上进行试验。2)车辙试验法车辙试验法有横断面尺法、基准尺测试方法、激光车辙仪测试方法。以激光车辙仪测试方法为例,该方法是在车辙横向位置设置红外线传感器,对车辙的坑洼程度进行连续监测。目前已广泛应用于道路工程车辙检验中。工作人员进行检测时,需要对压轮轴的压强进行测定,确保相关数值处于正常范围。之后,在高温环境下要保障压轮轴始终处于固定线路,以此明确沥青面层的稳定性[6]。此方法适用于测定沥青混合料的高温抗车辙能力,供沥青混合料配合比设计时的高温稳定性检验使用,也可用于现场沥青混合料的高温稳定性检验。 3.1.4沥青路面厚度检测 常见的沥青路面厚度检测方法有挖坑法、钻芯法、雷达法。公路工程沥青面层厚度通常为8~30cm,基层厚度范围为20~40cm。以雷达检测为例,该方法具有分辨率高、中心频率大的特点,但是探测深度较浅,属于浅部施工技术。在检测过程中,以脉冲形式为主向沥青面层发射电磁波,电磁波在同一介质中传播时会按照相应速度进行传播,但遇到不同介质将会发生折射现象[7]。以此对沥青厚度进行准确探测。 3.2施工后检测 3.2.1路面平整度检测 有关沥青面层平整度检测手段较多,如三米直尺法、连续式平整度仪法、激光平整度仪以及车载式颠簸累积仪法。1)三米直尺法在应用直尺法对路面平整度进行检测时,需明确测量方向,目测直尺底面与沥青面层之间距离,确定最大间隙位置。随后运用塞尺测量最大间隙距离,准确至0.5mm,以三米直尺与路面的最大间隙为测试结果。2)连续式平整度仪一般情况下,连续式平整度仪的标准长度为3m,测定间距为10cm,计算区间为100m,每隔100m输出一次结果。在测量过程中,要明确测量区间,将该设备置于路面起点,牵引设备后部沿着测量区间纵向行驶,横向位置要始终保持稳定。保障连续式平整度仪工作正常。需注意的是,该设备应匀速前进,速度以5km/h最佳,最大不超过12km/h。在测量过程中,需要每隔10cm测记位移值,每100m测量区间内的平整度标准差,区间平整度用式(1)计算:式中,σi为区间平整度计算值,mm;di为以100m作为一个区间,每隔一定距离采集的路面凹凸偏差位移值,mm;N为计算区间中用于计算标准差的测试数据个数,个。3)激光平整度仪激光平整度仪通常应用于无泥浆、无冰雪以及无严重车辙坑槽的沥青路面平整度测试上。激光平整度仪采集的数据是路面相对高程值,应以100m为计算区间长度用国际平整度指数(IRI)的标准计算程序计算IRI值,以m/km计,保留2位小数。 3.2.2抗滑性能检测 针对沥青路面抗滑性能检测工作,检测内容主要是车胎在制动情况下与面层产生的摩擦力度。抗滑性能的好坏直接影响着车辆能否安全行驶。1)横向力系数测试法因公路工程中横坡与路拱的存在,车辆在运行过程中不同轮胎的制动力有所不同。车轮在运行过程中极有可能存在横向侧倾现象,若要对车辆实际行驶状态进行测量,需测定其横向侧移阻力,进而得出沥青路面摩擦系数。根据实际应用情况来看,该方法不仅能测量路面横向力系数,还能反映其侧向摩擦系数,并且测试点位多,具有测量效率高的特点。2)制动距离法制动距离法,是指在已知车辆质量的情况下,测量其在湿润路面的制动距离,以此计算路面摩擦系数。但是根据实际应用情况来看,由于难以保障车辆完全制动,并且受环境影响因素较大,因此,该方法的应用具有一定的局限性。并且在高速状态下紧急制动安全性不高,因此,该方法并未被广泛推广。3)能量损失法该测量方法是一种基于能量守恒定律的抗滑性能测试方法,主要代表有摆式面层系数测定仪,通过明确摆锤末端橡胶皮克服摩擦力所做的功,反映沥青路面的抗滑性能。相较于其他方法,能量损失法具有成本低、操作简单的特点,但该方法受主观因素影响较大,因此,在测量精度方面还有待提高。 3.2.3路面弯沉检测 1)贝克曼梁弯沉试验此方法适用于测试路基及沥青路面的回弹弯沉,以便评价其承载能力。其原理是路基或路面在荷载作用下会产生垂直变形,卸载后能够恢复的变形数值便是路面的回弹弯沉结果。在试验过程中,当沥青面层厚度大于50mm时,回弹弯沉值应根据沥青面层平均温度进行温度修正,如果路面平均温度为(20±2)℃时,可以不进行修正。在试验过程中,要检查标准车制动性能以及轮胎气压是否符合要求,查看其是否符合规定轴重,车辆在行驶过程中要注意轴重不能发生任何变化。随后做好标记,将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙,与汽车行驶方向一致,梁臂不能碰到轮胎。安放百分表于弯沉仪测定杆顶面上,随着车辆缓缓前进,百分表数值会发生变化。当表针转动到最大后,表针将会回转。读取最大数值与回转后的数值,而后进行计算,掌握路面弯沉值[8]。2)落锤式弯沉仪与贝克曼梁弯沉试验有所不同的是,贝克曼梁弯沉试验属于静态弯沉,但落锤式弯沉仪测量,能够模拟汽车行车荷载,对道路弯沉情况进行测量,由计算机完成弯沉数据采集工作,具有速度快与精度高的特点。因此,经常使用落锤式弯沉仪开展动态弯沉测定工作,同时也将其用于回弹模量的测量。结合当前弯沉测量情况来看,落锤式弯沉仪通常情况下有内置式与拖车式两种类型,内置式具有灵活轻便的特点,拖车式具有便于维修存放的特点。施工单位需结合实况选择合适的测量仪器,以便有效掌握动态荷载下的弯沉现象,为提高测量结果奠定基础。 4结语 综上所述,公路工程沥青路面要具有水稳性、耐疲劳性,高温稳定性以及低温抗裂性等特性。基于此,开展试验检测工作十分必要,从施工前、施工中、施工后入手,采取科学合理的检测手段,明确沥青面层抗滑性能、路面平整度,为保障公路工程施工质量奠定坚实基础。 作者:张冬梅 单位:商丘市智能交通建设监理有限公司 公路工程沥青施工篇2 如今,沥青路面凭借其良好的性能和施工便捷性已经得到广泛应用。而为了保证其施工质量,有必要结合工程实际情况,探究其施工技术与质量控制要点及策略。 1工程概况 某公路工程的总施工长度约1292m,其路面采用沥青路面,总摊铺长度约1156m,公路的横断面组成为:人行道宽6.5m+绿化带宽4.0m+车行道,宽15m+绿化带,宽4.0m+人行道,宽6.5m。路面结构层次为:AC-13I细粒式沥青混凝土,层厚4cm+AC-25I粗粒式沥青混凝土,层厚7cm+沥青下封层,层厚1cm+二灰碎石层,层厚30cm+石灰土层(10%),层厚20cm。 2下封层施工 (1)按照验收规范严格验收路面基层,当发现与设计要求不符的地段,应立即按照要求处理,然后将基层表面清理干净,为之后的下封层施工奠定良好基础。(2)下封层作业前召开技术交底专题会,明确人员岗位职责,使责任真正落到个人身上,并帮助作业人员明确自己承担的责任及负责的具体工作。(3)在汽车式洒布机的支持下逐步完成下封层的施工。 3拌和料拌和与质量控制 拌和料要用间歇式的拌和机来搅拌,开拌前,使集料预热,温度要维持在175~190℃,之后由热料提升斗把热料放到振动筛内,由振动筛各类筛网来筛分,再储存到相应热料仓内,这些筛网有以下几种规格:33.5、19、13.2和5mm。沥青掺加前也要预热,温度要维持在160~170℃[1]。预热后的集料与沥青以及矿料具体用多少主要和生产配合比有关,拌和期间最后再掺加矿粉,经搅拌促使拌和料完全均匀,沥青均匀的裹覆于粒料表面。搅拌持续时间要采用试验的方法进行确定,在拌和料出厂后,它的温度要维持在155~170℃[2]。 4混合料运输与质量控制 (1)将拌和完成的混合料从拌和楼中装载到运料车的过程中,每次卸完一斗料都要对运料车进行一次小幅的移动,这样做的目的是避免混合料中的粗细集料发生离析。(2)运料车的具体运量应比混合料生产及现场的摊铺能力均有一定富余,运料车进入现场后,将其停在与摊铺机相距30cm的前方,注意整个过程都不能和摊铺机之间发生碰撞。准备开始卸料时,运料车的驾驶员需将车辆档位挂在空挡,由摊铺机顶推作用持续前进。(3)拌和料要以最快速度运达,但期间要确保安全,进场后拌和料的温度要维持在145~165℃[3]。现场的质检人员或监理工程师还需要对混合料实施质量检查,倘若拌和料的料温或者是质量不能和要求相符,则一律禁止摊铺。 5混合料摊铺与质量控制 (1)拌和料摊铺需安排2台摊铺机执行,运行速度维持在2~4km/h。在摊铺下面层的过程中,需通过拉钢丝绳实现标高与平整度的控制,而摊铺下面层拌和料期间,需借助平衡梁使摊铺层厚及平整度达到要求。摊铺操作中,速度必须恒定,松铺系数采用试验方法选定。正常状况下开展摊铺作业时,料温需维持在140~160℃[4]。(2)摊铺时,运料车的驾驶员和摊铺机工人要加强配合,严防碰撞的发生,否则将引起偏位,而且还会导致大量拌和料撒到路面。拌和料供应要连续,如果混合料断供,则注意不可将摊铺机中的混合料全部用完,使料斗中仍然有一定数量的存料,避免送料板直接外露。若由于机械故障导致料斗中混合料结块,则要重新摊铺开始后将其铲除干净。摊铺机的操作人员应对摊铺边线进行严格控制,并做好熨平板的调整。现场检测人员要对混合料松铺厚度进行经常性的检查,每5m设置一个断面,并在每个断面上随机抽取3点进行检查,做好记录,并及时将信息反馈给摊铺机的操作人员。另外,还要按照50m的间距进行横坡检查,以确定摊铺后的平整度能否达到要求。(3)摊铺施工中施工人员应密切关注摊铺动向,如果发现横断面不满足要求或构造物的接头处存在缺料等情况,都应采用人工进行找补,由现场的工人来修补时,不能踩踏热料表面执行各类操作。当天施工完成后,都要做好成品保护,不可使用以柴油为燃料的清洗机械,以免漏油给路面造成污染。在摊铺机正式开始收料之前,需在料斗中均匀涂抹一层隔离剂,以此防止料斗的内壁和混合料发生粘结,同时还要在摊铺机的下方垫上一层塑料布,用于避免对路面造成污染。 6混合料碾压与质量控制 (1)混合料的碾压需选择适宜的压路机类型并通过适当组合来进行,使碾压达到理想成果。压路机配备数量要根据场地等情况选定。(2)混合料碾压主要分为三个阶段,第一阶段为初压,第二阶段为复压,第三阶段为终压。(3)初压需在摊铺完成后拌和料温度尚高时开始,期间严防推移及拉裂状况,碾压温度取决于拌和料内添加的沥青的稠度与所用压路机种类,需在之前的试验性摊铺与碾压施工中确定具体参数;碾压方向为以外侧为起点循序向内,为防止漏压,需采取叠压措施,重叠宽度一般为压路机轮宽度的30%,最后再路中心部位实施碾压,将这个路幅碾压完成后视为碾压完1遍[5]。如果路边缘处存在支档结构,如挡板或路缘石,则要紧挨着支档结构进行碾压。而如果没有支档结构,则可使用耙子先堆高混合料,再用压路机外侧轮进行碾压。碾压操作中,驱动轮要和摊铺机对准,行驶路线在开始碾压前就应该确定,施工中不能随意改动,一切不规范的操作都有可能引起推移等异常现象。(4)初压达到终止条件后即刻复压,复压的机具在没有特殊要求时为轮胎式压路机,碾压重复的遍数采用试验的方法来选定,一般不少于4~6遍,以混合料达到密实状态且没有显著轮迹为合格标准。(5)复压达到终止条件后即刻终压,终压的机具在没有特殊要求时为双钢轮压路机,碾压重复的遍数采用试验的方法来选定,一般不少于2遍,直到将路面上由于之前碾压留下的轮迹完全消除掉。(6)为防止碾压时混合料和压路机轮发生粘结,可以在施工开始前向压路机轮均匀洒水,但要注意洒水量不可过大,以免影响混合料的正常成型。压路机不可在还没有碾压完成的路段进行转向、调头与停车。若振动压路机必须在成型的路面上通过,则要提前将振动装置关闭。在压路机难以到达的部位,可由人工借助振动夯板将摊铺完成的混合料压实。 7结语 综上所述,沥青路面作为当前最常用的公路路面形式,其施工技术已经十分成熟。当前该工程的沥青路面施工已经完成,包含平整度、宽度、厚度、压实度等在内的各项指标都可以达到要求,验证了上述施工方法及质量控制的可行性、合理性及有效性,值得其它公路工程的沥青路面施工参考应用。 作者:马晋奎 单位:山西长晋高速公路有限责任公司 公路工程沥青施工篇3 1公路工程沥青路面施工现场试验检测目的 在公路项目施工作业中,沥青路面的质量十分关键,只有对现场实行试验检测,方可及时发现施工环节中潜在的问题,同时采取有效措施加以补救。另外,对沥青路面进行试验检测,还可以显著提升公路工程的总体安全性,减少因为质量缺陷而引起的意外事故,让人们的交通出行安全更有保障,因此必须做好沥青路面施工试验检测工作。 2热拌沥青混合料施工温度测试要点 2.1在运料卡车上测试施工温度 (1)混合料出厂温度或运送到施工现场的温度需要在运料卡车上进行测试,而且应每辆车辆进行一次测试。若运料卡车侧部有专门的温度测试孔(和底板之间的高度差值在300mm左右),则将插入式温度计直接放入测试孔中进行温度测量[1]。若运料卡车没有专门的温度测试孔,则可在运料车的混合料堆上方的侧向使用插入式温度计进行测量。其中,在拌和厂中测得的温度值即为混合料的出厂温度,而在将其运送到现场以后,测得的便是现场温度[2]。(2)在进行温度测试时,温度计的插入深度不得低于150mm,而且要直至温度计上的数值不再持续上升方可进行温度值的读取与记录,注意要将精度控制在1℃。 2.2在摊铺现场测试施工温度 (1)混合料摊铺温度需要在摊铺机的一侧拨料器前方混合料堆中进行测试。将温度计插入测试部位至料堆表面以下至少150mm,并且要跟着往前移动,若料堆向前滚动,则要将温度计拔出后再次插入,观察温度值的变化,直到其不再上升,便可进行温度值的读取和记录,将精度控制在1℃[3]。(2)在摊铺作业中,运输车辆向摊铺机进行卸料时,可使用红外摄像仪来检测整个料车内的温度场,通过温度场图片进行数据的记录,并且要将最高、最低温度登记下来,计算出最大温度差值,精确至1℃。 2.3在碾压现场测试压实温度 结合实际需求,随机选取初压开始、复压或终压成形等阶段的测点,对碾压施工中的混合料温度进行准确测量。(1)插入式温度计法。把插入式温度计插进公路路面沥青混合料压实层一半的深度位置,再将温度计周边受到扰动的混合料压实整平,观察温度计测量值的变化,到不再持续上升为止,将温度值读取记录下来,精度为1℃。在温度计读数结束之后,需要立刻将其拔出,然后插入下一测点的混合料内[4]。(2)非插入式温度计红外温度计法。使用非插入式温度计红外温度计对沥青路面的表面温度进行测试,这时测得的温度通常作为施工单位自行检查或施工作业的质量控制参考依据。在进行温度测量时,应直接对混合料表面连续进行至少3次测量,直到最后3次测得的温度差值不超过1℃时,将最后一次测得的温度记录下来,而且需要精确至1℃。(3)红外摄像仪法。使用红外摄像仪测量整个施工区域的表面温度,这时测得的温度主要是作为施工过程控制参考依据。在进行测试时,将红外摄影仪对准测试区域,通过摄像加以保存,通过温度场图片的形式将测量结果保存下来,并且要将最高、最低温度记录下来,并分析计算出最高温度差,精确度要控制在1℃[5]。 3沥青路面施工检测技术 3.1平整性检测技术 在沥青路面施工建设过程中,为了充分保证路面质量,应对路面平整性进行准确、全面的检测,较为常用的有下述几种检测技术。(1)3m直尺测试。①确定测试方法。需要采取单尺方法进行检测,并且检测部位需要设置在接缝部位。②选取测试位置。除了特别要求,需要将行车道一侧车轮痕迹(距离车道线0.8~1m)作为连续测试位置。若待测路面已经形成车辙,则要选取车辙中间部位作为检测位置。③清理路面检测而部位的碎石、杂物等。④把3m直尺沿着公路纵向放置在检测位置的路面上。⑤以目测的方式观察3m直尺底部和公路路面之间的间隙状况,以此得出最大间隙部位[6]。⑥把具有高度表现的塞尺放入间隙内,对最大间隙高度进行测量,或者使用深度尺在最大间隙部位测量直尺中顶端和地面之间相隔的深度,将此深度减掉尺高,便得到测试点的最大间隙高度。(2)连续式平整度仪测试。①把连续式平整度仪放置在待测公路路面的起点位置,确保测定轮处于轮迹带范围内。②在牵引车辆的后方,把连续式平整度仪和牵引车辆进行稳固连接,根据相关规范要求进行各项操作。③启动牵引汽车,沿着公路纵向行进,横向位置需始终维持稳定。④检查确定连续式平整度仪处于正常运作状态。对于连续式平整度仪的牵引速率,需要控制在匀速状态,而且需要沿着车道方向行进,速度保持在5km/h左右最佳,最高不可大于20km/h。(3)车载式颠簸累积仪。①在进行正式测试之前,需要使测试车以预先确定好的测试速度前进5~10km,根据设定的预热时间对测试系统进行预热处理。②将测试车停止在测试起点前方300~500m的位置,然后开启平整度测试系统程序,根据待测公路的现场技术特征设置相关参数。③驾驶人员在进入测试路段之前,需要维持标定时的车辆行驶速度,沿着正常的行车轨迹进入测试路段。④当进入至测试路段后,测试人员需要开启系统的收集与记录程序,在测试期间,必须及时、正确地把被测路面的起始点、终止点,以及其他要求进行特殊标记的测点位置输入系统中。⑤在测试车辆驶离测试路段之后,测试人员需要立即停止数据收集与记录的工作,并将仪器各部分恢复到初始状态。⑥测试人员需要仔细核查数据文件,保证文件内容的完整性与合理性,否则要求进行二次测试。⑦断开测试系统电源,此时测试工作已全部结束[7]。 3.2渗水性检测技术 (1)把塑料圈放置在公路路面的测点之上,然后用粉笔分别沿着塑料圈的外围与内侧进画圈,其中内外环中间的部分便是需要使用密封材料加以封闭处理的区域。(2)使用密封材料对环状密封部位加以封闭处理,在此过程中不得让密封材料进入内圈,若密封材料不慎进入内圈,则必须使用刮刀将其完全刮掉。然后把其搓揉成直径约为拇指大小的条状密封材料堆积在环状密封区的中间位置,而且要堆码成一圈。(3)把套环放置在道路表面的测点上,套环中心要尽可能与圆环中心重叠,再稍微施加压力,把套环压在条状密封材料表面。采取相同的方式把渗水仪放入套环中,并将其对准,再用力把渗水仪压在套环上,然后放上配件,以免压力水从底座和路面中间渗出。(4)闭合开关与排气孔,往量筒内注入水,直至超过100mL的刻度值,再将开关与排气孔打开,让量筒内的水下流,使渗水仪底端空气排出。在量筒内水面降低速度放缓之后,用手轻轻按压渗水仪,让其底端气泡完全排出。当水从排气孔内顺畅排出时,需要将排气孔与开关闭合,再一次往量筒内注水,直至水面达到100mL的刻度位置。(5)开启开关,当水面降低到100mL刻度位置时,需要立刻使用秒表进行计时,在计时3min之后,记录水量,从而结束测试。若计时未到3min,水面已经降低到500mL,则需要立刻记录水面降低到500mL时所耗时间,从而结束测试。若开关开启后,3min内水面不能降低到500mL的刻度值,则要求使用秒表记录测试3min内的渗水量,从而结束测试[8]。(6)在测试期间,若水从底座和密封材料内渗出,则代表底座和路面之间的密封性较差,这时的试验结果不具有参考价值。闭合开关,使用密封材料进行封堵,再次按照上述(4)、(5)的步骤进行测试。若依旧有水渗漏出来,则需要在相同纵向位置沿着宽度方向就近选取位置,并在此依照(1)~(5)的步骤进行测试。(7)测试期间,若水从外环圈外部路面渗出,则可采取人工方式,利用密封材料对外环圈外侧5cm范围进行密封处理,并按照(4)、(5)的步骤进行测试。若密封范围内不再有水渗出,则可判定该测试结果具有参考价值。(8)根据(1)~(7)的步骤,对3处测点渗水系统进行仔细测试。 3.3压实度检测技术 (1)钻取芯样。①钻取沥青路面的芯样直径不得低于100mm,而且若一次钻孔得到的芯样含有各个层位的沥青混合料,则需要按照结构组合状况,使用切割机把芯样沿着每层结合面锯开,然后进行分层检测。②钻孔取样需要在沥青路面充分冷却之后开展。对于普通的沥青路面,一般是在第2天进行取样,而对于改性沥青或SMA路面,则需要在第3天之后再进行取样[9]。(2)测试试件密度。①在水内使用毛刷将钻取的试件轻柔地刷洗干净,洗净表面附着的粉尘。若试件的边角处存在浮松颗粒,则需要细致地将其清理干净。②晾干洗净后的试件,或者使用吹风将其吹干,直到重量恒定。③根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20—2011)中的沥青混合料试件密度试验方法,测得试件密度。一般而言,可使用表干法测得试件毛体积相对密度。对于吸水率超过2%的试件,则需要采取蜡封法测得试件毛体积相对密度;对于吸水率不超过0.5%的特殊致密型沥青混合料,在进行检验检测时,可以使用水中重法对试件表观相对密度进行测试。④按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)中的有关规定,确定好标准密度。对于部分特别的路段,在进行压实度检测时,可采取核子密度检测仪对公路路面压实度进行检测,在使用该设备进行路面压实度检测工作前,应确保路面压实度质量和施工温度。只有当沥青施工温度小于检测标准时,才能使用核子密度仪测量路面的压实度,进而明确沥青路面压实度的具体参数值。 4结束语 总之,公路工程沥青路面施工现场试验检测属于一项十分关键的工作。由于沥青路面施工质量会直接影响公路路面质量,在具体施工作业中,应综合考虑沥青路面施工建设的实际状况,并根据路面施工的详细要求,选取适宜的试验检测技术,提升沥青路面施工水平,为人们提供更好的交通出行体验,促进公路事业的蓬勃发展。 参考文献 [1]黄新颜,沙爱民,邹晓龙,等.高模量沥青混合料的性能及适用场合[J].公路交通科技,2016,33(12):35-41. 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城市道路因需要埋设各类管线,对路基、管线承载力要求高,道路工后沉降值小,因此软基处理成为城市道路建设中的重点难点。作者参与了江门市某大型自动化机械生产商的工业区内市政道路设计,对此深有体会。文章以此项目为蓝本,对预应力PHC管桩复合地基的设计及应用进行探究。 1场地地质概况 此次勘察查明,在钻探所达深度范围内,场地地层可分为5大层6亚层,基岩为泥岩,上覆有素填土、淤泥、粉质黏土、中粗砂等。综上所述,淤泥层较厚,平均厚度约20m,含水量高,承载力低。必须采用合理软基处理才能满足项目工业生产要求。 2预应力PHC管桩的优点 (1)应用的范围比较广。PHC管桩主要是通过侧阻力以及端阻力来共同承受其上部的荷载,它可以使用在强风化岩层、全风化岩层、坚硬粘土层以及密实砂层或者卵石层等多种土质中,并将它们作为其持力层,对于这些持力层变化比较大的地质条件也具有很强的适应性。由于PHC桩广泛使用,为管桩的订购及运输提供了优先选择条件。 (2)桩质量的可靠性比较高。PHC管桩的生产是通过工厂化、标准化、专业化进行的,其桩身的质量可靠性比较高;运输以及吊装也比较方便,并且其承载力、抗弯性能以及抗拨性能上都能得到保证。 (3)施工方法成熟且工期快。PHC管桩的应用中,具有施工速度快、工期短、工效高等特点,且容易做到文明施工,安全生产。 (4)施工质量有保证。PHC桩可以采用静压法施工,压桩力可以直接读出结果,并自动进行记录;桩身的质量以及沉桩的长度都可以用手动的方式进行监测,人为因素的干扰小。 3预应力PHC桩复合地基设计 经采用岩土理正6.0版本进行地基承载力及地基沉降值计算,满足项目要求道路沉降少于10cm,管线地基承载力≥150kPa,考虑工期,工程经济性及场地地质情况,采用预应力PHC管桩复合地基,通过计算较切合工程实际需要设计如下。 (1)预应力PHC管桩的布设。管桩间的距离2.4m,管桩径为40cm,管桩壁厚要不小于9cm,其预应力的强度8MPa,管桩的离心混凝土强度为C80。 (2)预应力PHC管桩结合塑料排水版组成复合地基。施打预应力管桩同时需点间布设排水板,以便于堆土挤出淤泥层孔隙水。排水板间距宜与管桩相同。排水塑料的排水芯板一般要求采用原生的聚乙烯材料SPB-C型,其芯板撕裂强度应不小于20N;其纵向的通水量应不小于50cm3/s,排水板中还应该设置测量深度装置,以便确定施打深度。 (3)预应力PHC管桩复合地基预压排水通道布设。为有效排出淤泥质土中的水,PHC管桩托之上设30cm级配碎石垫层作为软基淤泥质土挤压排水通道,碎石垫层顶部和底部各铺设一层双向土工格栅使级配碎石形成褥垫层承受填土及路面结构重力。碎石垫层的设置要在坡脚外1m位置处,然后用厚度为30cm的粘土进行封层,坡脚的位置相关泄水管的入水口要设置一定的反滤层,反滤层主要是用土工布来包裹碎石。 (4)复合地基预压处理。路基填料尽量选用级配较好的粗粒土作为填料。用不同填料填筑路基时,每一水平层均应采用同类填料。而对于液限值大于50和塑性的指数超过26的土、总膨胀率超过0.7%和其含水量不再规定范围的土,都不能够直接用作路基填料。或采取晾晒或掺入2%~6%水泥、石灰等技术措施进行处理改善,经检查合格后方可使用。在进行填土分层填筑时,要对分层进行压实处理,每层的松铺厚度一般不能超过30cm,压实度也不能低于93%。 4预应力PHC管桩复合地基施工方法 (1)预应力管桩复合地基施工流程。平整场地→施工塑料排水板→测量放桩位→管桩机就位→施工管桩→施工桩帽→级配碎石层→填土预压→监测。 (2)预应力PHC桩施工处理。在管桩进行大规模的施工前,首先需要在其有相应地质钻孔位置处进行试打处理,并对单桩的承载力以及复合地基的承载力进行有效的检测,从而来确定选锤以及控制收锤具体的指标。收锤的标准主要遵循双控的原则,控制标准为以路基进入桩端的持力层2m,并且最后的贯入度还要小于60cm/10击。因该项目临近村庄管桩宜采用静压法施工。 (3)塑料排水板施工。塑料排水板的设计长度需结合地质资料确定,施工时应根据施工情况适时调整塑料排水板长度,并且其导轨也要保证垂直,钢套管也不能出现弯曲的情况,透水滤套要保证性能完好并不存在污染情况,在排水板的底部还要设置相应的锚固措施,从而避免在进行套管拔出时对芯板造成影响。在进行塑料排水板施工的过程中,要保证塑料排水板不能发生间断,同时还要采取相应的措施来避免对周边的土体造成扰动。 (4)路基填土。在进行路基填土的时候,要从路的中心开始,然后再向路的两侧进行分层填筑并压实,同时还要抱枕其横向坡度与路拱相同。在进行路基填筑的过程中,要对其沉降以及稳定进行监测,每当填筑完成一层,就要对其进行有效的监测,并对其沉降以及位移的发展趋势和情况进行分析。当快达到极限的填筑高度的时候,就要放慢填筑的速度,避免填筑速度的过快而对地基产生破坏,而当还处在极限高度以下的情况下,为了节省预压的时间,就需要加快路基填筑的速度。在进行软基的处理时,由于其沉降现象的出现,路基的土方底部也就相当于一部分的封层土,为了避免沉降现象的发生而进行二次回填,因此,在进行填筑施工时,在超载土方的底部1.0m情况下,要根据路床土相关标准来进行气分层填筑和压实处理。 5预应力PHC管桩复合地基监测 沉降观测主要为地表沉降观测和土体内部沉降观测。监测仪器设置表布设的断面、位置应严格按规范实施,监测项目应在填土前埋设完毕。 (1)沉降监测。地表沉降观测采用在地面埋设沉降板进行高程观测。沉降板采用钢板,底板尺寸为50cm×50cm×(0.6~0.8)cm;金属测杆宜为钢管,直径4cm,与沉降板焊接为一体;套管为塑料管,直径为10cm,必须有足够的刚度和强度。随着填土的增高,测杆与套管也相应接高,每节长度不宜超过50cm。接高后的测杆顶面应略高于套管上口,套管上口应加盖封住管口,盖顶高出碾压面高度50cm。土体内部沉降观测通过在土体内埋设的相关沉降标来进行观测。所谓的分层沉降标,主要是导管和其相应的具有感应线圈波纹管两部分组成。导管为硬塑料管,两端配有接口装置;波纹管为塑料软管,横向能承受挤压而不产生变形,纵向则能够自由进行伸缩。波纹管套在导杆外面,管上感应围位置即为测点位置。采用钻孔埋设,钻孔垂直偏差率应不大于1.5%,分层沉降测点间距为1m。 (2)土压力观测。土压力观测采用土压力计观测。土压力计采用挖坑水平埋设。挖槽底面应平整密实,埋设后的土压力计必须位置正确而稳固,上下四周约20cm范围用细砂填实。埋设时每只土压力计外引电缆均应编好测点号码,集中引入观测箱,同时记录各测点编号与其对应引线长度。外引线电缆均应有可靠的保护措施,以避免遭受损坏。埋设后的土压力计在初读数稳定后,才可以进行其上的填筑工作。 (3)观测频率。观测频率视不同时期而定,其中填土期为每日观测1~2次;预压期第1~4周隔日观测1次;预压期第四周至第三个月每周1次;预压期第三个月之后至上路面完毕每半月观测1次;从营运开始至设计观测期每半年观测1次。设计观测期为施工开始至营运期的头2年。 (4)监测及试验结果。经沉降监测,使用预应力PHC管桩复合路基处理方法,工后沉降平均值约为6cm。根据地基承载力试验,地基处理后地基承载力试验平均值约为180kPa。从监测及试验结果显示,预应力PHC管桩复合地基处理满足项目的工业生产及交通运输需求。 6结束语 预应力PHC管桩复合地基处理在市政道路软基处理中的应用,可以有效地提高市政道路的质量和效率,可以更好地满足现代工业发展和交通运输对城市道路的要求。随着工程类科学技术的发展,深入地研究各种复合地基处理,对工程项目的影响及社会经济的优化和效率提升有着深远的意义。
物理课程资源的开发与利用包括多个方面,其中实验器材开发是课程资源开发的重要组成部分。对于一些物理实验,教师使用传统实验器材很难取得预期效果,可借助信息技术手段创造条件开展实验,充分发挥学科育人功能。有条件的学校可配备数字化实验仪器,增强实验现象的可视化和实验数据采集的实时化。对于大多数教师来讲,自制器材也是不错的选择。自制传感器采集系统在中学物理教学中有很好的应用前景,具有精度高、可视化强、造价低廉等优点。笔者基于51单片机自制传感器采集系统,在课程资源开发方面做了一些探索。 一、基于51单片机自制传感器采集系统 数字化信息系统(DIS)功能强大,被不少学校采用,但由于价格高昂、装置复杂,短时间内难以在初中物理教学中普及应用。笔者自制的传感器采集系统,基于51单片机开发,以数码管(38.1mm)作为显示元件,并配有声、光、力、液压、大气压、温度等传感器用于采集数据。此外,笔者将该装置通过串口通信线连接电脑,应用自编的VB程序在电脑上完成数据采集及描图工作。系统的电源由2节干电池组成。该系统具有造价低廉、操作简单、效果明显等优点,可以便捷而精准地采集原始数据,非常适合初中物理教学(如图1)。笔者自制该系统用到如下材料:自行研发设计的单片机主板、stc89c52rc及stc12c5a60s2单片机芯片、串口模块RS232转TTL模块、称重传感器1kg压力传感、双通道24位模数转换HX711AD、GY-68BMP180新款BOSCH温自制传感器采集系统改进物理实验教学文|谢立行度、US-015超声波测距模块、防水型DS18b20温度探头、E18-D80NK光电传感器、数字光强度/光照传感器BH1750FVI、数码管(共阳)、USB转串口线USB转RS232USB转COMUSB转232340芯片、49S晶体晶振、5V升压模块等材料。教师应用该系统可开展多个项目的实验教学:通过数码管显示方式可操作超声波测距、超声波测声速、超声波测身高、大气压测量、液压测量、力的测量(验证阿基米德原理实验、飞机机翼升力测量)、电压测量、光强度测量、单摆周期测量、跑步计时、小车斜坡下滑前后半段时间测量、数字温度计等实验;通过串口连接电脑可以完成力的相互作用、比热容、超声波测物体移动速度、不同液体的沸点对比等实验。系统具有以下特点:一是造价低廉(整套成本在300元以内),适合在经济欠发达的农村学校及山区学校推广应用;二是可以选择数码管显示方式操作,降低对计算机的依赖,数码管可视度高,显示效果极佳,能对传统测量器材进行改良;三是具备连接电脑进行描图的功能,可以采集数据;四是功耗极低,电源匹配方便(既可使用5V通用USB接口供电,又可以选择两节干电池结合升压模块供电);五是不同传感器可以通过小扩展板与主板进行切换连接,从电脑下载程序很方便;六是相对传统数据采集系统,操作更简单,非常适合教学。 二、应用自制传感器采集系统实验的两种方式 (一)通过数码管显示方式实验 1.红外光电传感器的应用实例 红外光电传感器既可用于单摆周期测量实验,以即时显示单摆每摆动一个周期所用的时间(如图2),又可用于跑步计时测量,以精确测量学生穿越两个红外光电传感器所需时间。物理教师开展实验教学应重视学生参与探究和体验的过程,但是一些实验受场地和器材限制,难以在课堂上进行。百米赛跑是引入速度概念的绝佳例子,但在教室里无法实施,教材只用图片和文字的方式阐述。教师利用红外光电传感器能帮学生解决短距离高精度计时问题(如图3),让学生真正参与其中,体验探究过程。 2.压力传感器的应用实例 自制的压力传感器系统是以hx71124位AD模块作为数据采集器,并结合压力传感器(量程为10N)构建的一套数字测力装置。传统实验室配备的弹簧测力计只能用于单向的测量(拉伸方向),而压力传感器可用于双向测量(如图4),其特殊性能是传统弹簧测力计无法比拟的。在演示“压力的作用效果”的实验教学中,为了说明压力的作用效果与受力面积有关,教师常利用水气球和钉床进行演示,但学生无法利用弹簧测力计测量水气球的受力数据。笔者利用压力传感器对该实验进行改进:利用压力传感器对气球产生一个下压力,并测量其大小。受力面积较大时,压力达9.33N,气球还是完好无损。笔者在压力传感器上加上钉子,改变受力面积,再次下压气球,仅用0.21N的压力,气球马上破裂(如图5)。笔者还利用压力传感器测量精确度高(精确到0.01N)的特性对验证阿基米德原理实验进行改进。利用传统弹簧测力计验证阿基米德原理实验往往存在较大误差,甚至无法得出“物体所示浮力等于其排开液体所受的重力”这一结论。笔者利用压力传感器操作“验证阿基米德原理实验”时,恰好手头上没有合适的小水杯盛装物体排开的水,故用轻质的空手套替代小水杯,顺带检验一下测力计的精确度。笔者将测力计调零,以大钩码作为被测物体进行测量,先测量空手套重力0.06N,后测量大钩码重力2.00N(如图6)。笔者准备好盛满水的溢水杯和空手套,使大钩码浸没入水中,同时用空手套接住排开的水;发现测力计示数在1.74N与1.75N之间徘徊;取下钩码,测得手套和水重力为0.31N。2.00N-1.75N=0.31N-0.06N,结论得证。即使按1.74N算,误差仅有0.01N。相较于传统弹簧测力计,新器材优势明显。 3.超声波传感器的应用实例 超声波传感器可用于测距,笔者指导学生对原有程序稍作修改,用于测量身高(如图7)。 4.大气压传感器的应用实例 大气压传感器可用于测量室内大气压随高度的变化情况。笔者采用的大气压传感器是通过BOSCHBMP085气压模块采集数据,其精度很高。笔者让学生利用该大气压传感器在课堂上做实验,了解大气压随海拔高度变化的特点。学生举起大气压传感器站在凳子上,然后将其贴近教室地面(如图8),测得数据分别为1.105×105Pa和1.102×105Pa。大气压传感器还可用于测量电梯随楼层高度变化的大气压变化情况。 5.液压传感器的应用实例 一杯水能产生多大压强?笔者利用液压传感器解答这个问题。如图9所示,笔者准备一烧杯注入红墨水(300mL),将液压传感器放入烧杯底部,测得液压值为0.0055×105Pa,然后根据液压公式P=ρgh,让学生思考如何让这杯红墨水的压强增大。学生通过实验验证他们的想法:将液压传感器固定在一根长约1.4m的有机玻璃空管底部,将这杯红墨水灌入管中,当水快灌满管子时,测得液压值为0.1325×105Pa(如图10)。该实验能让学生深刻认识液压的特点。学生用测量数据推算红墨水的深度,所得结果非常精准。 (二)通过串口连接电脑完成实验 1.比热容实验 笔者将长度相同的两段加热丝(电阻值均为1.7Ω)接到电脑电源的12V电压输出线上(如图11),保证两者产生的热量相同;用两个18B20温度传感器对等质量的食用油和水进行温度数据采集(如图12);利用串口数据线连接电脑生成图像(如图13)。 2.超声波测物体移动速度实验 笔者在实验中使用了超声波传感器和电动推杆。首先给电动推杆加上不同的电压,使其以不同的速度做匀速直线运动,然后利用超声波传感器采集探头到推杆白色挡板之间的距离数据,将串口数据线连接电脑,生成白色挡板移动的S-T图(如图14)。此外,师生通过串口连接电脑的方式还可以完成“力的相互作用”验证性实验。笔者基于51单片机自制传感器采集系统开展实验教学,利用其高精度特性,对部分传统实验进行改进和创新,用全新的方法操作教材上的实验,实现传统实验器材无法实现的功能,对传统实验做了很好的补充和拓展,教学效果明显提高。该系统小巧独立,不依靠电脑显示,操作简便,得到用户一致认可,具有推广价值。 作者:谢立行 单位:广东省广州市广园中学
自从改革开放之后,我国的经济市场发展就十分迅速,人们的生活水平也显著提高,但是与此同时,能源资源问题也越来越突出,我国的能源资源浪费情况十分严重,已经给我国经济社会的可持续发展带来了威胁。所以自从我国实施可持续发展战略之后,各行各业在发展的过程中,都对节能性有着一定的要求。建筑行业作为目前我国发展最为迅速的行业,其能源消费量占据了我国总能源消费量的极大部分,在现代建筑行业发展过程中,需要做好建筑节能检测工作。 1建筑工程节能检测的现状 工程的节能检测工作是一个十分系统和复杂的工作,贯穿于整个工程设计建设和使用的整个过程,需要对节能技术、节能设备、节能材料和节能工艺等进行应用,才能提高整个建筑的节能性。在建筑节能检测工作中,主要是对于能源的类型以及能源的使用结构进行检测,能源可被分为可再生能源和不可再生能源,在建筑的节能工作中,太阳能等可再生能源的使用率会比较高,整个建筑在设计的阶段会使用节能材料和节能结构,保证对建筑内部的温度进行适当的调节,减少暖气等的使用,还会在建筑内部使用一定的节能产品。目前我国很多建筑工程,在设计和施工的过程中,相关人员缺乏对节能环节和节能技术的了解,导致了整个工程从设计施工到后来的使用阶段,其实际的节能效果与节能设计的要求相差甚远。而且在节能检测的过程中,一个人也没有使用专业化的检测技术和检测设备进行检测,导致了整个工程的潜能检测结果缺乏科学性。 2建筑节能检测的常见方法 2.1热流计法 热流计的主要作用是测定建筑的热量消耗,对建筑单位时间内,通过截面的热流量进行测量,然后结合整个建筑的结构、保温材料的热量和物理性能等,确定整个建筑的热量消耗。目前我国很多建筑在进行节能检测时,都会采用热流计法,通过被测对象的热流,极端温度和冷端温度的测量,结合相应的计算公式,测出被测对象的热阻和传热系数,从而得到对整个建筑热量使用和消耗情况的科学分析。 2.2热箱法热箱法 是根据维稳态传热的原理,在实践热乡与老乡钟构件所需温度和风速辐射条件,然后在状态稳定之后,对空气的温度和输入到计量箱中功率,及饰件壁的表面温度进行测量,然后按照公式计算出试件中的热传递属性。这种方法的测量过程比较复杂,而且对于周围的环境等要素的要求比较高,所以不能被应用于大范围的户外建筑检测,只能在实验室内进行检测。 2.3红外热像仪 法红外热像仪法在使用的过程中,主要利用了红外热像仪的热成像理论,对于建筑物体的表面温度进行测量,不需要进行接触就可以得到相应的热量情况,而且利用这种方法检测出的结果,由于是通过图像颜色深浅的形式表现出来的,所以比较直观,测量的速度也比较快,可以实现快速测量。这种方法在现在建筑的测量工作中,应用十分广泛,操作便捷,而且测量的效率也比较快。 2.4常功率平面热源法 这种方法主要是为了测试建筑材料和隔热材料的物理性能,是一种非稳态法,在应用的过程中需要通过人为的方式,在墙体的内部设置了平面恒定热源,然后对墙体持续加热,通过计算整个墙体温度的提升情况,计算出墙体的传热系数。 3建筑节能检测的具体内容 3.1建筑节能实验室的检测项目 建筑节能实验室的检测主要是,对建筑节能材料和产品,以及其保温系统的组成材料,根据其相应的技术标准和流程进行检测。这种检测方法需要先从建筑的整体中抽取一部分进行抽样检测,在检测完基本的材料性能之后,还需要对建筑外墙的保温系统性能进行实验,从而确定整个建筑的节能情况,一般来说,外墙带检测师除了需要检测保温系统之外,还要对其抗风压和吸水等性能进行相应检测,得到外墙的整体性能,并对其进行综合分析,这样能够得到比较科学的检测效果。最后对建筑的节能检测工作还不能忽视了建筑外的门窗检测,因为建筑外的门窗直接影响着建筑的热量消耗情况,所以需要对门窗的抗风压性与气密性,和窗体结构的保温性能进行检测,检查门窗结构,对于整个建筑的保温造成的影响。 3.2特殊条件下的建筑节能性现场检测 现在很多建筑在施工时使用的材料,并没有严格遵循相应的质量和节能要求进行选择,在这种情况下,如果对建筑材料的节能性能有所怀疑,就可以对其进行验收标准和热工性能方面的检测,在建筑节能保温系统施工完成之后,对现场进行详细检测,测试一下建构构件的内部表面实际温度。 4结束语 我国建筑行业的快速发展,虽然给人们的生活和社会发展带来了积极的作用,但是同时也产生了大量的能源消耗,在可持续发展理念的引导下,我国建筑行业在发展的过程中,必须要做好节能检测工作。
地质力学论文:大型地下水电站厂房洞群三维地质力学模型试验 摘要:本文对拟建的超大型水电站地下厂房洞室群三维地质力学模型试验作了综合介绍,包括采用离散化多主应力面加载和控制系统,解决了复杂三维初始应力场的模拟难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了三维试验中的隐蔽开挖模拟及内部量测等关键技术问题。试验结果表明拟建水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的,推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,对设计方案起到有力的支持和验证作用。 关键词:大型水电站 地下厂房洞室群 三维地质力学模型试验 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1 工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1 左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2 模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3 试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1 模拟范围 地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2 地形及地质条件模拟 对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3 初始地应力场模拟 三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 图2 离散化多主应力面加载原理示意 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4 开挖过程模拟 按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3 地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5 支护方案模拟 按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6 施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测 在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7 内部应力场分布量测 在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 图4 隐蔽洞室开挖微型步进TBM示意 4 试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1 位移 主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5 地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2 应力 主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3 超声波测量 试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6 地下厂房洞周屈服区分布 4.4 锚固支护系统 根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5 结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议 论文作者:曾钱帮 王思敬 彭运动 刘明虎 陈晓东 樊敬亮 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥 隧道式锚碇 施工图设计阶段 岩体工程地质力学 研究建议 1 前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2 岩体工程地质力学研究建议 2.1 锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2 锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1) 锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2) 锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3) 岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3 锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4 锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5 锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6 锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7 大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:岩体地质力学下水利水电勘察的应用 摘要:随着经济的发展和社会的进步,用电量、用水量的需求大幅增加,急需新建大量利水电工程,而水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况对水利水电工程的工程质量和工程安全影响很大,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,并提出了一些相应的建议,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 关键词:岩体工程地质力学;水利水电工程勘察;岩体结构;高坝坝基;地质构造稳定性 1引言 经济在发展,社会在进步,人民群众的用电量、用水量急剧增加,从而导致了水利水电工程也随之急剧增加,水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况,对水利水电工程的质量和安全影响很大,进行水利水电工程勘察时,要运用岩体工程地质力学知识,对水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况进行详细勘察,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 2岩体工程地质力学基本知识 岩体工程地质力学的研究对象是工程场地附近的岩体结构。岩体,由一种或多种不同的岩石组合而成,受到形成环境以及后期构造影响后,岩体内会呈现各种各样不同的结构面。在实际环境中,岩体会被各种各样不同的结构面切分成为不同的结构体并出现破裂带。进行岩体工程地质力学等地质研究时,必须先研究岩体结构。进行水利水电工程地质勘察时,依据相关规范并结合实际工程经验对岩体结构类别进行量化和细化,岩体主要分为5类。Ⅰ类岩体,主要为厚层状或整体块状结构;Ⅱ类岩体,主要为中厚层状或块状结构;Ⅲ类岩体,主要为镶嵌状或互层状结构;Ⅳ类岩体,主要为碎裂状或薄层状结构;V类岩体,主要为散体状结构。在具体工程中,可以根据工程区域的具体地质条件以及影响岩体质量的因素,进行适当调整,从而结合工程区域岩体的具体特性,制定相应的岩体质量分类或岩体工程地质分类,以及结构面分类,用于实际工程情况下的边坡、坝基、地下洞室围岩等结构的岩体具体分类,赋予相应结构面岩土体以及岩类物理力学参数值。高地应力等因素会对岩体分类造成影响,其对岩体分类造成的影响,有待进一步研究。 3工程区域的地质构造稳定性以及地震研究 汶川大地震以后,国家相关部门十分重视地震对水利水电工程的影响,相关部门专门发文要求,进行大型水利水电工程设计时,必须要进行工程防震抗震设计,并必须专门接受审查。在地震研究中,活断层的判别标志有:(1)地震断裂带中构造岩或者被错动脉体是晚更新世;(2)错断晚更世以来的地层;(3)沿着断层存在历史地震,或者存在现代中、强震的震中分布,或者存在密集而频繁的近期微震;(4)经现代化监测表明,沿着断层存在地形变和地位移;(5)经地质构造上的证实,被发现的断层与已知的活断层有着共同或共生的关系。在工程地质勘察规范中,工程场地岩体中活动断层的年龄被限定在十万年以来存在过活动的断层。水坝等主要水工建筑物应该尽量避免跨越活断层或者与活断层有构造活动联系或相关联的分支断层,特别应该注意尽量避开晚更新世晚期以来有过地质活动的断层。水坝选址不适宜选在地震等级为6级及以上的震中区或者地震的基本烈度为Ⅸ度及其以上的强震区。如果在上述两种情况下建水坝,需要专门进行论证。汶川特大地震后,地震灾区的大部分大中型水电水利工程,虽然有不同程度的损坏现象,但却没有一个水电水利工程在地震中发生重大次生灾害,这有力说明工程地质勘察规范中所规定的区域构造稳定性的技术标准、工作方法、评价原则是正确的,能经受大地震考验。 4高坝坝基工程地质研究 我国的水坝高度有些已达到了300米,成了俗称的“高坝”,水荷载和坝基荷载对高坝坝基岩体质量的要求非常严格。主要有以下技术要求:(1)高坝坝基岩土体在长期被水渗透和作用的前提下,必须保持力学、化学及物理性质的稳定,并要确保坝基的渗透压力和渗漏量维持在允许的范围内,以免发生渗透破坏;(2)在各项不同荷载作用下,高坝坝基各个部位的变形和应力值应该确保在允许范围内,以免出现不均匀变位或局部应力集中的现象而影响大坝安全运行;(3)高坝坝基岩土体在其所承受的荷载作用下确保不会产生滑移失稳。如果高坝采用混凝土坝基,需要先对坝基岩体工程地质进行分类以及对岩体质量进行分级,要重点对影响坝基抗滑稳定性的软弱结构面的性状以及它们的不利组合的边界条件进行勘察,并需要根据岩体的软弱结构面类型选定它们的强度参数和变形参数以适合工程建设的需要。要对影响高坝坝基不均匀变形与应变的弱化岩体进行详细勘察以避免其对水利水电工程的工程质量带来安全隐患。如果进行高坝建设时采用当地采挖来的工程材料将坝基建在深厚的覆盖层上,必须对覆盖层的结构和详细分层、埋藏谷的范围、河床深槽的范围等相关地质资料进行详细勘察,特别要对漂孤石层、架空层、粉细砂层、软土层的物质组成、渗透特性、分布范围进行详细勘察,同时要详细准确地评价地震作用下的地层不均匀沉陷可能性、地层渗透稳定性、砂层液化程度,这是为了给水利水电工程建设时采取合适的防地层渗透、抗砂层液化、防地层不均匀沉陷等措施提供科学的依据。 5结语 本文通过对岩体工程地质力学基本知识、工程区域的地质构造稳定性以及地震、高坝坝基工程地质进行阐述与分析,对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行了初步探究,提出了一些相应的建议,对相关参与者与研究人员起到了一定帮助作用。 地质力学论文:岩体工程地质力学研究论文 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议 1前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2岩体工程地质力学研究建议 2.1锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1)锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2)锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3)岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 地质力学论文:三维地质力学模型管理论文 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1模拟范围地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2地形及地质条件模拟对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3初始地应力场模拟三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 图2离散化多主应力面加载原理示意 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4开挖过程模拟按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5支护方案模拟按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7内部应力场分布量测在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 图4隐蔽洞室开挖微型步进TBM示意 4试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1位移主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2应力主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3超声波测量试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6地下厂房洞周屈服区分布 4.4锚固支护系统根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:关于工程地质力学应用过程中常见问题的分析 摘 要:社会经济的进步,极大促进了工程地质力学的发展,工程地质力学是研究地质体变形状况的科学,地质体具备多形态的特征,为了满足工程地质的实际要求,进行地质体存在状态、力学特性、地质体演化过程的分析是必要的。 关键词:工程地质学;地质体;演化过程;力学特性 1 地质体的力学特性 (1)地质体产生于一定的地质环境,地质体是由地质环境中按照某些结构排列的岩石、水等构成的,其具备非均匀性、非连续性的地理特征,无论是初始状态特性,还是流-固耦合特性都充分体现了地质体的独特性,区别于传统力学的研究对象。 地质力学界对地质体特性的研究并没形成一个统一的描述方法,其中依旧存在很多的问题需要深入研究,这需要做好相关的室内试验,进行精细性的分析,获得丰富多样的本构关系,掌握地质力学的特殊规律。地质体是一个比较复杂的系统,仅仅通过局部的岩石试样,并不能代表其整体的特性,岩石试样缺乏典型代表性,岩体试样不能脱离地质体本身,否则其会丧失处于母体中的作用。在某些状况下,获取试样,会导致其内在特性的改变。为了更为深入地研究地质体的整体特征,需要深入了解地质体的局部特性,在此基础上,进行地质体整体特性的描述及探测,从而满足实际工作的要求。 (2)地质体的特性与地质构造运动、地质环境密切相关,从而影响到地质体的一系列的力学行为。通过对力学分析方法的应用,不能取得定量化的结果,为了获得地质体的初始状态,需要应用工程地质力学的应用方法,从而解决实际工程问题,地质体的特性具备多样性,比如非线性特性、非弹性,这些特性与岩体结构面的特性密切相关,温度效应、时间效应是固体材料的常见特性,地质体的特征与温度、天气等密切相关,其中外界因素的变化,导致其出现更为复杂的力学过程。 2 工程地质力学所面临的常见问题 (1)地质工程主要分为两类问题,地下工程问题,比如水电工程的地下隧道、地下核肥料、地下矿藏等区域的采空区,地质体的活动断幼纯觥⑷硌易纯觥⑼杆状况等,对于工程的稳定运作产生一系列的影响,与工程建设、工程造价密切有关,这类问题主要涉及到高地应力前提下的地质体的变化状况。第二类问题是地面工程,涉及到一系列的基础工程建设,铁路公路边坡、矿石开采,主要引发的问题为滑坡、泥石流等,我国的边坡工程规模日益庞大,其也引发了一系列的自然灾害,存在的主要力学问题是水、地震等作用下的破坏状况。 一项合格的工程建设必然要经历选址、勘察、设计等几个模块,在不同的工作模块中,由于其工程阶段的不同,工作目的的差异性,其工作的侧重点也不一样。地质工程是一个整体性的工程,其内部各个阶段间互有联系,密切相关,为了解决实际工作需要,工程地质力学的应用要因地制宜,灵活应用,切实解决地质工程中的问题。 (2)在地质工作中,避让是非常重要的原则,避开危险区域,是地质工程工作的重点。为了达到这一目的,必须首先明确哪些区域存在着危险状况,获得相关的地质资料后,再针对山体的稳定性进行判定,这种可靠性关系的判断与地质工程的顺利开展密切相关。建筑工程的顺利开展,需要建立在良好的地质条件基础上,如果将良好的地质条件误判为不稳定,将会造成地质工程工作资源的巨大浪费。 在地质工程实践中,有些地质问题依赖于工程师的工作经验,比如利用边坡稳定判断方法进行滑面参数的分析,这些参数的确定依赖于丰富的工作经验,在这个过程中,有些工作步骤需要利用有限元进行计算,这些可靠的地质工程分析方法都离不开大量的工程实践工作。 3 地质体力学特性探测的一般方法 (1)在地质工作中,选址是一门重要的工作,在选址过程中,地质人员需要依据地质条件、环境等,进行工程建设可行性的判断,这需要进行工程建设地点、线路等的综合性分析,需要做好一系列的地质勘察工作,进行地质条件的深入了解,从而判断出工程建设状况。通过各种工程手段获得工作资料将作为下续工作的依据,一般来说,勘察过程中获得越多的资料,其工程设计的可靠性也就越大。在实际工作中,地质勘察的手段诸多,受到实际工程状况的影响,地质资料的获取比较困难,工程设计往往要进行多次设计。 为了实现地质工程造价的优化,必须最大程度地降低工程成本,而又获得最大的工程效益,在最优成本的前提下,获得丰富的地质材料。地质力学研究不仅仅需要获得给定条件的结果,也要最大程度创造地质工作的良好条件,这通常需要进行表面位移监测、波动等方法的应用,进行地质体力学特性的探测。这些方法具备良好的工程合理性。 上述方法运用得当,可以进行某工作区域某点特征的获取,而又不破坏地质体的原本形态,它的探测成本也是比较低的,目前来说,我国的地质勘察体系并不健全,缺乏丰富的理论体系支撑,计算机应用技术体系尚不健全。 (2)相比于工程结构,地质体的可容许变形更大,工程结构与地质体之间的相互作用比较复杂,远甚于单纯结构的变形分析,在这个过程中,为了给出合理性的工程设计,必须进行地质体初始状态、地应力场状况的深入分析,从而给出恰当的工程设计方法,进行工程涉及到优化。在地下工程工作中,岩体分类技术是常见的工程设计方法。 目前来说,我国的岩体分类技术理论体系尚不健全,通过对这种岩体分类问题的论证,能够满足我国复杂环境区域工作的要求,进行复杂性地质工程可行性的判断。工程岩体分类是比较笼统的,它主要适应于工程的初步设计阶段、工程预算阶段、招投标阶段,这种方法与一般工程的力学计算方法存在较大差异性,有些精密、复杂、大型的地质工程,需要精细化的岩体分类技术方法,这需要具体问题具体分析,提出适宜的工程方案,满足实际地质工作的需要。 (3)在地质工程工作中,力学、地学是密不可分的,这两者的结合都是为了创造更大的工程建设效益,这与力学基本理论体系的发展密切相关,需要满足工程建设工作的需求。通过对力学研究工程的应用,模拟复杂性的地质结构状况,通过科学性的建模,满足复杂的工程需要,这也需要工作人员的综合性判断,实现工作经验与计算机数值计算结果的结合,确保力学及地质学的相互渗透、相互结合,从而进一步解决工程常见问题。 (4)在实际工作中,地质工程师凭借丰富的工作经验,能够进行某地区地层的直接判断,从而有利于地质调查工作的开展,进一步节省工程成本,如果不能确保地质判断的准确性,将会导致工程实践的失败,也不能获得正确的力学分析结果。为了满足实际地质调查工作的要求,需要进行力学分析手段的补充,进行地质体力学参数的获取。 通过对力学手段定量化的分析,可以实现地质体的准确判断,再通过一系列的力学理论方法,做好工程的定量分析工作,为工程设计提供丰富的信息依据。这就需要进行地质环境定量化的分析,进行地层的辨认、定性地分析,进行地层几何特性的分析,这都离不开地质勘查工作的开展,需要做好相关的现场监测工作。 4 结束语 工程地质力学与地质工程密切相关,其实现了工程学科、力学、地学的结合,地学是地质工程的基础,力学是重要的工作研究手段,以此为标准,实现工程工作的高效化,通过对不同学科的结合、研究、分析,实现工程地质力学的长远发展,解决实际工作问题,满足工程的实际需要。 地质力学论文:超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏过程三维地质力学模型试验分析 【摘要】超大断面隧道在软弱破碎围岩的施工中具有很大的难度,软弱破碎围岩的不良地质条件,加上隧道断面的扩大,极大的影响了隧道的稳定性。软弱破碎围岩的渐进破坏过程,由最初的开挖改变围岩应力重分布的情况,可以发展到应变弱化过程中逐渐发生破坏。本文采用三维地质力学模型,从模拟试验的建立、相似材料的选择等方面着手,对超大断面隧道软弱破碎围岩的渐进破坏过程进行了试验分析。 【关键词】隧道;破碎围岩;渐进破坏过程;三维地质力学模型 一、三维地质力学模型试验内容 (一) 实验参数 本文选取某隧道工程为试验背景,该隧道的主要特征是,穿过极破碎地层,薄片状岩层在节理表现上呈碎块状,并伴有少量裂隙出水现象,隧道开挖后,岩层粉末化。同时,围岩岩体破碎完整性较差,还会在与水接触时松散软化,稳定性较差,容易发生坍塌。本研究将所选取的隧道工程相关工程数值与相关规范进行对比,统计了该隧道软弱破碎围岩的基本物理力学参数: (二)模型初设 选取尺寸为 2.0 m长×2.4 m宽×2.4 m高的三维三维地质力学模型,其应力相似比、几何相似比为 1∶50。使模型边界满足相关条件,在模型的中间位置进行开挖,其实际的开挖面积为 110m2 ,为超大断面铁路隧道。模拟试验的开挖长度为2米,由台阶法支护试验、全断面支护试验、全断面无支护试验以及掌子面保留超载段四个阶段组成。四个阶段中按顺序依次开挖,有效进行超载破坏试验。 二、三维地质力学模型模拟材料选择 模拟材料应该与实际的修筑情况较为相似,模拟材料包括锚杆、初喷混凝土等支护结构以及软弱破碎围岩所采用的材料。 (1)支护体系相似模拟材料 尽可能通过相似材料的选用,避免出现混凝土与围岩间不良特殊效应,保障模拟试验与实际的隧道施工中混凝土初喷的原料情况相近。因为实际的隧道施工混凝土的来源是爆破围岩碎石,可以选取C 2 5初喷混凝土,其抗拉强度、抗压强度以及弹性模量较为相似。根据隧道刚度与面积要求,首先让聚四氟乙烯满足锚杆的基本物理条件要求,其次将胶结剂涂抹在聚四氟乙烯材料的表面,最终与黏结石、英砂共同完成围岩的模拟,这一过程有效实现锚杆模拟材料。以初喷混凝土相似材料举例来说,其力学参数对比表如下: (2) 软弱破碎围岩相似模拟材料 本次三维试验的隧道,其主要的岩层构成为炭质千枚岩、上统千枚岩,整体岩质都较容易破碎,而且具有一定程度的流变性,即其岩层的状态容易受到外力的作用而改变。根据这种情况,模拟试验可以采用重晶石粉、精铁粉、石英砂,结合以松香溶液胶结剂进行相似材料的配偶。并通过相应的流变装置对其力学参数进行有效的测验,测试结果表明,当情况为过载时,慢速蠕变、稳定蠕变和加速蠕变是相似材料的三个变形过程,最终会出现破坏现象;当情况为小额载荷时,也就是受低应力影响下,相似材料有慢速蠕变和稳定蠕变两个变形过程。与此同时,针对千枚岩,相似材料在蠕变测试中,压缩应力增大,其蠕变性随之增强,这一测试表明,千枚岩软弱破碎围岩同样具有蠕变性。 三、三维地质力学模型试验 三维地质力学模型试验中隧道的修筑方法为夯实填筑法,首先依照科学的等比进行材料配置,并保证材料能充分满足试验需要,搅拌均匀后在模型框架内从下往上进行分层铺设,在设计方案的标高部位预设测量仪器,之后继续填铺,到模型顶部后停止铺设。隧道模拟试验的埋深为200米左右,模型开挖步骤为:先从隧道口开始每隔0.5米连续进行台阶法支护开挖、全断面支护开挖、全断面无支护开挖,之后在掌子面的前0.5米处进行超载破坏试验,对不同围岩段的渐进破坏现象进行观察分析。4阶段的深挖中围岩都受到有规律的破坏:当埋深增加至400米时,局部的拱顶围岩有拉剪破坏,且最早出现裂缝甚至掉块现象的是掌子面邻近的全断面无支护开挖段,一般是在隧道拱顶集中表现;当埋深增加至700米时,拱顶、边墙都有大量的材料脱落与破坏现象;当埋深增加至800米时,台阶法支护开挖方法下,局部拱顶支护材料出现开裂与破坏;当埋深增加至1000米时,支护与围岩均出现大面积破坏现象,隧道面临整体坍塌。 四、分析结果 超载情况下,围岩的破坏区域会随着开挖深度的增加渐进扩大,最早发生破坏的是全断面无支护段周边围岩,然后是全断面支护段与台阶法支护段的初喷混凝土。拱顶上方区域是主要的破坏集中区,既是衬砌结构出现破坏的主要源头,也是造成围岩坍塌的主要原因;隧道侧部的边墙也有局部的破坏,破坏程度从边墙的上部到边墙的拱脚逐渐加剧。同时,随着埋深的增加,无支护段围岩位移增长情况多于支护段围岩位移增长情况,说明支护结构具有明显的承载力,这一过程中荷载与应力的增长呈反向;随着围岩破坏深度的增加,拱部出现变化性的压力拱现象,这说明在顶部进行加固有一定可行性,是改善超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏现象的有效探索方向。 结束语 采用三维地质力学模型试验对在隧道逐渐深挖过程中软弱破碎围岩的渐进破坏情况进行试验,所展现的超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏全过程与实际情况极为贴近,有利于掌握超大断面施工过程中可能出现的问题,为提高隧道稳定性的方法探究提供有效的参考依据。 地质力学论文:地貌地质力学及其最新进展 第一部分 中国地貌的基本特征及其形成机理 一、中国地貌的形态特征 我们伟大祖国群山纵横,高原雄伟壮丽,江河源远流长,平原一望无际。青藏高原在大西南屹立,喜马拉雅山高耸成为“世界屋脊”。大西北地区巨大的山脉环绕着巨型盆地。中国东部平原辽阔和丘陵起伏。主要河流自西向东注入海洋,反映了我国地势西高东低的特点。随着地势向东逐级递减,大致沿青藏高原东北部边缘,大兴安岭―太行山―雪峰山东缘和洋陆边界三条巨大界线,出现四个地形阶梯。这就是人们所熟悉的西高东低、梯级分布、形态多样和山区广大等我国地貌的四个显著特点。然而,这只不过是中国地貌外在的形态特征,还没有揭示中国地貌的展布规律和形成机理。 二、中国地貌的展布特征 经研究发现,定向纵横的群山、巨大而规则的洼地和受山脉控制的江河,是我国地貌重要的展布特征。具体而言: 1)三道纬向“长城”:由横亘于北纬40o―42o的阴山和天山山系、北纬32o30―34o30的秦岭和昆仑山系,以及北纬24o―26o的南岭山系等5条山系组成的三带巨大山岭。它们每个带各自大约占2个纬度,彼此之间大致间隔7―8个纬度,其展布特征十分引人注目(图1)。 2)三带濒洋山岭:在东亚河我国东部濒太平洋地区,大致平行海岸线出现有三条巨大的北北东向山系(图1)。第一带是“岛弧山系”,由千岛群岛、日本列岛、琉球群岛和我国的台湾列岛等所组成。第二带是“沿海丘陵山地”,包括长白山、胶辽丘陵和东南沿海丘陵。第三带是“内陆山脉”,由大兴安岭、太行山和大巫山组成。这三带山系也有一定的等间距性。 3)东西对称山岳:我国西北地区,存在这一系列北西向山系,如阿尔泰山和祁连山等。它们和东部地区展布的北东向山系有遥相对应之势,显示了镜向对称的特征。 4)巨大弧形山川:我国西南部,由青藏高原及其周缘山脉,组成一个向东北突出的巨大弧形。喜马拉雅山、冈底斯山、喀拉昆仑山等大致东西延伸,向东迅速转折为近南北走向,在那里出现了横断山脉。再向南延出国境,经中南半岛到印度尼西亚后又转为东西向,形成一个异常庞大的反S形山系(图1)。在国境内,澜沧江、怒江和金沙江径流于其高山峡谷之中,形成一个“巨大弧形山川”。 5)大型横向水系:由于纬向山系的持续横亘,我国的大江大河,如黄河、长江和珠江等,尽管其局部流向反复多变,但大都在其间广阔的东西向洼地中径流。因此,纬向山系就成为我国主要水系的分水岭。东西方向的阴山,分隔了东北水系和华北水系。阴山与秦岭之间为黄河流域,黄河流向几经反复大角度转折,但一般不跨越阴山和秦岭山系。昆仑一秦岭山系和南岭山系之间则是长江流域,长江在两带山系之间汹涌奔腾。南岭山系以南还有珠江水系。这些山系总的流向和山系的走向基本一致,由西向东径流,明显受到中国地形西高东低和纬向山系的控制。 6)纵横行列洼地:“洼地”一词是各种“负向地形”(即是下降而形成的各种地形)的统称,包括平原、草原、沙漠,以及由下降堆积而形成的“黄土高原”等。负向地形和正向地形是相辅相承、彼此伴生、又相间出现的,它们沿一定走向规律地展布在山系两侧。在我国有一系列“纵向洼地带”和“横向洼地地带”: 纵向洼地带:在东亚濒太平洋地区,平行三带濒洋山岭相应出现三个大型洼地带,向东而西:第一带是由鄂霍次克海盆、日本海盆和东海海贫组成的“浅海洼地带”;这些近海海域不过是被海水淹没了的洼地,从地质结构来看,它们基本还是大陆型的地壳。第二带是由松辽平原、华北平原、长江中下游平原和北部湾盆地组成的“平原洼地带”。第三带是呼伦贝尔草原,陕北盆地和四川盆地组成的“盆地洼地带”。 横向洼地带:自北而南,第一带为天山一阴山纬向山系以北的准噶尔盆地、蒙古―呼伦贝尔草原、松辽平原和鄂霍次克海盆。第二带为天山一阴山和昆仑一秦岭两个纬向山系之间的塔里木盆地、柴达木盆地,河西走廊、阿拉善沙漠、陕北盆地、华北平原和日本海盆。以及第三带的四川盆地、长江中下游平原和东海盆地等。 这些洼地规律地分布着,形成“横成行,竖为列”排列十分有序的地貌格局。 归纳起来,①三道纬向“长城”;②三带濒洋山岭;③东西对称山岳;④巨大弧形山川;⑤大型横向水系;⑥纵横行列洼地,是中国地貌的六个展布特征。 三、中国地貌的展布规律 事实表明,我国地形复杂而又有规律地分布着。经认真研究,可以将中国地貌展布规律概括为:1)成群地带出现(群带性):无论山脉、盆地或平原都成群、成带展布;2)山川定向纵横(定向性):表现为定向纵横的群山,以及受山脉控制的水系;3)保持一定间隔(等距性):无论山脉和洼地,都以一定间距重复出现;4)东西镜向对称(对称性):中国东部北北东向的山脉和洼地与西部北西西向的山脉和洼地,有遥相对应之势;5)正负地形相向(伴生性):上升的正地形总是和下降的负地形相间、相伴出现;6)重叠形成网络(交织性):不同方向的正地形带和负地带相互交织,彼此阻割与干扰,形成我国独具特色、丰富多彩的地貌景观。 四、几个有趣地貌景观的解析 1)问:既然我国东部濒太平洋地区有北北东向的“三带濒洋山岭”,为什么不形成三条连续的山脉,却被一一分隔?而中国的洼地带,又为什么“横成行、竖为列”规则而有序地分布呢? 答:地貌地质力学揭示,正是由于“三道纬向长城”的顽强横亘,阴山山系和秦岭山系,不仅把“三带濒洋山岭”,也将与其伴生的“三条洼地带”一一分隔,致使北北东向的山脉和洼地被分割成为不同段落,并分别冠以不同的地理单元名称。 2)问:为什么在东亚出现独特而美丽的花彩列岛,它们又为什么形成大小相若的一系列弧形,而不是一个巨大的弧形呢? 答:地貌地质力学指出:东亚花彩列岛中的每两个相邻弧形交接处的“结”,都正处于中国大陆纬向山脉向东的延长线上;也正是由于顽强横亘的纬向山系控制了花彩列岛的“结”,才形成了一系列美丽的岛弧。关于东亚岛弧形成的假说众多,没有哪一个比这一说法更具雄辩力了。 3)问:为何在东亚出现两类不同形态的“弧形山脉”?即濒太平洋地区出现一系列向东南突出的“不对称单突弧形”?而在中国大陆内部却呈现一系列S形(即“对称的双突弧形)山脉呢? 答:地貌地质力学认为:大陆内部,两侧均为大陆型地壳,岩石性质彼此均一的条件下,在南北向相对扭动作用时,左侧向南推挤而出现向东南突出的弧形时,右侧必然相对向北推挤而产生向西北突出的弧形,所以形成“S”形(即“对称的双突弧形”)山脉。而在濒太平洋地带,一侧为大陆型地壳(由古老的多层地壳组成的很厚的大陆型地壳),另一侧为大洋型地壳(由年轻的单层地壳组成很薄的大洋型地壳),在南北向相对扭动作用时,大陆一侧向南扭动而出现向东南突出的弧形时,大洋一侧因为缺失巨厚的上层物质,就不能形成向西北突出的弧形,结果导致“不对称单突弧形”的形成。 五、中国地貌的形成机理 1)揭示了地貌规律性,还不能明了它们的成因。毫无疑问,一个正确的地貌假说必定能够完满地解释中国地貌的展布特征和展布规律。地貌的形成和演化起因于地球内营力的地壳运动,而地球外营力导致的地表风化、剥蚀、搬运、堆积作用,以及崩(塌)、滑(坡)、(泥石)流等,也时刻改变着地表地貌景观。简言之,地球内营力是一种“造形作用”,使地表地形出现起伏;地球外营力则是一种“毁形作用”,使地形差异趋于消失,起填平补齐的作用。可见,地貌形态是地球内、外营力共同作用结果;地壳运动则是其矛盾的主要方面,正是地壳运动铸就了地貌形态的基本格架。 2)因此,探讨地貌的成因离不开地壳运动,研究地壳运动又离不开力的作用,力是一切地貌形成的源头。研究形成地貌过程和方式,就要根据地质构造的力学性质和位移方向,反演形成它们的构造应力场及其动力来源。深入研究揭示,我国东部和西部都经历了两个发展阶段:第一阶段,中国大陆整个向南推挤,在“纬向协和函数”控制下,形成等距分布的纬向构造带;继之,由于分别受到太平洋和印度地块的顽强阻抗,中国大陆中部相对向南移动,致使中国东部发生反时针扭动;中国西部则为顺时针扭动,从而分别形成了深及地幔的巨型挤压性的北北东向和北西西向构造带,铸成了中国大地构造格架”,成为中国现代地貌的基础。在第二阶段,由于构造运动大大减弱,在“弹性回返”(由于第一阶段和第二阶段构造的强度和幅度显著由强变弱,所以用“弹性回返”比整个区域外力改变来解释,更为合理)作用下,构造运动动力让位于重力作用,在重力均衡作用主导下,深及地幔的构造带产生明显差异升降,在地幔坳陷带(即“山根”)强烈上升成为山脉,在地幔隆起带持续沉降形成盆地(或平原),由此形成了中国现代地貌格架。 第二部分 有关几个重要地貌问题的新理论 一、造山―成盆统一形成新机制 1)造山带与盆地是经久不衰的两个研究热点,但其形成机理至今仍然没有一致的看法。地质学家一向强调造山作用是构造运动结果,板块构造说更直接视为两个板块碰撞使然;地理学家则根据“山根”的普遍存在,更多地认为重力均衡作用是山脉不断隆升的主要原因。直至目前尚未见到一个能够统一说明构造运动和重力均衡作用在造山过程中各起着何种作用的理论或假说。从事盆地研究的学者,向来认为盆地主要是强烈拉伸作用的结果;专注山脉研究的学者,则强调山岳主要是强烈挤压作用的产物。其实,山脉不是在单一的挤压作用下形成的:其一,根据“平衡剖面法则”,造山过程中平面上的缩短,远远不足以使山脉上升到如此高度;其二,更不可能使山脉持续上升至今,挤压只能造丘(陵),而不能造山。实际上,一切地貌现象都不是孤立存在的,盆地和山脉、正地形和负地形、隆起和沉降是对立的统一,彼此相辅相成、相依存在和相伴而生,共同组成有成生联系的“地貌体系”。它们的形成是在一个复杂的地壳运动过程中,由不同构造运动体制(而不限于一个“挤压体制”或一个“伸展体制”)相继作用的结果。 2)根据我国主要造山带和青藏高原典型地区的深入研究揭示,它们具有共同的五个显著特征,即①中生代经历强烈挤压并未上升为高山或高原;②山脉与盆地同步形成,新生代以来升降幅度已近万米;③山前和高原边缘都发育新生代巨型交角度正断层,确切表明山脉隆升与盆地沉降是在新生代以来拉张作用下以“断块”完成的;④中生代挤压构造上,普遍叠加了新生代张性构造;⑤秦岭上升和渭河盆地同步下降以及青藏高原隆生的过程中,都受到强烈的拉张作用。 3)任何正确的造山一成盆理论,必须能够说明我国的地质实际。我们提出的“挤压后效―拉张、断块、均衡造山一成盆统一新机制”可以给予完满解释:①中生代历经强烈构造运动挤压,波及地下深部,形成巨型“幔隆带”和“幔坳带”(即“山根”);②构造运动挤压作用大大减弱,在重力均衡作用主导下,导致幔坳带隆升成山和幔隆带沉降成盆;③新生代造山作用和成盆作用,在拉张作用下以“断块”形式表现出来。同时,这新机理还可以合理说明“后造山作用”形成的一系列伸展构造现象(诸如:山前平缓正断层、变质核杂岩、造山带塌陷作用和造山侵蚀作用等)。 4)挤压后效一拉张、断块、均衡造山一成盆统一形成新机制有三个显著特征:①把多元造成山一成盆作用因素(挤压作用、拉张作用等构造运动,以及重力均衡作用等)纳入统一模式;②用诸多因素主导作用有序转化,来解释造山一成盆的演化过程及其形成机制;③将造山(带状山脉)造高原(面状山脉)和成盆作用的形成,有机地联系起来。 5)两个推论:①“挤压与伸展”、“开与合”互相转换,是地壳运动的普遍现象。中国大陆“中生代挤压”的“燕山运动”和“新生代伸展”的“喜马拉雅运动”,并非如目前被公认的是两个独立的“构造运动施回”,它们实际是同一个构造旋回的两个阶段。因此建议更命为“燕山一喜马拉雅运动旋回”。进言之,更古老地质年代的“加里东运动”、“海西运动”、“印支运动”等等,都被视为强烈的挤压运动旋回。其实不然,它们都是由“早期挤压”和“晚期伸展”两个阶段所构成;人们对第二阶段的“伸展运动”知之甚少,是因为张性构造形迹叠加在强烈挤压构造之上,很难把它们一一辩认出来的缘故罢了! ②根据山脉不断强烈隆升、盆地持续沉降,以及强震、活火山不断发生等一系烈地质现象,许多学者断言:当今处于地壳运动强烈的时期。否!这种结论过于武断了! 按照我们的观点,第一,如前所述,当今处于地壳构造运动相对微弱、重力均衡作用居于主导地位的地质时期,山脉的隆升和盆地的沉降并非构造运动所致,乃是重力均衡作用的结果;第二,地震和火山的活跃期和宁静期的短周期,与地壳运动的超长周期是无可相比拟的。因此可以认定:当今正处于地壳运动相对的和缓时期,而不是地壳运动强烈的阶段。 二、中国大陆构造带的“向洋迁移”和对板块学说的置疑 1)关于形成中国大陆构造的动力来由,至今存在着重大争论,集中体现在动力是来自印度板块和太平洋板块向欧亚板块(中国大陆)的碰撞推挤?还是源于中国大陆中部向南―南东的挤压? 2)地质学家所公认的地质事实是:无论是中国东部还是中国西部,至少中生代以来地壳运动存在“定向迁移”的规律:①中国东部北北东向的三个沉降带,自西而东,它们形成的时代分别是三叠纪的印支运动、侏罗―白垩纪的燕山运动和新生代的喜马拉雅运动;构造带的形成时代也与此相一致;②中国西南部则更为明显:从华力西运动的昆仑带开始,向南依次出现甘孜印支折皱带、藏北早燕山折皱带,藏中晚燕山折皱带和藏南喜马拉雅折皱带;与此同时,岩浆岩带、变质带以及海水退出的方向,也清楚地显示这种规律。 中国大陆东部和西部两个方向“定向迁移”,有一个共同特征,就是“向洋迁移”规律。板块说断言:这是裂解于“古陆”的板块,在地质历史时期,自北向南依次碰撞而形成的;令人不解的是:在漫长的地质历史时期,若干板块依次向北漂移,第一,只有在后一板块恒比前一板块速度更快时,才能依次逐一碰撞。试问,有什么动力可以使后一板块比前一板块速度更快呢?第二,在每一板块经历了不同距离的漂移和不同角度的转动之后(这已由古地磁所证实)而逐一碰撞拼合,其碰撞缝合线却“严丝合缝”,平滑而光洁,既没有“棱棱角角”,也不见“碎裂地体”?第三,所有碰撞缝合线分布彼此平行、协调,就像同一个时期形成的一套弧形一样?难道这不有点近似于“天方夜坛”吗?显然,这种向洋迁移规律不能用板块构造向北―北东向碰撞推挤,或俯冲给出理论说明。 3)合理的解释是:依据力学上的“近极强原理”,动力来自北方,在接近动力源的部位,首先受力变形并促发构造运动、岩浆活动和变质作用。板块构造学说立足于海洋,令人信服地解决许多重大地质问题,取得了骄人的成就。但它在大陆地质中遇到到了许多难题,这正是它之所以不能顺利“登陆”的重大难题之一。 三、重要的“三新理论” 现代地貌、地表构造带和各种地球物理界面的现在形态等三类现象,都是很新地质时代形成的。 1)新地貌:地质学家认为,中生代燕山运动(205―137百万年)奠定了我国大地构造格架,中国盆地格架也随之形成。但是不要因此就认为我国现代地貌(盆山格架)就是中生代铸就的。实事上,中生代形成的盆地格架已久经变迁,当时的山脉也几经夷平。深入研究表明:①青藏高原是新生代上新世(5.3百万年)以来强烈隆升的;②全国的现代地貌也主要是上新世以来,也就是“新构造运动”时期才形成的。 2)新构造带:地质学家一贯强调构造继承性是中国地质构造的基本特征,认为现在地表出露的大型构造带,都是久远地质年代,甚至是吕梁运动(18亿年前)所形成,并持续活动至今的。其实这是一个很大的误解。深入研究揭示:“构造新生性”是主导的,“构造继承性”是次要的。中国的地质实际地说明,仅仅在燕山运动(205百万年)以来,存在着显著的构造继承性,而不会跨越“构造运动旋回”恒久地继承活动下去。这不仅因为古老构造已相继老化固结;更重要的是彻底的活动论告诉我们,各大陆不仅逐渐改变着自己的位置,也改变着自己的方向,作用于它的构造运动也会因而改变,无论从理论上和地质实际看,上述看法都是没有道理的。恰恰相反,现在持续延伸的构造带都是很新的,都有很明显的现代活动性。对此,我们可以多方面加以论证,仅就一点而言:因为没有新的活动它们就会被不同方向构造切载,因一段隆起、一段沉降而不连续。可见,一切现代地表持续延伸的构造带都是“新构造运动”时期以来正在活动着的,一般不会老于燕山运动的构造带。 3)新地球的物理界面:地球内部存在许多地球物理界面,例如古登堡面、莫霍面、康拉德面等,使地球成为具有层状构造的球体。它们形成于不同的地质年代,有的很为古老。有人认为这些形成时代久远地质年代的地球物理界面,其现在空间分布的形态也是古老的。这显然是不对的。因为这些古老界面受到各种动力作用,在整个地质演化过程中,不断改变着自己的位置和形态。例如,在强烈构造运动作用下,会形成新的上地幔隆起(幔隆,即山根)和上地幔坳陷(幔坳),即使地壳和上地幔分界莫霍面形成隆起和坳陷。这些古老的界面和它新的形态的关系,正如“老砖盖新房”。 这就是有关现代地貌、地表构造带和地球物理界面形态的“三新理论”。 第三部分 结语 一、在传统的中国地貌形态特征的基础上,通过展布特征、展布规律和形成机理三个层次跨越式的深入研究和总结,地貌地质力学把中国地貌研究从形态归纳分析,提高到论理的新阶段。 二、掌握了中国地貌展布特征,人们不仅可以直接掌握我国地貌格局和主要地貌单元的分布,容易地把它们绘画成图并铭记在心;更重要的是,可以由此进一步揭示中国地貌的展布规律。 三、懂得了中国地貌展布规律,不仅为我们理解纷繁而多样的地貌现象之间的内在联系和依存关系,铺平了道路;还为深入探讨中国地貌形成机理打下基础。 四、中国地貌形成的新机理告诉我们:和其他许多事物一样,各种宏观地貌格架的形成不是一蹴而就的。中国地貌的演化经历了两个发展阶段。第一阶段在构造运动主导下,形成了“中国大地构造格架”;第二阶段在重力均衡作用下,在大地构造格架的基础上,构建了“中国地貌格架”。 五、造山一成盆统一新机制把造山、造高原和成盆作用、构造运动和重力均衡作用,以及挤压和伸展作用巧妙地结合起来,纳入统一发展演化模式;创造性地运用不同地质阶段主导作用有序转化,合理地解释了盆山构造的形成机理。这一理论具有普通适用意义。 北京地质学会副理事长、中国科学院地质力学研究所研究员。大地构造学家、石油地质学家和地震地质学家。政府特殊津贴获得者。历任地球科学大辞典副主编、中国地质大学客座教授、地质力学专业委员会秘书长、国家地震局基金委评委、长期代表地矿部参加全国地震趋势会商会,中国地质科学院高级职称评委等职。主要学术成就:(1)提出《造山一成盆统一形成新机理》;有“半隐伏构造带”等诸多新发现;对中国大地的构造特征做出全新理论概括。(2)发现冷湖工业油田;以“隐伏东西亚带”双重控油新理论,指导发现陕北大气田。(3)大三线选址中,纠正了攀枝花基地的否定理论,肯定了二滩水电站,否定了牛郎坝基地等。(4)最早填制第一张三峡沿江1/万地质详图,首次填出断裂带,解决了“谷底深槽成因”等三个关键工程地质难题,充分肯定了建坝地质条件。(5)总结出一套中国活动构造特征及其控制地震分区的创新理论;最早编制“填图规范”,开创了“区域地震地质填图”新途径。(6)担任常务副主编,二十多年合作编就《地球科学大辞典》等一系列重要专著。 地质力学论文:滑坡变形规律的地质力学模型试验研究 摘 要 本试验主要研究毕威高速公K86+800截面分别没有支护和有支护的情况下在开挖路堑后降雨的工况下边坡的稳定性,坡体可能的破坏模式等,利用试验结果验证对比验证边坡支护结构对坡体稳定性起到的作用大小,以及相同支护条件下开挖路堑与降雨作用分别对边坡位移影响大小比较。 关键词 滑坡变形;地质力学模型;相似原理 1 试验内容 1.1 开挖路堑与降雨工况对边坡变形及滑动影响作用对比 通过对相同条件下的边坡(有支护或者无支护)在开挖路堑与降雨两种工况作用下边坡坡面位移与坡体内部位移的监测,对比位移在开挖路堑期间坡面与坡体内部位移变化速率与累计变化量的大小来比较两种不同工况对边坡位移与滑坡规律的影响大小。 1.2 边坡支护与否在开挖路堑与降雨工况下的变形滑动规律对比 分别对支护与没有支护的边坡在相同工况作用下(开挖路堑+降雨)表面位移、内部位移监测,通过对比两者相同位置测点的位移变化趋势,对边坡支护结构作用作出定性的评价。 1.3 试验特色及创新 1)利用相似性原理模拟试验模型及试验参数,选用的模型经过不断重复的对比性试验,选用了与实际相似度较高的试验材料及配合比,有利于试验现象进行观察,为得到一个较为准确的结论做好铺垫。 2)对坡体表面及内部位移分别采用电阻应变式传感器和全站仪经行测量,达到试验数据有科学性、正确性、准确性的目的。 3)正确选用试验模拟工具和方法。雾化喷头及坡体锚固结构,相对尺寸与实际相似度较高有较强的相似性、说服性。 4)合理运用控制变量法、夹逼法进行试验,有效评估了有、无支挡结构的不同破坏程度,对得出试验结论提供了重要的依据。 2 试验原理 2.1 模型相似原理 模型相似原理是指在模型上重现的物理现象应与原型相似,即要求模型材料、模型形状和荷载等均须遵循一定的规律。它们的几何特征和各物理量之间必然互相保持一定的比例关系。 根据弹性理论,可以写出原型和模型之间的平衡方程、相容方程、物理方程、几何方程、边界条件。由此可得到模型的相似判据。 2.2 相似常数的确定 本试验中主要考虑几个控制性相似常数。分别为:几何相似常数CL,应力相似常数 ,材料容重相似常数 。根据以上相似常数可以计算出相应的相似常数。 2.3 相似材料 相似材料除应满足相似关系外,还应做到成本低、性能稳定;受环境变化的影响小;便于加工等。考虑以上因素,本试验用到的相似材料分别有:石英砂、膨胀土、木条、塑料网、铁丝等。用以上材料,按照相似关系制作模型试验中的边坡材料和抗滑桩钢筋网等。 3 试验参数确定 3.1 试验截面的选取 在实验中选择坡体高度最大,危险性相对较大的截面作为研究对象,进行模拟试验。 3.2 相似比及模型尺寸的确定 综合考虑实验的可操作性与实验结果的准确性,确定本试验选择几何相似比CL=90,能满足试验要求。主要考虑重力场的影响,由此确定材料容重相似比为 =1,其余物理量力学指标的相似比按照相似理论导出。 3.3 相似材料的配置 鉴于岩土性质的离散太大,且模型尺寸较小,因此尺寸效应对实验影响较大,单纯采用相似原理反算土体材料参数(C、Φ)并不容易达到理想效果。为了达到试验目的,采用夹逼法进行实验材料的配置。坡体材料采用石英砂与膨胀土两种材料进行配置。 依次采用五组不同的重量配比进行试验。试验条件为对制作好的无支护边坡模型进行路堑开挖和降雨作用,对边坡表面与内部进行位移监测。 通过实验我们选用材料配比为“石英砂:膨胀土=300:75”作为后续试验所采用的材料配比。 4 对比试验 4.1 试验条件模拟方法 1)开挖路堑模拟,路堑开挖阶段模拟采用小规格铲子由上至下的顺序对路堑进行开挖,开挖过程尽量不对坡体产生扰动,分层、有序开挖。 2)降雨作用的模拟,降雨的模拟采用雾化喷头对坡体进行降雨,分次进行降雨,降雨过程流量控制在60 L/h,每次降雨时间控制在10 min~15 min。并且保证无支挡与有支挡情况下对边坡降雨的总时间是一样的。从而使两者降雨总量是一致的。 4.2 试验测试内容及测点布置 试验测试内容包括坡体表面位移,坡体内部位移。坡体内部位移测点有三个,坡体表面位移测点在有支挡时有10个,无支挡时有12个。 4.3 量测系统及原理 表面测点位移测量采用全站仪进行测量,通过全站仪观测预先安装在坡面的铁皮测点来确定实验过程中相应测点位移变化量的大小。 内部位移的测量主要是借助于电阻应变式传感器进行数据采集,并通过北京波普公司生产的数据采集箱进行信号转换。 5 结论 1)在降雨时间控制在一定范围内时,不管是边坡位移变化速率,还是位移变化累计量,路堑开挖所造成的影响都远小于降雨作用的影响,因此开挖路堑对边坡产生滑坡并不是其主要作用。 2)通过边坡加设支挡与不架设支挡进行比较可以发现,加设支挡之后的边坡稳定性得到了明显的提高,内部位移与表面位移变化量都大大降低,坡体几乎不发生滑动,坡体支护起到了良好的效果。 地质力学论文:五里堠煤业地质力学测试及其特征分析 摘 要:煤岩体地质力学参数是一切工程研究、设计及施工的基础,采用小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统对五里堠煤业进行了测试。测试表明测试区域应力场类型为σH σh σv型,即水平应力控制型,量级上属于中等偏低应力区;顶板岩层结构及强度存在差异,第一测点顶板较为坚硬,第二测点相对软弱;顶板结构相对稳定,部分层位存在破碎段及裂隙。 关键词:地质力学参数;小孔径多参数耦合快速测试;五里堠煤业;水平应力控制型 1 前言 煤岩体地质力学参数可分为应力参数、变形与强度参数及结构参数,是一切与岩体力学有关的理论研究、工程设计及施工的基础,准确了解煤岩体地质力学参数是岩体力学最基本的一项工作,是认识研究对象必不可少的环节,具有不可替代的重要作用。 煤岩体地质力学参数测试可分为实验室试验和现场测试。实验室试验的岩块已经脱离岩体,在进行试验时很难比较准确地模拟和反映煤岩体在井下的实际状态,如应力环境、结构面分布及其他井下环境因素。因此实验室岩石力学数据往往与井下煤岩体的实际情况出入很大。现场测试在井下煤岩体中进行,在实际的井下环境中测试,测试数据更接近实际。 五里堠煤业为潞安集团整合矿井,之前未进行过系统的地质力学测试,各种基础力学数据缺乏,工程设计随意性较大,不利于矿井的高产高效。为解决这一问题,五里堠煤业采用新开发的小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统进行了系统的地质力学测试。 2 测试方法与测试系统 2.1 地应力测试 相比较应力解除法、应力恢复法等测试方法,水压致裂法有以下优点:(1)能测量较深处的绝对应力状态;(2)它是最直接的测量方法,无需了解和测定岩石的弹性模量,甚至连岩石的抗张强度也可以用水压曲线求出;(3)水压致裂测量应力的空间范围较大,受局部因素的影响较小;(4)不需要套芯工序,可利用其它工程的勘探孔进行压裂;(5)井下测量速度快,成功率较高。 鉴于水压致裂法的上述优点,选择水压致裂法为地质力学快速测试系统的地应力测量方法。水压致裂法地应力测量在现场巷道围岩钻孔中进行。在打好的钻孔中用一对橡胶封隔器封闭选定的钻孔段,然后对封隔器之间的岩孔进行高压注水,直到将围岩压裂。根据压裂曲线和裂纹方向确定最大水平主应力、最小水平主应力及最大水平主应力的方向。垂直主应力由上覆岩层重量求得。 2.2 巷道围岩强度测试 岩体强度原位测量方法有大尺寸压剪试验、冲击锤法、声波探测法、钻孔钻进法及钻孔触探法等。钻孔触探法是一种比较适合煤矿井下巷道围岩强度的测量方法。它具有以下优点:(1)测定结果比较接近岩体;(2)能够测出井下不能取样的软弱破碎煤岩体的强度;(3)能够测出钻孔不同深度、不同层位煤岩体的强度及分布;(4)仪器操作比较简单,可实现快速测量;(5)与现场原位大尺寸压剪试验相比经济得多。 通过比较分析,确定钻孔触探法为地质力学快速测试系统的围岩强度测量方法。钻孔触探法测量钻孔内表面岩壁的强度。在需要测试的煤岩体中打钻孔,利用钻孔触探仪对钻孔孔壁加压进行测试。钻孔触探仪的一个最重要部件是探头,在液压系统液体压力作用下,从探头壳体伸出一个平头探针,压紧钻孔孔壁。继续加压,直到孔壁被压裂,同时记录临界压力值。通过简单的换算,即可得到煤岩体的单轴抗压强度。大量的现场实测表明,该方法可快速、准确地测定煤岩体的单轴抗压强度。 2.3 巷道围岩结构测量 岩体结构观察与测量的方法有很多。在岩体被揭露的地方,岩体的结构暴露出来,可以通过肉眼直接进行观察和描述。对于没有被工程揭露的岩体,要想了解岩体结构,就必须在岩体中打钻孔。 钻孔法有钻孔裂缝压印法、完整岩芯采取法、钻孔壁观察法等。其中,钻孔壁观察法利用钻孔窥视仪观测钻孔壁上的不连续面分布情况。采用钻孔窥视仪,可借助锚杆、锚索孔进行观察,方便、快速、成本低,适用于煤矿井下巷道围岩结构大面积、快速观察。因此,确定钻孔窥视仪孔壁观察法为地质力学快速测试系统的围岩结构测量方法。 3 测试结果及分析 3.1 地应力 共布置两个测点,第一测站位于030210回采面的运输巷中,距离老切眼28m,埋深约为247m。第二测站位于集中回风下山巷道,距2#轨回联巷70m,埋深约为229m。 孔壁岩石的压裂曲线如图1和2所示,测量结果如表1所示。 结果表明,两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。在二个测站中,第一测站σH较大,为14.03MPa;第二测站σH较小,为11.18MPa。二个测站侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44。二个测站最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W。最大水平主应力方向大致为北偏西方向,两个测站一致性较好。 根据理论和数值模拟研究,水平主应力对巷道顶、底板的影响作用大于对两帮的影响,垂直应力主要影响巷道的两帮。σH σh σv应力场情况下,巷道最佳的布置方向为巷道轴线沿最大水平主应力方向,该结论可以作为现场设计和施工的参考。五里堠煤业旧系统3#煤工作面巷道布置方向大部分为N75°E和N80°E之间,这与最大水平主应力之间的夹角为45-60°之间,对巷道顶底板的稳定性极为不利,现场设计应考虑加强顶板的支护。 3.2 围岩强度 (1)顶板岩层。顶板岩层强度(顶板以上10m范围)如图3和4 所示。 图3 第一测站顶板岩层强度第一测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图5,该测点顶板10m范围内岩体平均单轴抗压强度为52.63MPa,但强度分布不均,在2.2~6.4m范围内,围岩单轴抗压强度较大,平均为75.36MPa,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内围岩强度相对较小,仅为32.42MPa。这是因为在2.2~6.4m范围内,巷道顶板主要以砂岩为主,围岩强度较大,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内,岩层是由泥岩、砂质泥岩组成的,岩层强度较小。 图4 第二测站顶板岩层强度第二测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图6,该测点顶板围岩单轴抗压强度整体分布较均匀,钻孔10m范围内平均单轴抗压强度为35.12MPa,只在局部段有围岩强度出现极值,如1.0m处围岩单轴抗压强度较小,为23.61MPa。 (2)煤体。两帮煤体10m范围内的强度如图5和6所示。 图5 第一测站煤体强度第一测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.18MPa,但由图可知煤体强度整体分布较均匀,只在局部段围岩强度相对较大,如34m处,围岩单轴抗压强度较大,为9.4MPa。 图6 第二测站煤体强度第二测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.09MPa;因此,在76~88m段煤体单轴抗压强度相对较小,平均值为5.16MPa,其余各测站都落在7.09MPa线附近。 综合分析两个测点数据,顶板结构有一定差异,第一测点有一层厚度约2m坚硬层,强度达到100MPa,坚硬层上下并有厚度4.5m左右的中硬岩层,强度范围为50-80 MPa;第二测点顶板强度相对较弱,但也相对分布均匀,平均为35MPa,最大为50MPa。两个测点的媒体强度相当,平均略超过7MPa,为软弱煤层。 3.3 围岩结构 对顶板测试孔围岩结构进行钻孔窥视,选取第一测点0-10.8m范围内窥视为例,如图7所示。 第一测点顶板测孔围岩窥视结果中,结合矿区综合柱状图分析可知:该测孔大部分较完整,但局部段有明显的破碎带,孔壁粗糙疏松,围岩空洞破碎,如7.5~7.8m、985~10.35m等处,此外还伴有裂隙、离层、夹层等结构,如065m、5.9m、6.4m、6.6m、6.8m等处。 因此,该测点附近顶板岩层相对结构简单,顶板5.8m范围内基本没有结构弱面,但5.9-6.8m范围内发育多条横向裂隙,以及7.5~7.8m、9.85~10.35m两处较大的破碎段等都大大影响围岩的长期稳定性。 图7 第一测点顶板0-10.8m围岩结构展开图4 结论 (1)巷道围岩地质力学测试是与岩石力学工程的一项最基本的工作,进行巷道布置、支护设计之前,应进行全面、详细的地质力学参数测试,为巷道布置优化和支护设计提供准确、可靠的基础参数。 (2)小孔径单孔多参数快速测试方法,仅采用一个钻孔,就可完成地应力、围岩强度、围岩结构的测量工作,测量速度大幅度提高。 (3)地应力测量结果表明,五里堠煤业两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。σH 分别为14.03MPa和 1118MPa;侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44;最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W,一致性较好。从量级上划分五里堠煤业测试区域地应力水平属于中等偏低应力区。 (4)从两个测站的围岩强度测试结果来看,五里堠煤矿巷道围岩的平均单轴抗压强度分布不均,由于裂隙和破碎带的存在,不同位置围岩体的强度差异较大。从巷道顶板来看,顶板以砂岩、砂质泥岩和泥岩为主。砂岩岩层围岩单轴抗压强度较大,如第一测站顶孔中部的砂岩岩层,强度达到100MPa;而砂质泥岩或泥岩岩层,裂隙和破碎带较发育,加之岩层本身的特性,围岩单轴抗压强度相对较小,平均为35MPa;两测站帮孔煤岩单轴抗压强度总的分布较均匀,平均值在7.1MPa左右。 (5)从两个测站钻孔窥视的结果来看,五里堠煤矿巷道顶板围岩整体较为稳定,但有一定的破碎,有的破碎带挺严重,孔壁伴有一定的裂隙、离层、夹层等结构,两测站中巷道围岩主要为灰色、灰黑色的砂岩、砂质泥岩、泥岩,局部处有煤线、岩石夹层、斜交裂隙等。 地质力学论文:对我国地形分布规律及成因的地质力学分析 摘要:祖国大地上,巍峨耸立的高山,连绵起伏的峻岭,纵横交织的江河,星罗棋布的湖海,塑造了多姿多彩的壮丽河山,构成了我国特有的地形分布特点。作者尝试以地质力学的观点剖析我国网格状地形分布的规律及成因。 关键词:地形;分布规律;地质力学;分析 我们伟大的祖国,山脉纵横,河流交错;丘陵起伏,高远辽阔;平原坦荡,盆地巨硕。它们纵横交织,形成了我国地形的网格状分布特点。 本文试从地质力学的角度.剖析我国网格状地形分布的规律及其成因。 一、我国网格状地形分布的概况 所谓网格状分布的地形。是指构成地形骨架的山脉.互相交织,把大地刻划成一个“棋盘”,在“棋盘”的网格中间分布着高原、平原、盆地和海洋的大陆架等相对低洼地。 当打开中国地形图时.乍一看去.映人眼帘的全国大大小小的山脉和相对低洼,纵横交织,似乎难以找到规律。但仔细观察,就会发现山脉与洼地,在排列上具有方向性展布的规律。归纳起来主要有:东西向、北东――南西向、北西――南东向和南北向;同时,山脉与洼地都是相问分布的,具体情况如下: 东西向山系和低洼地我国东西向山系主要有三条.自北至南依次有:横亘于北纬40-43度之间的天山――阴山山系:展布于北纬32-34度之间的昆仑一秦岭山系:坐落在北纬24-26度左右的南岭山系。这三条山系,彼此之间都是相隔7-8度,而山系两侧都分布着规模巨大的相对洼地。例如,在天山――阴山山系北侧有准葛尔盆地、内蒙古高原;南侧有塔里木盆地、河西走廊、黄土高原。在秦岭与南岭之间,有四川盆地、长江中下游平原。在南岭以南也有大片低洼地存在。这种山系与洼地相问的分布的现象,虽然各具特色,但它们分布的规律总是隆、凹相问,平行排列,具有明显的方向性特点。 北东向山系和低洼地主要展布在我国东半部和东亚岛弧地区,其延伸方向大致与海岸平行,具体也有三条巨大的山系,自东向西:第一条为岛弧山系,由千山岛群岛、日本群岛、琉球群岛和我国台湾岛所组成:第二条是沿海山系.包括长白山地和东南沿海低山丘陵;第三条是大兴安岭、太行山、巫山和雪峰山等。这些山系彼此之间,也保持着一定的距离,山系的两侧为相对低洼地。例如。在第一条山系东侧有一系列海沟。这里有世界最深的马里亚纳海沟;在第一、二条山系之间,分布着一系列浅海盆,自北而南有鄂霍次克海、日本海、黄海、东海和南海等;在第二、三条山系之间,由松辽平原、渤海盆地、华北平原和江汉平原分布;在第三条山系西侧,是由呼伦贝尔巴音和硕盆地、陕甘宁盆地和四川盆地所组成的沉降区。可见,北东向的山系与洼地,也是相问分布,其中,洼地长期持续地沉降,地形较为开阔并具有封闭性特点,接受了大量的沉积物,成为我国石油生成盆地和油田的分布区。这些北东向山系与洼地和东西向山系相交.是我国东半部的地形呈现出明显的网格状展布的特点。 北西向山系和低洼地展布于我国西北地区的主要山系有阿尔泰山和祁连山,它们和我国东半部的北东向山系遥相对应,显示出来镜像对称的特点。北西向山系之间,也有相对低洼地,不过这些低洼地因受东西向山系的联合挤压作用.多呈近东西向的长条菱形洼地。 南北向山系和低洼地主要山系有贺兰山、六盘山、大凉山及横断山脉等。它们已成为我国中部的一条重要地理分界线。在这些山脉之间也有低洼地分布.特别是横断山脉出现了明显的高山与峡谷相问分布的形势。 上述的山系和低洼地相问排列。构成了网格状分布的地形.这在我国东半部表现的尤为明显.东西向和北东――南西向山系互相叠加,形成了比较规则的格子状山系,致使我国东部的洼地形状多呈南北长得菱形。而西部由于受东西向山系的制约,其洼地形状往往多呈东西长得菱形。东部和西部之间,贯以南北向的山系.这就是我国网格状分布的地形格局 二、我国网格状地形分布的成因 我国网格状分布的地形。其成因有多种解释.现以地质力学观点来加以阐述。 地壳运动的基本形式有两种:一种是水平运动;另一种是垂直运动。所谓水平运动即地壳物质在力的作用下沿着地球表面作切线方向运动。所谓垂直运动,即地壳物质在力的作用下沿着地球半径方向作升降运动。这两种运动形式在地壳中虽然共存,但地质力学认为地壳运动是以水平运动为主。在水平运动影响下引起垂直运动。我国的主要山脉,就是在地壳水平运动中,受到水平挤压力而不断隆起形成的。 我国东西向的山脉,都是在南北向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;南北向的山脉,是在东西向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;北东向的山脉和北西向的山脉,则是南北向水平挤压力发生不均衡时,产生扭动而造成的。地壳不是一个均质体.所以对作用到地壳上的力的阻抗也就不同.从而引起刚柔性不同的地块.其运动速度也不同.这样的地块之间便产生了力偶,也就是方向相反,但不在一条直线上的两个力,导致快慢两个地块发生扭动,形成北东向或北西向的斜列山地与洼地。例如,我国东半部就是在这种力偶作用下形成了北东向的三列隆起与洼地。这主要是由于亚洲大陆地壳上部主要由硅铝层组成,具有柔性;而太平洋洋底上部地壳主要是由硅镁层组成,具有刚性,所以运动速度不同。当亚洲大陆向南运动时,太平洋洋壳起阻挡作用,引起北向的力,便产生了反时针方向的扭动,形成了北东向的三隆三凹。同样道理,在我国西半部,由于亚洲大陆在向南滑动中受到了印度板块的阻抗.这样使地壳中又产生了不均衡的力偶作用.出现了顺时针方向的扭动.形成了一系列北西向的山地与洼地。可见,我国的山脉,都是由南北向水平挤压力和东西向水平挤压力作用的结果。 既然我国的山脉形成是与南北向和东西向的水平挤压力有关,那么这些力是怎样产生的呢?地质力学认为,这与地球自转速度的变更有关。 当地球自转时.除两极外.地壳任何一点都会受到离心力的作用。该离心力可以分解成两个分力,其一是垂直地面的垂直分力,这个力因受地心引力的抵消,对地面物质运动不起作用;其二是平行地面,指向赤道的水平分力。当地球自转速度加快时,正是这个水平分力使地壳物质沿着经线方向.从高纬向低纬推挤.引起某些大陆块的滑动.形成了东西向地质构造和与之相应的山脉与洼地。在地球自转速度发生变化时,便会产生东西向的纬向惯性力。特别是地球自转由慢变快时,纬向惯性力的方向由东指向西,减慢时相反,由西指向东。正是这个力造成地壳上层物质东西方向的运动.从而产生了南北向的地质构造和与之相应的山脉及洼地。在上述两种力的作用下,如果在地壳的某些地段发生不平衡,便导致了各种扭动构造体系的产生,我国北东向、西北向的地形就与之有关。 三、结论 我国地貌形态呈网络状分布的根本原因.就在于地球自转速度变更时产生的离心力的水平力(即南北向水平挤压力)和纬向惯性力(即东西向水平挤压力)共同作用的结果。 地质力学论文:浅析地质力学模型试验技术的研究与应用 摘要:当前,大型地下洞群所处的地质环境愈加复杂,尤其是在深埋、高地应力条件下,洞群围岩的稳定性状况、破坏形态和破坏机制等问题急需解决,而地质力学模型试验是解决这类问题的主要研究方法。该文主要分析了模拟材料、组合式模型试验装置、量测技术等问题,并介绍了模型试验的工程应用。 关键词:地质力学 模型试验技术 工程应用 引 言 地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法,主要用来研究各种建筑物及其地基、高边坡及地下洞室等结构在外荷载作用下的变形形态、稳定安全度和破坏机理等。2l世纪是中国工程建设快速发展的世纪,水利、水电、能源、交通等大型工程的开发已成为我国经济建设的重点。对这些复杂的问题,一方面要借助理论分析、计算机数字模拟方法去研究;另一方面,更多地要借助地质力学模型试验手段来解决。大量的工程实践证明,地质力学模型试验方法是研究大型岩土工程问题,特别是地下工程问题的一种行之有效的方法。 1 模型材料 根据相似理论,模型的几何尺寸、边界条件、荷载及相似材料的容重、强度及变形特性等方面必须与原型相似。一般根据要研究问题的性质,寻找满足主要参数相似的材料。例如,对于沿夹层滑动的稳定问题,夹层材料的相似性必须严格满足,而岩体的某些材料参数的相似性可以适当放宽。 目前国内外最常用的是采用石膏、重晶石粉、石英砂等材料配合而成的,具有代表性的是韩伯鲤等研制的MSB材料和马芳平等研制的NIOS相似材料,这2种材料都具有较好的性能,但都具有不足的地方。酒精易于挥发,干燥时间短,可缩短试验周期;没有任何毒副作用,不会对人体造成伤害:压制成型的砌块易于切割,能满足模型拼装砌筑的工艺要求;容重高、抗压强度和弹性模量低;性能稳定,不生锈,有很高的绝缘性;由于各种材料拌和后未产生化学反应,因此试验后的材料可重复使用,提高了材料的利用率和使用寿命等优点。 2 组合式模型试验装置 2.1组合式试验台 张强勇等研制的组合式三维模型试验装置,采用分体式设计,其主要由底盘、箱体、加载系统组成(见图1)。其中,钢台架体由盒式铸钢构件通过高强度螺栓连接组合而成,而盒式铸钢构件采用25 Mn材料在铸造钢厂一次制模整体铸造而成。钢台架底盘由8块长250 cm、宽50cm、厚8 cm,其上带有螺栓槽的型钢钢板并列拼接而成。另外,在隧洞部位,采用具有隧洞尺寸形状的箱体拼装,可并且采用钢化玻璃覆盖,这种设计即保证了模型的侧向刚度,又可在试验过程中可以观察到隧洞的破坏部位和形状。 1――底盘;2――盒式台架;3――引线透气孔;4――连接螺栓; 5――高强拉杆;6――刚肋;7――隧洞模型;8――钢化玻璃 图1 新型模型试验装置 该模型试验台具有刚度大、整体稳定性好、组装灵活方便、尺寸可任意调整的特点,箱体根据不同的试验要求组合成不同的形状和尺寸。液压加载系统的油管和测试导线易于引出,材料容易干燥。 2.2液压加载系统 采用的液压加载控制系统可实现自动控制液压,并能长时间的(至少15d)保持设定的压力值。该系统主要由液压控制台、41个吨位为300 kN的液压千斤项、高压油泵、油箱、液压排气系统、液压传感器等组成。模型项面模拟垂向重力荷载、左右两个水平方向模拟梯级加载,各设5个千斤顶;底座与模型之间设有10个液压千斤项;洞室轴线方向的4个梯级荷载在背面共设有16个千斤顶。此项模型试验系统已申报国家发明专利。(见图2) 图2 加载装置系统 3 量测技术 模型试验一般测量的数据为应变和位移。模型变形测量方法大体可归纳为3类:机械法、电测法和光测法。计算机技术和自动化技术的应用保证了试验结果测量的自动化和可靠性。 实验力学发展最快的领域是量测和数据采集技术,每一项新的量测技术的诞生都会推动实验水平的提高,地质力学试验技术同样如此。模型观测的主要内容为应力、应变、位移、裂缝和破坏形态,测量的主要方法有电阻应变片和应变仪、 位移传感器、激光散斑、云纹、摄象录象等。在三维模型中,地质构造(如断层或夹层)内部相对位移的测量十分重要,而内部位移传感器并没有现成的产品。长江科学院研制出一种高精度位移计,采用等强度梁的结构形式,用厚的磷铜片制成,在梁上、下部共贴 片电阻片,组成全桥电路,使用时将其埋设在构造面的下盘,其上埋一个固定桩,这样就可以测量结构面上、下盘的相对位移。在数据采集技术上,目前已实现自动采集、实时监测和自动绘图等全自动化流程。 4 模型试验的工程应用 4.1大坝坝基抗滑稳定问题 对于大坝基岩抗滑稳定,尤其是深层抗滑稳定问题,地质力学模型可以比较全面地模拟地质构造及其组合,在加载过程中可以直接观测到地质构造的变形及对大坝的影响、坝基破坏的路径和超载安全度,尤其对于地质构造沿坝轴线方向有视倾角的三维问题,用模型试验更有优势。例如,葛洲坝二江泄水闸抗滑稳定、 三峡左厂房坝段整体稳定和铜街子厂房坝段稳定等问题都通过地质力学模型进行过大量的研究。 4.2拱坝坝肩抗滑稳定问题 拱坝坝肩稳定问题是典型的三维问题,尤其是存在复杂的地质构造和地形形态时,模型试验有着不可替代的优点,它可以直观地展现出坝肩岩体在拱推力作用下的变形和破坏过程以及大坝超载安全度。国内大多数大中型拱坝都采用模型试验方法研究坝肩稳定问题,象龙羊峡、清江隔河岩、二滩、小湾、东风和李家峡等工程的拱坝。 4.3边坡开挖和稳定问题 用试验方法可以比较方便地研究边坡在原始地应力作用下开挖卸荷作用, 也可以通过改变边坡坡角的方法研究边坡抗滑稳定安全储备问题。例如在三峡永久船闸开挖边坡、 清江隔河岩厂房高边坡和三峡库区链子崖危岩体边坡等进行过这方面的试验研究。 4.4 地下洞室开挖及围岩稳定问题 地下洞室分级开挖、围岩稳定性、洞室群之间的相互关系及喷锚支护等加固措施的研究是地质力学模型试验的重要研究领域, 国内许多地下厂房或地下防护工程都采用过模型试验研究围岩稳定问题。 5结论 在模型材料方面,结构面相似材料大部分已解决,但结构体相似材料方面还有大量工作要做,还要寻找在保证重度和变形模量相似情况下,同时满足各项强度指标和应力应变关系的相似材料,只有这样才能模拟断裂、流变和强度破坏等材料非线性特性。对于大变形模型要发展非接触的测量装置并自动转换成数值信号。
施工测量论文:水利工程施工测量探析 摘要: 水利工程施工测量作为水利工程项目施工中非常重要的一个环节,在当前水利工程项目不断增多的新形势下,水利工程施工测量变得越来越重要,而且对施工测量技术提出了更高的要求。文章从水利工程控制网的测设入手,分析了水利工程施工测量技术,并进一步对水利工程施工测量放样进行了具体的阐述。 关键词: 水利工程;施工;测量技术;控制网;放样 前言 在水利工程项目施工中,施工测量具有非常重要的意义,不仅关系到水利工程施工的质量,而且还关系到水利工程项目能否顺利进行。因此,在具体施工测量中,要确保做到测量到位,并注重新技术和新方法的应用,努力提高水利工程施工测量技术水平,确保水利工程施工的安全性和高效性,将水利工程项目打造成为民心工程项目。 1水利工程控制网的测设 1.1工程首级测量控制网 在水利工程施工开始之前,监理会提供相关的测量数据,对于监理提供的测量数据需要与监理测量的基准点精度进行有效对比,确保所提供数据的准确性。同时还要测设监理移交的水利工程测量控制网点,为了确保控制网点数据的准确性,要实测控制点的坐标数据。同时还要标记好水利工程原有的控制点、导线点及水准点,并对水利工程施工地区的行政划分、交通运输及风俗习惯等进行了解,对于测量完成的控制网点要由监理工程师核实后才能使用,并做好后期复测工作,复测的精确度要得到保障。 1.2施工控制网测设 针对水利工程现场环境度与施工进度有效结合来开展水利工程施工控制网测设工作,在平面控制时通常会采用三角测量、边角组合测量和导线测量等常用的测量方法,往往采用水准测量和三角高程测量方来进行高程控制。完成施工控制点布设后,要将结果及时交给监理单位审核,审核通过后才能进行施工。并依据施工设计及对控制网精度的要求来制定布网方案。在测量控制点布设时要严格依照测量的规范要求,点位布设时要与施工控制和测量放样要求相符,选择基础坚硬、具有较好通视条件及不易受到破坏的地方来埋设控制点。 1.3控制点的保护 在水利工程施工过程中,需要以测量控制点作为重要依据,因此需要做好测量控制点保护工作。在水利工程项目实施过程中,测量控制点要严禁人为破坏,避免会对水利工程施工的进度和质量带来影响,而且控制点的检测也要经监理单位进行审核和批准,对于控制点与水利施工要求不符的情况,要重新进行选点,确保控制点各项数据达到施工的标准要求后,才能开始对其进行采用。 2水利工程施工测量技术 2.1复测 在水利工程施工控制点复测过程中,需要严格按照招标文件及相关规定、技术要求进行,复测时主要以导线点、水准点及精密水准点为主,而且在具体施工过程中,控制点数量较多,这就需要在复测时要多次对其边长和夹角进行测量,以有效的避免误差的产生。在复测时还要注意测量技术的应用,保证其与水利工程施工要求相符。 2.2加密点选取 在水利工程施工测量过程中,需要重视施工加密点的选取工作。在具体选取加密点时,要利用测量仪器及精密导线点来构成精密导线网,利用加密点及精密水准点来构成闭合路线,确保为水利施工带来更多便利。对于平面加密点,其相邻的边长要尽可能的接近,避免出现相关过长可是个别长度过短的问题。而且在选择在不易发生沉降的稳固地段选取加密点,从而确保测量的精确性。 2.3加密点布设 复测工作完成后要制定平面加密控制方案,制定时需要在首级控制点基础上,并与水利工程施工特点及施工要求相结合,当加密点布设达到一定数量时,要进行闭合导线测量工作,测量的数据要与水利工程施工的基本要求相符。 2.4加密点测量 在加密点测量工作中,主要是测量测回角及边长,在具体实施时要严格按照相关的技术要求,确保测量技术与国家相关标准和要求相符,采用导线测量和精密水准测量技术,以此来有效的确保加密点测量的精度。在精密导线测量工作中,通常会利用原有的控制桩附近合导线和闭合导线进行,而水准测量则采用的是原有控制桩与加密点附近水准路线。 2.5地形测量与工程量复核在水利工程施工开始之前,需要对开挖工程进行复核,确保计算的工程测量具有较好的精准性。建立首级测量控制网后,需要针对工程不同部位对其原始地形进行测量,特别是要根据地形来进行断面和横截面的测量工作,并进一步对开挖量进行计算。在开挖施工完成后,还要测量各个部位的地形及断面图,针对不同的地形和断截面来选择具体的测量技术。 3施工测量放样 3.1土石方明挖工程测量放样 在土石方明挖开始之前,需要按照施工图纸的要求,依照加密后的测量控制点,对土石方明挖开口线进行放样,并做好相应标记。同时根据现场实际情况来对平面点位置进行放样,并采用全站仪坐标法、边角后方交会法和后方交会法来测量控制网的分布情况。在水利工程基础开挖放样点位平面位置精度控制上并没有太高的要求,但需要严格控制其他部位的开挖放样点平面的误差。水利工程施工过程中,覆盖层边坡开挖工作作为其中非常重要的一部分,需要在实际操作过程中根据现场的实际情况选择剖面图的测量间距。并对边线及坡度进行及时检查。但在石方开挖前需要做好爆破工作,并对开挖放样点之间的间距进行有效控制,针对设计结构图纸来确定放样点的部位。当出现欠挖面时,要对其基面进行全面检查,确保基面与设计标准相符合,确保土石方明挖测量放样精度能够与设计的具体要求相符。 3.2帷幕灌浆和高压旋喷工程测量放样 帷幕灌浆和高压旋喷工程测量放样一般包括以下两个方面,第一,根据设计的图纸测量单排孔帷幕灌浆在帷幕灌浆轴线上的位置,同时测量双排孔帷幕灌浆偏离帷幕灌浆轴线上下游的位置,并且做好标号处理。第二,在水利施工工程中,帷幕灌浆孔的开孔孔位与设计位置的偏差应该根据设计的要求进行处理。水利工程测量的高压旋喷灌浆轴线上的参数也需要根据图纸设计数据进行确定,最后,还需要进行钻孔的定位,并且保证钻孔的偏差小于5cm。 4结束语 近年来水利工程施工项目不断增加,这也使水利工程施工测量技术的重要性越发突显出来,并在水利工程施工中发挥着非常重要的作用。在这种情况下,需要有效的提高水利工程施工测量技术水平,使水利工程施工测量精度能够得到有效的保障。在水利工程施工测量中,主要针对的是控制点测量和施工放样等问题,尽管具体操作中还存在一些不足之处,但随着施工测量技术水平的提高及施工经验的经验,水利工程施工测量的精准度必然越来越高,更好的促进水利工程事业的健康、持续发展。 施工测量论文:综述隧道工程施工测量 1.隧道工程施工的测量方法 1.1隧道施工测量 1.1.1进洞点及洞内导线测量的标定在隧道施工中,施工导线是为了便于指导布设开挖面及放样的一种导线,通常导线点是一边开挖一边予以设置的,需要沿着中线进行布设。一般边长大约介于25米至50米之间。与此同时,施工单位还应当注意洞口点的布设,利用洞口点坐标与设计坐标来确定进洞点,借助于极坐标法且采用经纬仪亦或是全站仪进行标定,设置相应的仪器于洞口点,再采取反算极坐标所得到的方位角,测量距离,标定方向,最终将进洞点确定出来。 1.1.2中线测量 要想有效的保证隧道工程施工能够真正的按照具体的设计要求进行施工,那么就必须实施中线测量。按照施工方法,曲线设计半径大小与断石开挖宽度等的不同,往往中线测量的方法也是不尽相同的。正是因为洞口施工方法具备着其自身较强的特殊性,因而可以将中线划分为永久中线和临时中线。当掘进隧道至20米的位置时,便需要重新标定检查临时中线点,检查结果得出与相关要求相符后,再对永久中线进行标定。通常直线隧道的中线需要采取经纬仪正倒镜法加以测设,并且联合采用激光指向仪导向法和瞄直法。 1.1.3贯通测量 往往贯通测量的主要目的是为了能够使两个掘进工作面或者多个掘进工作面,在预定地点根据设计要求正确的接通所展开的测量工作。隧道工程的贯通测量需要对以下原则加以切实遵循:应当在正确的确定测量方法与测量方案的同时,最大限度的确保贯通精度;对各项测量均需要独立客观的校核检查,严格的避免差错的出现。贯通之后测定实际偏差的方法主要包括: (1)测定贯通竖井后实际的井中偏差。贯通竖井以后,可以由上水平或者地面上的井中部位挂上中心重球线至下水平,将井筒中心间的偏差值直接丈量出来,也就是丈量出实际的竖井贯通偏差值; (2)测定贯通平巷时的竖直面偏差。采取三角高程测量或者水准仪测量已知的连测两端想到的高程控制点,将高程闭合差求出,以此将贯通高程测量的精度体现出来。 2.隧道工程施工测量的具体步骤 2.1测量方案的准备 在隧道工程开工前,要详细的阅读有关设计图纸,熟悉设计规范和测量要求,正确领会设计意图,了解隧道施工步骤和工艺,提前为隧道工程的施工将放样准备做好,并且将施工测量方案制定出来。 2.2闭合测量隧道进出口 按照现场测量交桩和设计技术交底,在正式的实际测量以前,在保证与精度要求相切合后,才能够证实将放样展开。精度如果无法切实的满足要求,则必须尽可能早的通知相关单位予以联合测量。对于相对较短的隧道来说,可以实施全站仪闭合导线测量,而如果是地形复杂或者长隧道,则需要采取全球GPS定位系统测量。 2.3进出洞口的测量 总的来说,进出洞口的测量主要涉及到标高埋深、地貌地形等项目。复测隧道进出口处的地形是至关重要的,关系着隧道洞口今后是否能够安全进洞。复测洞口地形,主要是再次检查核对是否与设计图纸保持一致,主要包括是否偏压、覆盖厚度、工程量复核以及进洞口桩号等,当出现偏压时,要测量地形影响洞身机构的程度,确定所应采用的洞口变更位置、洞口地锚特征、临时支护形式参数、洞门形式等。 2.4洞内测量 要想将隧道净空控制好,那么就需要加强洞内施工测量,二衬、支护以及开挖等要严格避免侵入净空,并且还应当控制好过大超挖的问题。根据实际的围岩地质状况或者设计围岩地质状况,具体的测量精度也可以划分成三大级别,也就是二次衬砌施工测量、初期支护定位测量和开挖轮廓测量。 2.5监控测量 从隧道工程开工直到竣工的整个过程中,隧道施工测量监控工作始终存在,可谓是必须测量的一个项目。监控测量的作用主要就在于:提供信息为安全生产,掌握施工中动态的支护和围岩信息,及时的反馈信息、超前的地质预报,以便于正确的引导施工作业,并且为施工及设计提供有力的依据。同时,通过改变支护和围岩的应力、位置,来提供参数设计给设计部门支护系统的修改。 3.总结 总而言之,隧道工程施工测量工作是至关重要的,不仅有助于加强测量结果的科学性及准确性,而且有助于施工测量过程的复核及监控,及时反馈信息,纠正施工误差,所以,必须对施工测量提起高度的重视。 作者:徐英杰单位:临江市浑江金矿 施工测量论文:工业建筑施工测量方式研究 厂房控制网的测设 1.单一厂房矩形控制网的测设。对中小型单一厂房而言,测设成一个四边围成的简单矩形网即可满足放线需要。一般是根据建筑方格网,按直角坐标法建立厂房控制网,先测设出一条长边,然后以这条边长为基线推出其余三条边。 2.根据主轴线测设控制网。对于大型工业厂房、机械化传动性较高或有连续生产设备的工业厂房,需要建立有主轴线的较为复杂的矩形控制网,常用由四个矩形组成的控制网。主轴线一般选定与厂房的柱列轴线相重合,以便进行细部放样。 厂房桩基测设 厂房矩形控制网建立之后,根据控制桩和距离指示桩,用钢卷尺沿控制网边线逐段丈量出各柱列轴线端点的位置,并设置轴线控制桩,作为桩基放样的依据。 1.桩基测设。安置两台经纬仪在两条互相垂直的桩列轴线的轴线控制桩上,瞄准各自轴线另一端的控制桩,交会的轴线交点作为该基础的定位点,并在基坑边线外约1~2m处的轴线方向打入四个小木桩作为基坑定位桩。然后按桩基础图上尺寸用白灰线标出挖坑范围。 2.桩基施工测量。基坑挖到接近坑底设计标高时,在坑壁的四个角上测设相同高程的水平桩,坑的上表面与坑底设计标高一般约0.5m,用作修正坑底和垫层施工的高程依据。基础的混凝土垫层完成并达到一定强度后,由基坑定位小木桩顶面的轴线钉拉细线绳,用垂球将轴线投测到垫层上,并以轴线为基准定出基础边线,弹出墨线,作为立模板的依据。 构件安装测量 单层厂房的主要构件有柱、吊车梁、屋架等。在构件安装时,必须使用测量仪器进行精准测量,严格检测。下面简要介绍柱子安装测量。 1.测量精度要求。柱子安装特别是牛腿桩的安装位置和标高正确与否,将直接影响到以后安装的其它构件能否正确安装,如吊车梁、吊车轨道、屋架等。以此,必须严格遵守下列限差要求:(1)柱脚中心线与柱列轴线之间的平面尺寸容许偏差为±5mm。(2)牛腿面的实际高差与设计标高的容许误差,当柱高在5m以下时为±5mm,5m以上时为±8mm。(3)柱的垂直度容许偏差为柱高的1/1000,且不超过20mm。 2.安装前的准备工作。(1)投测柱列轴线。利用柱身的中心线和基础杯口顶面的中心定位线进行柱的平面就位及校正。以此,柱子安装前,应根据柱列轴线控制桩用经纬仪将桩列轴线投测到基础杯口顶面,并弹出墨线,在红油漆面上做标志,作为吊装柱子时确定轴线方向的依据。当图纸要求轴线从杯口中心通过时,所弹墨线就是中心定位线;当柱列轴线不通过杯口中心时,还应以轴线为基准在杯形基础顶面上加弹柱中心线。同时,还要在杯口内壁,用水准仪测设一条-60cm标高线,并用“”作为杯口地面找平时用。(2)杯身弹线。柱子安装前,应将每根柱子按轴线位置进行编号,在柱身的三个面上弹出中心线,并在每条线的上端和近杯口处画上标志,以供校正时照准。(3)柱身检查与杯底找平。柱的牛腿顶面需要支撑吊车梁和钢轨,吊车运行要严格控制轨道的水平度。 3.柱子安装时的测量工作。在柱子被吊入基础杯口,柱脚已经接近杯底时应停止吊钩的下落,使柱子在悬吊状态下进行就位。就位时,将柱中心线与杯口顶面的定位中心对齐,并使柱身概略垂直后,在杯口处插入木楔块或刚楔块。柱身脱离吊钩柱脚沉到杯底后,还应复查中线的对位情况,再用水准仪检测柱身上已标定的±0线,判定高层定位误差。这两项检测均符合精度要求之后将楔块打紧;使柱初步固定,然后进行竖直校正。 4.柱子垂直校正的注意事项。(1)所用经纬仪必须严格校正,操作时,应使照准部水准管气泡严格居中。(2)校正时,除注意柱子垂直外,还应随时检查柱子中线是否对准杯口柱列轴线标志,以防柱子吊装就位后,产生水平位移。(3)对于截面变化的柱子,校正时经纬仪必须安置在相应柱子的轴线上。(4)在日照下校正,应考虑日照使柱顶向阴面弯曲的影响,为了避免此种影响,宜在早晨或阴天校正。(本文作者:薛宁、杨庆城单位扎赉诺尔区住房和城乡建设局、满洲里市新区建设管理办公室) 施工测量论文:堤防施工测量技术探讨 堤防工程施工测量的主要任务是采用测量仪器,通过一定的技术方法把设计图纸的位置、数据、几何形状真实的放样到实地。因此,在土堤施工中施工测量是一项必不可少的关键技术环节。不同的施工阶段,不同的工序,工程开工之前及其施工过程中都要进行阶段性施工测量或跟踪测量,因而它贯穿于整个工程施工的全过程,也是工程质量控制的重要依据。 一、施工测量的工作内容 (1)根据工程设计图和有关测绘资料及控制点,布设施工控制网。 (2)针对施工各阶段的不同要求,进行建筑物轮廓点的放样工作。 (3)提供局部施工布置所需要的测绘资料,作为细部放样的依据。 (4)进行纵横断测量及工程量计算,核对设计工程量,各高程点是否准确。 (5)单项工程完工时,根据设计要求,对建筑物隐蔽部位的几何形体进行竣工和验收测量。 二、高程控制测量 1.高程控制点的布设:根据施工图纸结合施工现场实际情况进行平面控制网的布设,高程控制点应选在通视良好,地基稳定且能长期保存的地方埋设标志。标志周围要有明显的保护装置,以防止车辆碰撞,经常校核防止出现差错,并将所设控制点统一编号,算出桩顶高程,还要落在施工图上,以便随时查对使用。为了便于土堤施工放样,在施工范围以永久性水准点为依据,设立一些临时水准点,一般在平坦地段每150m加密一点,对于不通视地段,应看施工情况适当增加临时水准点,并与已知水准点连测,形成符合或闭合水准路线。 2.堤轴线桩高程复测:施工单位对设计图纸提供的大堤中心桩高程进行复测,看是否与实际相符,高程点能否闭合,同时还应对相邻标段中心桩及高程点进行联测,达到准确无误后,方可进行下步放样。如发现问题应及时反馈给设计单位,以便于下步施工。 3.原地表复测及土方校核:原地表复测一般是每50m一个横断面,地形起状变化不大的地段要加密。复测完毕后,绘制纵、横断面图,并核算实际土方与设计是否相符,如不符应及时反馈给设计部门,经设计部门认可,再填写工程施工设计变更表,方可破土施工。 三、施工放样测量 1.放样的准备 (1)放样工作开始前,应详细查阅工程设计图纸,收集施工区(段)平面与高程控制成果,了解设计要求与现场施工需要,根据精度指标选择放样方法。 (2)对设计图纸中有关数据和几何尺寸应认真检核,确认无误后,方可作为放样依据。 (3)施工放样必须用正式设计图纸和文件,不得凭口头通知或未经批准的草图。 (4)现场放样所测得的数据应记录在规定的放样手册中。 2.施工放样 施工单位根据施工图纸将堤身轮廓线、转角点等,准确地落在实地上,并用醒目的标志加以标定。施工中随着堤身填筑作业面的升高,及时测控放样,以免出现偏差。 (1)占地线及清基开挖线的放样:根据施工几何尺寸,把清基线和占地线在实地上放设出来,以便破土清基开挖,如遇地势不平坦时,可先填平压实,并用白灰撒线作为施工依据,然后再进行下步工序。 (2)堤轴线放样:在清基开挖后,经检验合格,进行堤轴线放样,可用交会法和方向线法确定堤轴线位置。交会法是在堤脚线以外已确定的控制点用经纬仪测出已知角,两线交点即是堤中心点。如图1。 方向线法就是在实地上已布设一系列平行和垂直于堤轴线的方向线,这种方法简单方便,放样速度快。但往往受到地形限制,或因堤身增高挡住方向线的视线,因此在实际工作中可根据具体条件把交会法和方向线法结合起来使用。 (3)堤脚线的放样:为了在实地上标出填土的范围,还应标出堤身与地面的交线即堤脚线。自该线开始向内填筑填身。堤脚线的放样常用的方法是平行线法,即根据设计填高和边坡比计算出堤脚点,通过该点平行堤轴线的方向线,就是堤脚线。用木桩每50m钉一个,作为堤基放样的依据。 四、堤身填筑和边坡整修测量 当堤脚线放出后,即可在堤脚线范围内填土筑堤,按照“堤防工程施工规范”要求每层填土厚30cm,经过碾压达到设计要求的干密度。为了使堤坡符合设计要求,应进行边坡放样控制,亦即是每当大堤填筑升高30cm左右,就要用上料桩将边坡的位置标定出来,为使堤面边沿处得到良好的压实,根据不同的土料,规定要加宽30-50cm,所以上料桩应标在堤身加宽后的边坡线上。标定上料桩方法有多种,常用坡度尺法,即用木条按照设计坡比做成(如坡比为1:3,则坡度尺高为1m,宽为3m.)在坡度尺较长的一个直角边装上一个水准器,测量坡度时将皮尺一端系在坡脚桩上,另一端竖立竹杆以牵引直,然后将坡度尺的斜边贴在皮尺上,当水准器的气泡居中则表示皮尺的坡度与设计堤坡一致。每隔50m或l00m定出一个横断面,便于施工,不走样。如图2。 当堤身填筑达到设计高程后,须按照设计断面.进行修坡。先根据堤坡的比例算出边坡的倾斜角α。如:对于1:3的边坡得tga=1/3,查正切函数表得出a值,然后在坡顶(堤肩)安装经纬仪,使经纬仪的视线向下倾斜a角。固定望远镜,此时视线平行于设计坡度线,沿斜边竖立标尺,在经纬仪中读取中丝读数L,则仪器高i减去中丝读数L等于立尺点应削坡的厚度。如图3。 依此法沿斜坡观测3—4个点作为削坡的依据。 五、工程计量测量 1.挖、填方类的工程测量控制断面应根据工程性质及地形特点,选择设计图纸有明确标识的点、线、面作为基本控制,在此基础上再适当增加(加密)控制断面,并按测量工程师和现场监理工程师的指示确定方案。 2.各种工程量的测量报告必须包括原始状态图和施工后的状态图。施工前后的测量必须是相同的控制网站和相同的控制断面。 3.上报的测量结果必须包括必要的、明确的计算式和结果。要图、式对应。 4.各种计量测量的结果必须与“工程量核算与支付申请”同时上报监理站,监理站将在认真核实后才能予以签批。六、验收测量 1.隐蔽部位形体测量:在堤防施工中,对堤基清理,开挖,填塘及堤身与建筑物结合部施工,均须经过认真测量,并将测出的数据记录在手薄中,绘出纵、横断面图,填写报验单。报施工监理检验认可。 2.工程验收测量:根据“堤防工程施工规范”和“水利水电建设工程验收规程”的要求,工程竣工后必须经过验收组或验收委员会,对该工程全面验收合格后移交工程管理单位。为此,在验收前须通过测量纵、横断面,绘制竣工图。一般要求有: (1)百米桩设置:在堤轴线上每l00m设一整桩号,每200m设一个横断面,即由堤中心点引出垂直于堤轴线的内外堤肩点和坡脚点及马道宽度,便于横断面测量和纵断测量。(2)埋设里程桩:在竣工测量之后,即要组织人员和车辆,依据百米桩每1Km埋设一个混凝土里程桩,统一编号,便于工程管理。 总之,施工测量是堤防工程管理的龙头,搞好了可节约大量的人、财、物,大大提高工作效率,加快施工进度,增加经济效益,利于内业资料整理及管理,为实现安全、高效、文明施工创造有利条件。 施工测量论文:基础施工测量的意义和特征 摘要:还有振弦式钢筋应力计、土压力盒、孔隙水压力计等,工程测量的方法和设备与传统的测量不同。其中重要的测量设备除深层沉降仪与测斜仪外。分别适用于不同的专门需求。当前,基坑支护设计尚无成熟的方法用以计算基坑周围的土体变形,施工中通过准确及时的监测,可以指导基坑开挖和支护,有利于及时采取应急措施,避免或减轻破坏性的后果。 一、工程监测的特点分析 1、时效性 普通工程测量一般没有明显的时间效应。基坑监测通常是配合降水和开挖过程,有鲜明的时间性。测量结果是动态变化的,一天以前(甚至几小时以前)的测量结果都会失去直接的意义,因此深基坑施工中监测需随时进行,通常是1次/d,在测量对象变化快的关键时期,可能每天需进行数次。 基坑监测的时效性要求对应的方法和设备具有采集数据快、全天候工作的能力,甚至适应夜晚或大雾天气等严酷的环境条件。 2、高精度 普通工程测量中误差限值通常在数毫米,例如60m以下建筑物在测站上测定的高差中误差限值为2.5mm,而正常情况下基坑施工中的环境变形速率可能在0.1mm/d以下,要测到这样的变形精度,普通测量方法和仪器部不能胜任,因此基坑施工中的测量通常采用一些特殊的高精度仪器。 3、等精度 基坑施工中的监测通常只要求测得相对变化值,而不要求测量绝对值。例如,普通测量要求将建筑物在地面定位,这是一个绝对量坐标及高程的测量,而在基坑边壁变形测量中,只要求测定边壁相对于原来基准位置的位移即可,而边壁原来的位置(坐标及高程)可能完全不需要知道。 由于这个鲜明的特点,使得深基坑施工监测有其自身规律。例如,普通水准测量要求前后视距相等,以清除地球曲率、大气折光、水准仪视准轴与水准管轴不平行等项误差,但在基坑监测中,受环境条件的限制,前后视距可能根本无法相等。这样的测量结果在普通测量中是不允许的,而在基坑监测中,只要每次测量位置保持一致,即使前后视距相差悬殊,结果仍然是完全可用的。 因此,基坑监测要求尽可能做到等精度。使用相同的仪器,在相同的位置上,由同一观测者按同一方案施测。 二、工程测量新设备和技术 适应基坑监测的上述内容和特点,具体测量中采用了很多新型的测量仪器,本文结合作者在河南参与的工程实例,介绍磁性深层沉降仪和测斜仪等设备。这些新的设备及其技术特点是传统的工程测量不能涵盖的。 1、深层沉降仪 深层沉降仪是用来精确测量基坑范围内不同深度处各土层在施工过程中沉降或隆起数据的仪器。它由对磁性材料敏感的探头和带刻度标尺的导线组成。当探头遇到预埋在预定深度钻孔中的磁性材料圆环时,沉降仪上的蜂鸣器就会发出叫声。此时测量导线上标尺在孔口的刻度以及孔口的标高,即可获得磁性环所在位置的标高。通过对不同时期测量结果的对比与分析,可以确定各土层的沉降(或隆起)结果。 深层沉降观测过程分为井口标高观测和场地土深层沉降观测两大部分。井口标高观测按常规光学水准观测方法进行。以下介绍作者在工程实际中使用的加拿大RockTest公司产R-4型磁性沉降仪,其刻度划分为1mm,读数分辨精度为0.5mm. 1)磁性沉降标的安装 (1)用钻机在场地中预定位置钻孔(实际布设孔位时要注意避开墙柱轴线)。根据各个测点的不同观测目的,考虑到上部结构的重量分布及结构形式以及实际土压力影响深度,综合取定各孔深尺寸及沉降标在孔中的埋设位置。 (2)用PVC塑料管作为磁性探头的通道(称为导管),导管两端设有底盖和顶封。将第一个磁性圆环安装在塑料管的端部,放入钻孔中。待端部抵达孔底时,将磁性圆环上的卡爪弹开;由于卡爪打开后无法收回,故这种磁性环是一次性的,不能重复使用,安装时必须格外小心。 (3)将需安装的磁性圆环套在塑料管上,依次放大孔中预定深度。确认磁性环位置正确后,弹开卡爪。测量点位要综合考虑基底压力影响深度曲线和地质勘探报告中有关土层的分布情况。 (4)固定探头导管,将导管与钻孔之间的空隙用砂填实。 (5)固定孔口,制作钢筋混凝土孔口保护圈。 (6)测量孔口标高3次,以平均值作为孔口稳定标高。测量各磁性圆环的初始位置(标高)3次,以平均值作为各环所在位置的稳定标高。 2)磁性沉降标的测量 (1)在深层沉降标孔口做出醒目标志,严密保护孔口。将孔位统一编号,以与测量结果对应。 (2)根据基坑施工进度,随时调整孔口标高。每次调整孔口标高前后,均须分别测量孔口标高和各磁性环的位置。 (3)每次基坑有较大的荷载变化前后,亦须测量磁性环位置。 2、测斜仪 测斜仪是一种可以精确地测量沿铅垂方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器,可以用来测量单向位移,也可以测量双向位移,再由两个方向的位移求出其矢量和,得到位移的最大值和方向。本文介绍加拿大RockTest公司产RT-20MU型测斜仪,其仪器标称精度为±6mm/25m,探头精度为±0.1mm/0.5m. 1)测斜管的埋设 (1)在预定的测斜管埋设位置钻孔。根据基坑的开挖总深度,确定测斜管孔深,即假定基底标高以下某一位置处支护结构后的土体侧向位移为零,并以此作为侧向位移的基准。 (2)将测斜管底部装上底盖,逐节组装,并放大钻孔内。安装测斜管时,随时检查其内部的一对导槽,使其始终分别与坑壁走向垂直或平行。管内注入清水,沉管到孔底时,即向测斜管与孔壁之间的空隙内由下而上逐段用砂填实,固定测斜管。 (3)测斜管固定完毕后,用清水将测斜管内冲洗干净,将探头模型放入测斜管内,沿导槽上下滑行一遍,以检查导槽是否畅通无阻,滚轮是否有滑出导槽的现象。由于测斜仪的探头十分昂贵,在未确认测斜管导槽畅通时,不允许放入探头。 (4)测量测斜管管口坐标及高程,做出醒目标志,以利保护管口。现场测量前务必按孔位布置图编制完整的钻孔列表,以与测量结果对应。 2)土体水平位移测量 (1)连接探头和测读仪。当连接测读仪的电缆和探头时,要使用原装扳手将螺母接上。检查密封装置、电池充电情况(电压)及仪器是否能正常读数。当测斜仪电压不足时必须立即充电,以免损伤仪器。 (2)将探头插入测斜管,使滚轮卡在导槽上,缓慢下至孔底以上0.5m处。注意不要把探头降到套管的底部,以免损伤探头。测量自下而上地沿导槽全长每隔0.5m测读一次。为提高测量结果的可靠度,每一测量步骤中均需一定的时间延迟,以确保读数系统与环境温度及其他条件平稳(稳定的特征是读数不再变化)。若对测量结果有怀疑可重测,重测的结果将覆盖相应的数据。 (3)测量完毕后,将探头旋转180°,插入同一对导槽,按以上方法重复测量,前后两次测量时的各测点应在同一位置上;在这种情况下,两次测量同一测点的读数绝对值之差应小于10%,且符号相反,否则应重测本组数据。 (4)用同样的方法和程序,可以测量另一对导槽的水平位移。 (5)侧向位移的初始值应取基坑降水之前,连续3次测量无明显差异之读数的平均值。 (6)观测间隔时间通常取定为3d.当侧向位移的绝对值或水平位移速率有明显加大时,必须加密观测次数。 (7)RT-20MU型测斜仪配有RS-232接口,可以与微机相连,将系统设置与测量数据在微机与测斜仪之间传输。RockTest公司还开发有Acculog-X2000软件系统,可以自动解释测量数据,完成分析与绘图输出等内业工作。 三、小结 深基坑施工中测量的目的和特点与普通工程测量遇然不同,其测量的方法和设备与传统的测量也完全不同。其中重要的测量设备除深层沉降仪与测斜仪外,还有振弦式钢筋应力计、土压力盒、孔隙水压力计等,分别适用于不同的专门需求。 施工测量论文:施工测量在施工现场管治中的作用 所以建立以施工测量为主导的施工现场管理体系是有其科学依据的。充分发挥其对施工现场管理所具有的分割、规划、指导、协调的作用。工程定位,施工测量在施工现场管理中的作用。 关键词:施工测量,工程定位,工程定型,施工现场管理 1前言 目前,采用先进的网络图管理方法,已在施工中得到运用;它体现的是某一工程项目中各施工阶段及其主要作业环节的衔接以及关键线路上的各施工程序的联系。它从总体上来反映和把握施工进度,明确某一时期内应施工并按期完成的内容。但是,对某一项具体的施工内容应采取何种施工方式以及场内各工种的协调配合等具体的管理方法是无法体现的,而这些恰恰是决定该项施工能否按计划适时开工并如期完成的关键因素。所以建立以施工测量为主导的施工现场管理体系是有其科学依据的。在这一体系中,主要做好两大方面的管理工作。 2施工测量 根据工程的性质、建设规模、工程类型,施工的环境及人员素质等不同条件,其管理方法及难易程度也有所不同。如果把施工测量管理纳入到施工的现场管理范围之内,挖掘施工测量所潜藏的其他功能,充分发挥其对施工现场管理所具有的分割、规划、指导、协调的作用,使之成为施工现场管理的龙头。 建立以施工测量为主导的施工现场管理体制是很有必要的。论文参考,工程定位。论文参考,工程定位。在这一体制当中,需要做好两方面的工作。一是施工测量方面,主要解决两个问题:(1)定位:根据施工图纸等有关技术资料。结合施工现场的地形、地物。地貌等环境条件,在建筑地点进行建筑物所在的施工场地划分成有机联系的整个区域。(2)定型:施工测量的大部分工作都在此列,它存在于各施工工序及各环节当中,在关键轴线控制之下,对建筑物中某一系统或某一构件进行详细地测设即细部放样。随施测的对象及程度不同,其精度要求也不一样。 2.1定位 根据施工图纸等有关技术资料,结合施工现场的地形、地物、地貌等环境条件,在建筑地点进行建筑物的整体定位测设,这样,主轴线及其相关轴线不但确定了建筑物的位置,而且将建筑物所在的施工场地划分成有机联系的数个区域。 2.2定型 在实际工作中,并不是一次就将场地中所有建筑物的轮廓线和细部都测设出来,而是与施工组织计划相协调,根据施工的进度,都需要依次把它们放出来。因此施工测量与施工的现场管理是紧密相联,环环相扣的。同时,在定型定位中要注意以下几点:(1)主控桩、引测桩的设置。主测桩、引测桩随施工阶段的不同,其含义也有所差别,但能起的作用在本质上都是一样的,它们的设置以满足施工要求为主,兼顾到现场管理上的需要,合理设置。(2)桩位管理。永久性的桩位都要求一一落实到平面控制图上,标明位置及相互之间的距离,角度等数据,以便在现场中查对。 桩位的埋设要稳固,不受施工干扰又便于管理和使用的地方,标识要清楚、醒目,在各个桩位点的附近与所设桩位标记似是而非的其他任何标记不得留下。对重要桩位要定期检查,设专人看管。在做好后方管理的同时,应着重加强施工场的前方管理,主要是解决各工序,各工种之间因在时空中交叉作业带来的相互干扰问题,目的是使施工顺利进行。在施工测量中所留设的主,副桩位点要合理地把作业现场有机地划分成无数个小区域,每个小区域内可能含有多项施工内容,这样就可以对这个区域进一步细化,使区域内的施工内容减少到1—2个。论文参考,工程定位。同时,这些区域又因场内施工的需要而进行不同桩位在新一轮施工阶段下的重新组合,把原来的区域变成另一个含有新的施工内容的区域。这里要抓住以下两方面的管理:(1)管理区域图的建立。根据施工组织设计,结合网络图,确定一定阶段的施工期内,要完成哪些施工任务,编制阶段施工区域分划平面图。据此管理区域图,结合施工测量进行的顺序,按流水作业的方式,安插一些区域内施工作业的先后及内容。(2)各施工区内及区间的管理。对一个被划分出来的小区域来说,根据测量的要求,小区域内堆放的材料,弃工弃渣等要严格控制其堆放范围及高度关于区间的管理,首先可以从工艺流程的布置及工种的安排上综合考虑,其次要考虑因施工的需要,合理确定临时设施搭设的时间、位置。 总之。把施工测量作为施工现场管理的龙头,不但使现场管理达到科学化、规范化、合理化。而且节约了大量的人、财、物,提高了工作效率,加快了施工进度,减少浪费,增加经济效益。同时,对内业资料的整理及管理,施工现场内问题的早发现,为实现安全、高效、文明施工创造有利条件。 3施工现场管理 施工管理包括内业资料的管理、施工现场的施工管理、生活区及材料堆放和加工点的管理三个方面。论文参考,工程定位。而施工现场管理是施工管理的重点和关键。因此,在做好后方管理的同时,应着重加强施工现场的前方管理。施工现场管理主要是解决各工序、各工种之间因在时空中进行交叉作业所带来的相互干扰问题,目的是使施工顺利进行。论文参考,工程定位。 在施工测量中我们留设的主、副桩位点就科学而合理地把作业现场有机地划分成无数个小区域,每个小区域内可能含有多项施工内容,如此可以在此基础上对这个区域进一步细化,使区域的施工内容减少到一至二个。同时,这些区域又因场内施工的需要而进行不同桩位在新一轮施工阶段下的重新组合,把原来的区域变成另一个含有新的施工内容的区域。这些小区域的分划和建立,为场内的施工管理带来了方便,使之有章可循,有序可循,能及时发现并消除场内一些工序、工种的相互干扰。同时又为施工测量管理趋于科学化、规范化奠定了坚实的基础。 这里,要抓住以下两方面的管理:管理区域图的建立。论文参考,工程定位。根据施工组织设计,结合网络图,确定一定阶段的施工期摘要的浪费,增加了经济效益。同时,对内业资料的整理及管理,施工现场内问题的早期发现,为实现安全、高效、文明施工创造有利条件。 施工测量论文:房建工程施工测量放线技术研究 摘要:在建筑工程测量放线过程中,需要建立一个相对较为完善的施工控制网络,在施工阶段,也需要提高对测量放线工作的重视程度,因为其在建筑工程建设中具有十分重要的意义。建筑工程的测量放线工作较为复杂,需要对其每个环节进行严格控制,才能保证测量放线结果的准确性,为建筑工程建设提供依据。文中对房建工程施工中测量放线技术的应用进行了深入的分析,仅供业内人士参考。 关键词:房建工程;测量放线;应用 随着城市化进程的不断推进,房屋建设数量也在不断增加。为了保证建筑工程质量,测量放线技术被广泛应用。该技术的实施是一项重要指标,在施工过程中要保证精确无误。所以在实际施工期间,就要对已经测量现象进行反复检查,保证施工的顺利实施。 1测量放线工作的内涵 测量放线工作主要包括对建筑物主体结构的测量、标高以及建筑物的垂直度,角度等等,是对建筑物施工之前的一些具体数据的详细掌握。测量放线工作为整个工程的施工指明了方向,好似建筑工程的指路灯,而且测量放线工作也是工程施工的重要的依据。通常来说,在建筑工程施工期间,相关技术人员所采取的测量放线方法是根据具体的施工环节来进行的。相关技术人员在实施测量放线工作时,应该尽量避免产生不必要的误差,实施时注意把握测量放线工作的特点以及操作的基本原则,切勿盲目进行。据相关研究调查发现,测量放线的测设精度有如下特点:对测设的精度要求高、实施程序复杂。跟测绘地形图不同的是,测量放线工作是根据建筑工程的具体情况来确定测设的精度,为了提高建筑工程的施工质量,一般对建筑物的测设精度会非常高,为了避免建筑物出现安全隐患,必须进一步加强施工期间对建筑工程质量的控制。 2房屋建筑测量放线施工的重要性 房屋测量放线工作是建筑施工的基础条件,如果对放线工作没有做好标准测量,房屋建设就会出现较大问题。房屋测量放线工作保证了整个施工的整体性和质量安全性,并引导着施工技术的顺利实施。测量放线工作在房屋建筑期间,主要为三部分。首先进行定位测量、然后实施放线测量,最后进行主题放线测量。定位测量为初始阶段,是整个建筑施工的第一部分。放线测量主要安装定位桩之后实施的测量工作,在施工完成之前,要对所有施工进行引导、复核等行为。主体放线工作是在施工开始之后实施的,贯穿与整个测量施工。所以说,测量放线工作是房屋建设的质量保障,必须要保证该施工技术的有利进行。 3测量放线技术在房建工程施工过程中的应用要点 3.1主体结构的施工阶段 房建工程在具体的施工期间,工程测量对工程的质量有着如下的影响:墙柱平面的放线、建筑物垂直度的控制、主体标高的控制、线条、楼板以及构件平整度的控制。对建筑物的垂直度有着直接影响的是墙柱平面的放线精确度,其对墙柱钢筋的绑扎、模板的施工质量等有着决定性作用。在房建工程的具体施工中,测量放线工作是在完成混凝土施工后的首道工序。测量放线技术的应用可以对上道工序中遗留下来的问题及时的了解,有利于帮助其他的专业施工人员对已经出现的质量问题及时的解决,避免造成对错误的累积而导致发生工程的安全事故,还能够对下一道的工序提供可靠的依据。 3.2钢柱的测量校正 当建筑构件到达预定位置并进行简单固定之后,需要进行校正,其校正主要包括柱底的就位、前期准备工作、钢柱垂直度校正、钢柱轴线偏差测量以及钢柱标高测量等内容。此外,对于已经选出的观测点之外还要在预定位置架设全站仪,根据每日的气象值设定具体的参数,在确认之后将其标识在激光反射贴片之上,只有这样才能获得构件的空间位置以及测得的三维坐标。然后需要将其和每一个反射贴片上标识的坐标进行反复比对,只有这样才能获得钢柱的扭曲值以及轴线偏差。 3.3房建工程的垂直度测量 在房建工程中,垂直度的测量也是测量放线工作的一大重点。除了做好工程中每层楼的垂直度观测,为质检人员及时检查、调整提供控制的数据以外,还为施工人员提供更详细的竖向控制线。由于垂直度控制的好坏是直接反映施工质量的最重要的因素之一(特别在中高层房建工程施工中)。除了所带来的经济损失不说,还会埋下一个隐患:抹灰的厚度过大,容易造成墙面空鼓,从而引发外墙渗漏等工程质量通病,甚至是会脱落,引发高空坠物等危险。 4房屋建筑测量放线施工技术的应用 4.1测量前工作 测量之前要做好相关准备,保证工作的测量效率和施工进度。首先,施工人员要对工程测量放线工作建立科学的运行体系,并确认好测量中施工的设备、各个人员之间的职责分配、区域划分等工作。工程在施工期间,由于房屋的不同结构,施工测量中也存在一定差异,并加大了测量工作的难度。所以为了实现测量工作的质量和效率,在测量之前,一般要设置测量小组,该测量小组要包括技术人员、工程人员等,并与施工队伍进行积极配合。人员在控制以及施工期间,最重要的任务就是要对轴线控制网进行复核,然后质量人员对施工现场中的梁柱、控制线进行测量,保证每个区域建筑都能实现复核结果的准确性,这样才能实施下一层施工任务。 4.2施工基础测量 基础施工中,由于施工地形比较复杂、施工量比较大,所以测量人员面临较大困难。为了保证施工测量队伍的高质量,在开工之前,就要在施工场地设置控制网。为了保证控制桩的完整性,还要对控制桩安装基岩,并保证控制网的稳定性和坚固性,必要时,还要对暴露的控制桩进行保护。 4.3主体施工测量 在主体施工测量期间,首先,对两条控制线之间的尺寸做出明显标志。然后测量小组对测量尺寸以及施工线进行校对,根据设计图纸的相关标准找出准确位置。对高程进行测量之前,一般要利用水准仪进行控制。在钢板的内控制点上,利用经纬仪对交点进行定位等。 4.4标准层施工测量 对标准层进行施工测量期间,主要利用内控制方法对轴线进行传递、测量。该方法是控制网测量与设定的主要形式,首先,第一层对内控点进行设置,并设置建筑外围控制点。控制点的设置要严格执行矩形形式,在钢板设计形式上具有一定标准,主要对标准点进行标记完成的。然后在上层建筑结构中实施轴线测量,利用垂准仪,将内控点以及各个层次进行测量。完成后,对内控制线以及外控制进行比较,并实施复核行为。 4.5沉降观测 在沉降观测中,首先,根据我国的相关法律与实施形式对沉降观测点数量进行确定。然后施工建设中的相关单位对设计方案进行审核,确定该方案能够对沉降点进行有效实施。基础施工完成后,要根据施工现场的实际情况对观测量位置进行设置,并了解沉降的实际情况。在施工现场,有时还要对水准点进行设置,它也能掌握沉降的具体情况。对水准点进行设置期间,首先实施两个观测点的测量情况。观测之前,对基准水准仪进行检查,并利用水准仪以及分化水准尺进行观测。一般在施工结束后,都要实施观测行为,但主体结构完成期限一般比较晚,所以对它实施观测期间,要定期并分层实施观测。 5结论 总之,房屋建设要做好质量保证,就要对工程测量放线技术进行研究。现代建筑事业已经向技术性、复杂性方向发展,施工难度不断增加。所以,为了保证房屋建设水平的提升,就要不断利用先进技术,分析我国房屋建设事业的实际情况,并保证施工技术的良好应用。 作者:郑亚威 单位:中铁十二局集团建筑安装工程有限公司 施工测量论文:建筑施工测量技术重点、难点及解决方法 摘要:伴随着我国建筑行业的迅速发展,相关的施工技术及工法得到了长足发展的机会,而针对工程测量的建筑施工测量技术也为此提出了更为苛刻的要求,尤其是一些测距仪、全站仪和计算机辅助技术的应用范围更为宽泛,这也对我国建筑施工测量技术产生了根本性的变革。因此,如何保证建筑施工测量的精确性也是广大研究技术人员十分关注的问题。作为一项有必要、有意义的研究工作,笔者将针对我国建筑施工测量技术的重点、难点和解决方法展开深入浅出的讨论与分析,仅作参考。 关键词:建筑施工测量;重点;难点;解决方法 工程测量是人类对建设事业发展历经多年摸索得出的一项工程技术,是实现工程建设必不可缺的关键技术手段,不论建设工程项目大小,施工测量技术无处不在,它在整个工程项目建设施工过程起到的作用是举足轻重的。那么,下文将针对我国建筑施工测量技术重点、难点及解决方法进行论述。 1建筑施工测量质量控制方法与实践 建筑工程立项规划与设计阶段中,施工测量技术可为其提供不同比例的地形资料及图形资料,还可为设计提供重要的地质水文勘测数据。而在施工阶段中,施工测量数据则作为将设计转变为实际建设的重要依据,也就是说,建筑工程现场的条件和性质,由测量网络构建整个施工网,一一实现图纸转化实体工程。建筑施工测量作为整个施工阶段重要的技术工作,也作为不同施工环境的先导工作,当然也是竣工验收中不可或缺的一项工作内容。建筑施工测量往往与实体工程进度和质量息息相关。随着我国建筑施工技术水平的不断提高和市场发展区域成熟,建筑施工测量的手段与精度要求更为苛刻,尤其对测距仪、全站仪和计算机辅助技术在建筑施工测量中的应用显得更为关键,这也是是现代工程测量技术发生质变的重要体现。那么,如何保证建筑施工测量的精确性也是广大研究技术人员十分关注的问题。作为一项有必要、有意义的研究工作,笔者将针对我国建筑施工测量技术的重点、难点和解决方法展开讨论。相较于建筑安装施工技术而言,测量工作往往拥有其自身较为突出的特征:a.测量质量与施工技术水平息息相关,尤其对测量仪器的使用精度控制往往对实体工程质量具有直接影响;b.施工测量方案的制定对于测量精度控制和施工进度控制具有直接影响,尤其是施工控制网设立和微型控制网测试中,控制网的图形控制和设点联测的数量、测回数等对于整个控制网的精度控制和可靠性保证具有关键影响,然而并非仅限于测回数越多和联测方向数量越多整个测量工作的质量就越高,测量人员应该结合现场施工条件和地形状况来综合考虑;c.测量工作水平的高低往往受现场施工环境影响较大,比如通视条件、机械震动、焊接条件和气候条件等将对施工测量精度造成影响,主要体现于测角精度和测距精度两个方面。另外,测量仪器的精密度也与测量结果有这密不可分的联系;d.混凝土结构楼面受到温度影响变形情况较为明显,这也对已布设基准点带来严重影响,尤其在精密工程测量方面,应该给予更多的关注来考虑实际测量工作的开展。施工阶段,测量监理工程师需按照测量工作的特殊性严格把握人、机、法和环四个因素,其中,人是测量人员,机是测量仪器,法是测量方案,环是测量条件,严格遵守“事前控制为主,分段逐项控制为辅”的基本原则,最终保障测量工作质量。 2建筑施工测量工作的重难点及解决方法 2.1精度控制 怎样准确构建施工平面测设网将与施工进度和施工质量息息相关。不同类型的建筑工程,构建测设网的方法有所不同。但是,不管怎么样测设网的构建往往需要对直接施工或间接施工进行指导作业,因此在构建测设网方面应该全面考虑到各方面的影响因素,保证整个测设网不管是技术角度还是直接工效都应该比较先进。每个单项工程在测量放样之前都需构建测设网,首先核准施工图纸和红线图是否与给定的做标参数完全衔接,核对建筑工程实体是否超出红线范围;其次核准做标值是否准确无误;第三核准做标点和标高值起算点是否稳定和准确,最后审定测设网的精度是否达到设计要求。 2.2标高传递 建设水平测量是基于三级水准点测量,根据项目的高度,确定水平的容许偏差测量如下:每一层轴偏差不超过5毫米,层间水平测量偏差不超过5毫米,建筑总高度测量偏差不超过30毫米。在海拔高度,设备应放置在前后视距平等的地方,可以减少仪器的系统误差。长钢尺应该使用验证后,挂在钢尺脚应该是垂直的,中间不应该与其它物体接触,和标准(验证当拉力)紧张,脚长计算高差校正和温度修正。我们将严格控制层的高度,注意每一层不应该超载的差别,以避免误差积累的总建筑高度,上一层施工错误,必须下一层的施工误差调整到适当的高度。为了确保完成的精度和高程的层,应该问清楚建设单位和设计单位,在水平和基础建设的决心,等待反弹效应的基础开挖后沉降和整个建筑在施工期间,无论是在基础建设、基础垫层的总沉降的设计高程备用。 2.3高程施测 一般来讲,高程施测需确立由建设单位提供的水准点基点,然后在现场布设三等水准网,施测过程往往要求三等水准网的精度符合设计要求。水准点基点的布设要求距离实体工程不超过25米,而距离护坡则不超过15米,水准闭合的测量误差要求符合设计要求,测量成果需经平差和精度控制来评定,最后由建设单位出面来复核验收,验收合格方可进行下一步工作。 总而言之,建筑施工整个过程都离不开施工测量技术。作为一项紧密联系工程质量的工作,首先需要对实体工程定位,准确定位实体工程的位置,然后确定标识和建设区域内新增的建筑物或构筑物,从而保证现场施工各类机械设备的正常投入与使用。基础工程施工完毕后,通过竣工先投测,也就是说平整度要跟踪施测,确保整个工艺流程的有序进行。在建筑物的运营管理阶段,工程测量同样重要。通过测量工程建筑物的运行状况,对不正常现象进行探讨分析,采取有效措施,防止事故发生。为了提高工程质量和施工效率,必须重视测量技术和新时期下测量技术的新发展。 作者:贾承强 单位:唐山市新地工程勘察设计有限公司 施工测量论文:小析公路施工测量中的计算机技术 1、控制好测量工作 在公路施工测量环节,其涉及的路线大多表现为线形状,对待该类情况,业内人士经常应用附合导线或者闭合导线相关的知识予以解决。值得一提的是,在公路建设环节,难免会遇到桥梁等特殊结构,此时,导线测量方法便不合时宜了,因为很难或者无法满足规定的精准度。另外,有些施工现场极为复杂,存在诸多困难,部分地方甚至无法设点,还存在通视困难等一系列问题,所以,有必要按照边角网进行布置,不仅如此,还应保证严密平差。要说明的是,若想对控制网实现严密平差的效果并非一件易事,采用纯手工计算方式几乎不可能完成,因为十分繁琐,而控制网的坐标平差方法可以实现上述目标。该技术能和计算机编程结合使用,不仅能够出色完成相关的优化设计,而且能够满足间接平差的要求。该种方法凭借自身的诸多优势,已经成为公路施工测量的一大经典教程,几乎适用于全部种类的网型,不仅如此,该种方法还可用于其它工程的施工测量。目前,最新版的计算机程序已经投入实际应用。该程序优势众多,不仅操作简单,而且界面直观,大幅提升了测量工作的效率,使测量工作及其规范迈入了有一个新的发展历程。不断完善平差的系统技术是控制测量的一个不可回避的关键问题,只有如此,才能保证施工前的精准测量,才能按照实际精度要求以实现对网型设计的最大优化,才能减少各种资源的浪费,同时减少误差的出现。 2、做好施工测量工作 进行公路施工测量的过程中,通常选择并应用坐标法,并在施工环节做好相关的放样工作。坐标法优势众多,不仅容易操作,而且出错率较低,还具有对施测环境要求不高的特点。同时需要指出的是,坐标法能够克服或者规避一系列测量缺点,如,面临曲线障碍时,无法及时测设的缺点。所以,坐标法值得应用和推广。在坐标法的放样环节,将会涉及一个繁杂的计算问题,此时,计算机便派上了用场。在计算机的帮助下,既能降低错误率,又能缩减计算量,还能有效控制偏差,另外,操作简单便捷,仅需输入数据这一步骤,便能在一个相对较短的时间内得到最终的计算结果[5]。同时也应意识到,计算机的应用也并非完美无缺: 一,操作编程系统是一项技术含量较高的工作,并非人人胜任; 二,在运行程序环节,若想提取中间某个特定的过程量,则需要对既有程序进行修改; 三,通过该种方法得到的计算结果略显灵活不足。 如,对中桩坐标或者边桩坐标进行计算时,则需要在既定的程序中进行相应间距的再次设定,而设计图是利用现场测量得到的,虽说二者有某种程度的关联,但直到施工放样环节,才能够予以精准计算。公路施工测量环节,路基的处理是相当麻烦的,因为涉及一系列的恢复工作。路基施工过程中,如果每层填土均需接受验收,那么相关的测量工作量将会十分惊人。为解决这一难题,建议通过电子表格展开相关的计算处理。在处理相关数学公式方面,电子表格具有一定的优势,与此同时,这对于测量管理机构而言,通过电子表格完成相关计算(包括直线段坐标的计算,包括缓和曲线坐标的计算,还包括圆曲线坐标的计算等),不仅快捷方便,而且简单实用,有助于工作质量和工作效率的提升。 3、工程案例 以中巴公路第一合同段为例,其直线总长6.336km,涵盖多项施工内容,包括小桥,还包括涵洞等,不仅工期紧,而且任务重,若进行常规中桩放样,那么将无法保证按时开工,不仅如此,随着工程不断深入,机械作业和人工作业的交叉进行,以及路基的逐层填筑,重测或者补测中桩的工作不可避免。若进行常规边桩测设,虽然可缩减一定的工作量,但仍受诸多条件的制约,包括路基是否平整,包括路基是否通视,包括能否设立测站等。若选择边桩计算坐标放样法,相较传统中桩放样而言,工作量将大幅缩减,高达70%,不仅有助于精确度的提高,而且有助于工作效率的提高,还有助于成本的节约。同样是道路工程的乌市外环路A1.3标段,图纸中没有提供中桩坐标,施工中必须手工进行计算,在交工验收时,甲方对工程路面进行了三维坐标验收,一个横断面验收8个点,所有坐标全部要计算,全长不足一公里的路面,仅计算坐标就用了近一天的时间,与中巴公路形成了鲜明的对比。 作者:徐爽爽赵育英单位:阜新公路学校 施工测量论文:透析大型调水工程施工测量步骤和方法 摘要:结合南水北调某渠道项目施工测量控制网的布设方案,总结了大型调水工程施工测量的步骤和方法,并提出了在工程施工测量工作中联合使用AutoCAD和全站仪可真正实现测量工作内外业管理的一体化。 关键词:大型调水工程测量控制网施工放样一体化 在工程规划设计阶段,需建立测图控制网以保证最大比例尺测图的需要;在工程实施阶段,需建立施工控制网以控制工程的总体布置和各建筑物轴线之间的相对位置,满足施工放样的需要;在运行管理阶段,需建立变形观测控制网,用来观测建筑物的变形情况以评估工程质量,保证安全运营,分析变形规律及进行相应的科学研究。无论是规划设计阶段还是工程实施阶段,为工程建设测量需要而建立的各种控制测量网都是工程建设中各项测量工作的基础,其成果的精度、可靠性将直接关系到工程整体的进展。 在工程实施阶段,测量工作不仅仅表现在日常的施工放样过程中,其重要性更突显于为各种决策及经济性分析提供原始数据。因此,在工程实施当中如何将测量外业与测量内业工作有机地统一起来,及时、准确地为经营管理部门提供满足精度要求的测量成果是一项很重要的事情。以南水北调某渠道项目(以下简称本工程)为例说明大型调水工程施工测量内外业资料管理一体化的步骤及方法。 一、测区及工程简介 大型调水工程一般因其范围广,跨地区、跨流域的原因,其所经过地区往往地形地貌差异很大,这也给测量工作带来了很多困难。本工程为南水北调中线干线工程中典型的渠道项目,全长4.8km。其中有交叉公路建筑物6座,另外在靠近标段起点段处有一中心线半径为500m、中心角度为25°20′的圆弧段,渠底设计纵坡为1/25000,设计底宽13.5m,过水断面边坡系数为3.0。本工程位于石家庄市近郊,其平面控制系统为1954北京坐标系1°分带的第114带,高程控制系统为1985国家高程基准。本工程测区为一长约5km、宽约140m的狭长地带,由于本工程在实施阶段将在渠道两侧堆放大量的挖方弃土,使得测区通视条件较差,故该工程测量工作的难点是测量控制网点的布设、圆弧段及渠底纵坡的施工控制。 二、现有成果的分析使用 施工测量工作启动前,应首先对监理机构所提供的测量基准控制点、水准点的测量精度进行校测并对其资料和数据的准确性进行复核。在进行测量控制网选点布设前应进行现场踏勘、找点选线并应充分利用已有的地形地貌资料,制定经济合理的技术方案,编写有针对性的施测计划及施测方法。 本工程测区内有监理机构移交的测量基准点4个,为C级GPS控制点,分别为H02、H04、H05、IIML112,其坐标为1954北京坐标系1°分带的第114带;另有国家二等水准点5个,分别为H02、H04、H05、IIML111、IIML112,均为1985国家高程基准点,以上基准点成对分布于渠道两侧。 根据《CH2001-92全球定位系统(GPS)测量规范》中的要求,C级GPS控制点精度指标表现为两相邻点间距离的误差的大小,校测方法采用两相邻基准点间实测距离与根据两点间坐标反算距离之间的误差是否满足规范要求即可;根据《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-91)中的要求,水准点精度校测可在两相邻水准点间建立符合水准测量导线并将其符合差与规定的限差相比较。据此可对该平面基准点进行校测。 三、测量控制网的布设 1、测量控制网布设的一般要求 施工测量控制网用以控制工程的总体布置和各建筑物轴线之间的相对位置并满足施工放样的需要,其布设是整个测量工作中的首要任务,其精度将直接影响以后工程中的放样与施工控制精度。由于大型调水工程一般渠线较长,往往穿越农田或林带、居民点等,在进行测量控制网布设前,应根据已有的地形地貌资料先进行室内选线后再进行外业选线、布设。室外选线时应注意观察沿线的地形、地貌情况,并做好记录,此外还需注意以下几个方面。 (1)相邻点通视条件要良好,地势平坦,视野开阔,利于量边测角并且有较大的控制范围。 (2)导线点应选择在土质坚硬而且安全的地方,以便能将导线点长期保存和使用。 (3)导线点应选择在地势较平坦,利于安放测量仪器的地方。 (4)导线边长应大致相等,相邻边长差不宜过大且使导线点均匀分布在整个测区内。 (5)导线点应优先选择在工程永久占地范围内,应根据施工组织的安排,埋桩位置应与施工作业互不干扰且不宜被破坏。 (6)导线点埋设处应做好点之记。 2、控制网整体布设方案 本工程测区为一长5km、宽约140m的狭长地带,5个测量基准点中有4个成对分布于渠道两侧,另一个靠近渠尾。考虑到施工阶段渠道右侧将堆放大量的挖方弃土,本工程测量控制网布设为直伸型附和导线控制网。由于测量控制基准点均含有平面坐标和高程坐标,本工程建立了三维测量控制网。 本工程测量控制网中附和导线总长约7km,平均边长500m,中间加密18个导线桩。根据测区已有的高程基准点分布情况,将本工程测区内高程控制分上、下游两段布设附和水准路线,构成基本高程控制网。沿基本高程控制网将高程引测到临时性作业点或永久占地边界桩上,即可作为施工放样的控制高程点。 3、测量控制网的精度估算和最优化设计 大型调水工程施工测量控制精度要求高,对于自流渠段的渠底高程控制测量精度要求更高,在施测过程中因观测误差和起始数据误差不可能完全消除,为此,在控制网布设后需要对其精度进行估算以优化控制网布设方案。对于直伸型附和导线控制网来说,附和导线精度最弱点位于导线中点处,对于该类型的控制网,可采用近似等边直伸导线最弱点点位误差估算方法进行估算。 四、内外业资料管理的一体化 内业资料应该是外业工作的真实记录和体现,然而在工程建设当中,内业工作长期得不到应有的重视,“重外轻内”的思想在施工管理中更是普遍现象。如何管理好整个工程的内业资料是一个非常重要的问题,测量工作作为工程建设当中各种量化手段的基础,其内业资料的管理尤其重要。 测量工作内外业资料较多,可谓纷繁复杂。减少外业人员的记录、数据整理及计算的工作量;保证内业人员计算数据的正确性和可靠性;提高测量工作的效率是保证工程顺利进行的基础。实现测量工作内外业资料管理的一体化是基础。 1、内业资料管理的标准化 大型调水工程由于测量任务大、频次高,工程实施时往往会涉及到很多工作面同时开展,为便于管理,可依据工程特点及测量工作的要求制定出各种类型的标准原始数据记录表格、内业分析与计算表格及成果上报表格等。 2、内业计算及成果归档的制度化 测量外业开始前,内业工作应先详细了解施测区域及沿线的地形、地貌情况。对于新建项目应察看其是否穿越农田或林带、居民点等;对于改建项目应查看其已建构筑物的使用状况,较重要的交叉建筑物等是否有可供利用的大比例尺地形图等据以编制作业计划及施测方案。 测量外业完成后,内业工作首先应全面检查外业观测数据有无遗漏,记录、计算是否正确,成果是否符合规范的要求等,当发现记录、计算有错时,不要改动原始数据,而是要认真地反复校核;其次,要根据已知数据和观测结果绘制外业成果注记图,当确定外业成果符合规范及工程使用要求后,才可进行内业分析、计算,并及时地将成果归档。 3、内外业资料管理的一体化 随着计算机技术的发展及测量仪器的不断改进,尤其是全站仪在工程中的普及应用,使得当今的施工测量与传统的施工测量相比有了明显的改进,利用当今比较成熟的绘图软件—AutoCAD及全站仪联合作业,可以非常容易、迅速地进行工程施工测量作业。 由于AutoCAD本身强大的数字成图功能及高精度的数学计算能力,使得人们在使用该软件时能轻松地将一些复杂而繁琐的数学问题转化为图形计算的问题,利用AutoCAD不仅可以方便地进行前方测角交会、后方测角交会、前方距离交会的计算,而且可以通过旋转AutoCAD中世界坐标系来实现与测量中的大地坐标系完全对应,可以实现测量工作内外业管理的一体化。 施工控制测量要遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”的施测原则,即先在施工现场建立统一的平面控制网和高程控制网,然后以此为基准,测设出各个建筑物的平面位置和高程。大型调水工程一般渠线较长,往往穿越村庄、河流、山谷等,施工测量时由于通视条件差或测区面积狭小而增加了测量的难度。此外,大型调水工程一般质量要求高,尤其是渠底纵坡和渠堤边坡控制测量更是重中之重。在工程实际中,全站仪配合AutoCAD的做法可以很好地将测量工作的内外业管理统一起来,将控制网数据输入到AutoCAD中便可很方便地读出施工控制的一系列数据,从而真正实现了测量工作内外业管理。 施工测量论文:调水工程施工测量步骤研究论文 论文关键词:大型调水工程测量控制网施工放样一体化 论文摘要:结合南水北调某渠道项目施工测量控制网的布设方案,总结了大型调水工程施工测量的步骤和方法,并提出了在工程施工测量工作中联合使用AutoCAD和全站仪可真正实现测量工作内外业管理的一体化。 在工程规划设计阶段,需建立测图控制网以保证最大比例尺测图的需要;在工程实施阶段,需建立施工控制网以控制工程的总体布置和各建筑物轴线之间的相对位置,满足施工放样的需要;在运行管理阶段,需建立变形观测控制网,用来观测建筑物的变形情况以评估工程质量,保证安全运营,分析变形规律及进行相应的科学研究。无论是规划设计阶段还是工程实施阶段,为工程建设测量需要而建立的各种控制测量网都是工程建设中各项测量工作的基础,其成果的精度、可靠性将直接关系到工程整体的进展。 在工程实施阶段,测量工作不仅仅表现在日常的施工放样过程中,其重要性更突显于为各种决策及经济性分析提供原始数据。因此,在工程实施当中如何将测量外业与测量内业工作有机地统一起来,及时、准确地为经营管理部门提供满足精度要求的测量成果是一项很重要的事情。以南水北调某渠道项目(以下简称本工程)为例说明大型调水工程施工测量内外业资料管理一体化的步骤及方法。 1测区及工程简介 大型调水工程一般因其范围广,跨地区、跨流域的原因,其所经过地区往往地形地貌差异很大,这也给测量工作带来了很多困难。本工程为南水北调中线干线工程中典型的渠道项目,全长4.8km。其中有交叉公路建筑物6座,另外在靠近标段起点段处有一中心线半径为500m、中心角度为25°20′的圆弧段,渠底设计纵坡为1/25000,设计底宽13.5m,过水断面边坡系数为3.0。本工程位于石家庄市近郊,其平面控制系统为1954北京坐标系1°分带的第114带,高程控制系统为1985国家高程基准。本工程测区为一长约5km、宽约140m的狭长地带,由于本工程在实施阶段将在渠道两侧堆放大量的挖方弃土,使得测区通视条件较差,故该工程测量工作的难点是测量控制网点的布设、圆弧段及渠底纵坡的施工控制。 2现有成果的分析使用 施工测量工作启动前,应首先对监理机构所提供的测量基准控制点、水准点的测量精度进行校测并对其资料和数据的准确性进行复核。在进行测量控制网选点布设前应进行现场踏勘、找点选线并应充分利用已有的地形地貌资料,制定经济合理的技术方案,编写有针对性的施测计划及施测方法。 本工程测区内有监理机构移交的测量基准点4个,为C级GPS控制点,分别为H02、H04、H05、IIML112,其坐标为1954北京坐标系1°分带的第114带;另有国家二等水准点5个,分别为H02、H04、H05、IIML111、IIML112,均为1985国家高程基准点,以上基准点成对分布于渠道两侧。 根据《CH2001-92全球定位系统(GPS)测量规范》中的要求,C级GPS控制点精度指标表现为两相邻点间距离的误差的大小,校测方法采用两相邻基准点间实测距离与根据两点间坐标反算距离之间的误差是否满足规范要求即可;根据《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-91)中的要求,水准点精度校测可在两相邻水准点间建立符合水准测量导线并将其符合差与规定的限差相比较。据此可对该平面基准点进行校测。 3测量控制网的布设 3.1测量控制网布设的一般要求 施工测量控制网用以控制工程的总体布置和各建筑物轴线之间的相对位置并满足施工放样的需要,其布设是整个测量工作中的首要任务,其精度将直接影响以后工程中的放样与施工控制精度。由于大型调水工程一般渠线较长,往往穿越农田或林带、居民点等,在进行测量控制网布设前,应根据已有的地形地貌资料先进行室内选线后再进行外业选线、布设。室外选线时应注意观察沿线的地形、地貌情况,并做好记录,此外还需注意以下几个方面。 (1)相邻点通视条件要良好,地势平坦,视野开阔,利于量边测角并且有较大的控制范围。 (2)导线点应选择在土质坚硬而且安全的地方,以便能将导线点长期保存和使用。 (3)导线点应选择在地势较平坦,利于安放测量仪器的地方。 (4)导线边长应大致相等,相邻边长差不宜过大且使导线点均匀分布在整个测区内。 (5)导线点应优先选择在工程永久占地范围内,应根据施工组织的安排,埋桩位置应与施工作业互不干扰且不宜被破坏。 (6)导线点埋设处应做好点之记。 3.2控制网整体布设方案 本工程测区为一长5km、宽约140m的狭长地带,5个测量基准点中有4个成对分布于渠道两侧,另一个靠近渠尾。考虑到施工阶段渠道右侧将堆放大量的挖方弃土,本工程测量控制网布设为直伸型附和导线控制网。由于测量控制基准点均含有平面坐标和高程坐标,本工程建立了三维测量控制网。 本工程测量控制网中附和导线总长约7km,平均边长500m,中间加密18个导线桩。根据测区已有的高程基准点分布情况,将本工程测区内高程控制分上、下游两段布设附和水准路线,构成基本高程控制网。沿基本高程控制网将高程引测到临时性作业点或永久占地边界桩上,即可作为施工放样的控制高程点。 3.3测量控制网的精度估算和最优化设计 大型调水工程施工测量控制精度要求高,对于自流渠段的渠底高程控制测量精度要求更高,在施测过程中因观测误差和起始数据误差不可能完全消除,为此,在控制网布设后需要对其精度进行估算以优化控制网布设方案。对于直伸型附和导线控制网来说,附和导线精度最弱点位于导线中点处,对于该类型的控制网,可采用近似等边直伸导线最弱点点位误差估算方法进行估算。 4内外业资料管理的一体化 内业资料应该是外业工作的真实记录和体现,然而在工程建设当中,内业工作长期得不到应有的重视,“重外轻内”的思想在施工管理中更是普遍现象。如何管理好整个工程的内业资料是一个非常重要的问题,测量工作作为工程建设当中各种量化手段的基础,其内业资料的管理尤其重要。 测量工作内外业资料较多,可谓纷繁复杂。减少外业人员的记录、数据整理及计算的工作量;保证内业人员计算数据的正确性和可靠性;提高测量工作的效率是保证工程顺利进行的基础。实现测量工作内外业资料管理的一体化是基础。 4.1内业资料管理的标准化 大型调水工程由于测量任务大、频次高,工程实施时往往会涉及到很多工作面同时开展,为便于管理,可依据工程特点及测量工作的要求制定出各种类型的标准原始数据记录表格、内业分析与计算表格及成果上报表格等。 4.2内业计算及成果归档的制度化 测量外业开始前,内业工作应先详细了解施测区域及沿线的地形、地貌情况。对于新建项目应察看其是否穿越农田或林带、居民点等;对于改建项目应查看其已建构筑物的使用状况,较重要的交叉建筑物等是否有可供利用的大比例尺地形图等据以编制作业计划及施测方案。 测量外业完成后,内业工作首先应全面检查外业观测数据有无遗漏,记录、计算是否正确,成果是否符合规范的要求等,当发现记录、计算有错时,不要改动原始数据,而是要认真地反复校核;其次,要根据已知数据和观测结果绘制外业成果注记图,当确定外业成果符合规范及工程使用要求后,才可进行内业分析、计算,并及时地将成果归档。 4.3内外业资料管理的一体化 随着计算机技术的发展及测量仪器的不断改进,尤其是全站仪在工程中的普及应用,使得当今的施工测量与传统的施工测量相比有了明显的改进,利用当今比较成熟的绘图软件—AutoCAD及全站仪联合作业,可以非常容易、迅速地进行工程施工测量作业。 由于AutoCAD本身强大的数字成图功能及高精度的数学计算能力,使得人们在使用该软件时能轻松地将一些复杂而繁琐的数学问题转化为图形计算的问题,利用AutoCAD不仅可以方便地进行前方测角交会、后方测角交会、前方距离交会的计算,而且可以通过旋转AutoCAD中世界坐标系来实现与测量中的大地坐标系完全对应,可以实现测量工作内外业管理的一体化。 5结束语 施工控制测量要遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”的施测原则,即先在施工现场建立统一的平面控制网和高程控制网,然后以此为基准,测设出各个建筑物的平面位置和高程。大型调水工程一般渠线较长,往往穿越村庄、河流、山谷等,施工测量时由于通视条件差或测区面积狭小而增加了测量的难度。此外,大型调水工程一般质量要求高,尤其是渠底纵坡和渠堤边坡控制测量更是重中之重。在工程实际中,全站仪配合AutoCAD的做法可以很好地将测量工作的内外业管理统一起来,将控制网数据输入到AutoCAD中便可很方便地读出施工控制的一系列数据,从而真正实现了测量工作内外业管理。 施工测量论文:工程施工测量技术管理论文 摘要:以西安西北航空中心工程为例,论述了大型复杂建筑工程中的施工测量技术,着重介绍了航空中心工程中复杂的主体及旋转餐厅、南裙房大弧度造型的施工测量技术,以及在施工测量工作中计算机的应用与探讨。 关键词:航空中心工程施工测量主楼旋转餐厅南裙房大弧度造型 西安西北航空中心工程是由西北航空中心有限公司投资兴建,中国建筑西北设计研究院设计。位于西安市劳动南路东侧,紧靠西北民航管理局办公楼。地下二层,最大埋深12.14m;平面呈多边形(主楼水平投影类似于乌龟壳),东西向轴长约100m,南北向150m(其中主楼约45m),最高点108m,自然地坪标高402.3m,±0.000标高402.9m。工程由北裙楼、主楼、南裙楼三部分组成。北裙楼主要为地下二层地上四层服务区;中部为主楼部分,内设宾馆、写字间、游乐中心、餐饮等;南裙楼主要为商场、保龄球馆并且屋顶有游泳池。 主楼位于本工程的正中间,地下有两个标高层,地上有8个标高层(其中有20层的标准层),平面尺寸为100×45m,结构顶标高108m,基础埋深-9m,最大埋深-12.14m。作为具有深基础、大凌空、高程落差大、曲线类型多、结构平面形式复杂的大型建筑,且工期紧、任务重、图纸多,促成施工测量工作内业计算量超常。因此,如何控制本工程测量放样的精度,如何进行系统地、高效地、全面地图纸审核和快速准确的提供施工测量数据,是测量工作的重中之重,直接关系着最终工程的质量。从测量工作的逐级控制原则出发,严格执行“项目部测量组施工测量复核监理检核”的三级管理程序,高标准、严要求、高精度,为确保工程质量获结构优质的目标实现提供基本保障。 1总体控制 1.1平面控制 场地控制测量,按照由整体到局部、先控制整体后控制碎部的逐级控制的测量原则,结合场地、工程建筑结构特点,根据现场通视条件以及现场施工的需要,以城市导线点为高级控制点,沿场地周围布设了一条闭合导线,作为首级控制导线网。导线全长相对中误差高于1/35000,方位角闭合差小于±5″√n(n为导线点个数),平差后精度指标:测角中误差小于±2.5″,边长相对误差高于1/40000。 由于曲线类型多、通视条件差、占地面积大、平面形状复杂等施工特点,外控制点的布设困难大,布设导线边长差异大,首级导线点之间精度不均匀,且在施工过程中的使用率也会受到很大程度的限制。因此,在施工测量的总体控制采取内控为主,外控为辅,内外控相结合的的控制方法,但始终保持内、外联测。测设现场方格网做为轴线控制时,边长不宜过长(如取≤100m),并以此作为工程的二级导线,为减少由于工程高差太大产生I角的影响,避免地下、地上两部分结构出现测量放样的超差,事先在基础护坡周围布设“十”字轴线控制点,并与地上Ⅰ、Ⅱ级导线点联测,检核,以确保施工测量控制精度的要求。 轴线控制点的测放,按常规正倒镜投点法投测,并经平差、复核后,采用内分法或直角坐标法测放出其他线及墙体控制线等细部线。如基坑开挖进行边坡上、下口线控制时,应根据坡度计算边坡外放量。 为便于层间的检核,在各流水段内应以适当密度设置预留点:轴线控制点,主楼每层预留点九个),以此进行层间放线的复核,对于大凌空层间较复杂的点位采用激光铅直仪法进行投点检核。 平面细部测量一般分为初测和归化2步进行,放样定点后要对各点做校核条件的检查或在一点架设仪器重复检查。对于一些不连线的或与周边结构相对关系不很明确的独立结构(如独立柱),在放样后必须用另外的控制点或轴线进行检查,以保证其位置正确。 1.2竖向标高控制 本工程的高层控制,采取二等水准测量和四等水准测量法控制。 1.2.1±0.000以下 由于工程结构基坑深,采用水准仪高程测量向基坑度进行标高传递,获得基底高程,经检查、复检、复核进行闭合差调整后将标高基准桩妥善保护起来(标高基准桩不少于三个),对于基底均以2-3m设控制桩带水平线来控制开挖平整度。 1.2.2±0.000以上 为了避免标高传递出现上、下层标高超差,经常对标高控制点进行联测、复测、平差,检查核对后方可进行向上层的标高传递,在适当位置设标高控制点(每层不少于三点),精度在±3mm以内,总高±15mm以内调整闭合差,结构标高主要采取测设﹢1m标高控制线,作为高程施工的依据。 1.3非常规结构构件的测量控制 西北航空中心工程中,主楼平面中轴以斜10°11″线为主。东西端辅以圆弧。旋转餐厅为半悬空圆形,南裙房交叉圆弧等。因此,控制曲线放样精度及中轴斜线精度,直接关系到建筑物的成形效果。 1.3.1外业控制 受通视等条件制约较大,常规的测量方法已无法满足该工程的精度和质量要求,现场施工测量主要采用全站仪极坐标测量法,局部放线也可适当采用直角坐标放样法。全站仪的选择和精度指标控制是制约施工测量的因素之一,如本工程中全站仪(精度指标在2+2ppm)和棱镜,要求能精确测距和极坐标放样乃至进行三维坐标测量,其精度在±3mm。 1.3.2内业控制 测量内业工作是进行一切施工测量的重要前提和保障,尤其对于本工程而言包括施工图纸的准确核对、以不同种方法进行图纸原始数据和推算数据的计算与核对、复核以及资料编制等,为此,利用计算机编程和电子板制图方法进行测量内业工作在本工程中得到了广泛的应用。 1.3.2新方法的探讨与改进 在高精度要求的复杂建筑工程结构施工中,受到现场通视等条件影响,当在控制点的布设和使用率受到限制时,采用GPS进行控制点的随机布设,既可避免由于不通视所带来的困扰,且可免除控制点间联测等工作,从而一步定点,既可确保点位精度,又可节省时间提高工作效率,每定一点时间不超过40min,点位精度可达到±3mm,但使用GPS定点应确保有一个固定点做为永久性控制点用于相对定点。 2施工测量技术的应用 在西北航空中心工程中,除了大范围的斜线,复杂的平面曲线,螺旋曲线也是本工程的重点与难点,以下将分别从平面斜线、二维曲线(旋转餐厅),异形曲线楼梯等结构的测量控制加以探讨。 2.1复杂平面斜线的测量控制 本工程的结构平面为非对称性平面,且无主轴定位线,对测量控制标准要求更高(本工程的内控制标准比国家提高一级),考虑到施工中其他分项工程(如钢筋、模板工程)的相互制约。施测步骤如下:①在1点处架设经纬仪,观测2(2´),旋转90°0´0″之后取3点及4点,满足√3,√4的距离;(此时正南北、正东西控制线已施测出来了)②在3(4)点处架设经纬仪,向内转10°11´(a值);至此本工程主楼的平面方位控制线均已明确。(说明:原施工组织设计为四角控制点,本人对此作了修改,同时满足分成左右两段施工及测量的要求,为主体的提前竣工抢得了宝贵的时间) 2.2旋转餐厅的施工测量控制 2.2.1基本特征 旋转餐厅位于主楼28层顶,且偏西方向,呈半悬挑状态,平面为一半径为6.8m的圆弧图形,内弧半径为6.8m,外圆弧半径为10m,悬挑3.8m。旋转餐厅有三层,包括设备层、餐厅、水箱间三部分。 2.2.2测量控制 根据施工餐厅与主楼屋面有高低差,故旋转餐厅的测量分为:高程传递与平面控制两大部分。本文着重介绍平面控制测量方法:将仪器架设于2点处,将2、2´线移至标高H1处,再在2´处架仪器,2´2″线即可出来。 2.3南裙房 2.3.1基本特征 入口门厅为一半径为35m的弦,在其南方由一空中游泳池。 2.3.2测量控制 主要介绍入口门厅弦的平面定位:已知OM=a,CM=m,AO=R。 易知:OC=√a2+m2,DC=R-√a2+m2,n=DC/OC×m,即b/a=n/m,则:b=n/m×a,x1=m+n=MR/√a2+m2,D1=b=R-√a2+m2/√a2+m2×a。I测量时,知x1即1M,y1即1D,调整为x1,H-y1,此D点即为已知OM、R及CM时的圆弧上的点。此法我们称之为平行移弦法。避免了需要圆心时的测量变通法。 3施工测量中计算机技术的应用 在大型工程的施工测量中,由于结构复杂、计算量大,尤其是对于平面不规则的施工放样与数据计算(包括二维曲线和三维曲线),使用传统的计算方法已不能满足工程的需要。因此,利用计算机程序进行计算也越来越广泛地应用在大量的测量内业计算中,不但计算精确、高效,而且能快速完成复杂、大量的计算,人而大地提高工作效率。 3.1曲线放样计算程序 根据曲线特征要素,为施工放样的方便起见,以一定弧长为等分圆弧起始步长,来实现计算圆弧中间加密点坐标,输入已知数据即可算出该段圆弧中所加密点数和各点在当前坐标系内的坐标值。对于随圆曲线,可以一确定距离为限定界限等分拖延来计算加密点坐标。 3.2计算机电子模似制图应用 施工测量工作中,电子版模拟制图的广泛应用,在处理复杂部位施工上起到了明显的效果,如曲线、不规则斜线、基础开挖边坡控制、汽车坡道三维实体模拟等。除此,应用电子版制图模拟法还可快速求点坐标和量取距离及图形面积、实体体积、图纸校对等。但值得注意的是使用电子版制图应与施工坐标系统相统一,以及与其他方法的正确复核。 施工测量论文:公路施工测量相关问题的研究 摘要 在改革开放的正确方针引导下,我国的经济建设也在逐渐走向健康发展的轨道,公路的建设也有了突飞猛进的发展。公路工程施工测量贯穿于公路施工的整个过程,但是在施工准备阶段测量工作中还存在着很多不合理的现象,这给工程的项目施工进度带来了很多不利的影响及经济损失。因此,做好公路工程测量工作对保证工程的规划、施工等都有着重要意义。 关键词 公路施工测量;准备阶段;施工 1 公路施工测量过程中存在的问题 1)测量的仪器设备还很落后,数量明显不足,一些施工企业还没有足够的测量仪器。在施工过程中由于没有测量仪器,就会严重的阻碍测量的精度,影响工程施工进度; 2)测量人员的素质差,并且人员较少,部分公路施工企业没有施工测量人员,在施工中只能由技术员来做兼职的测量人员。缺乏专门训练的业余工作人员,对常规的测量仪器的性能、操作等都是一知半解,无法胜任施工测量工作,因此也无法保证施工测量的质量; 3)测量的质量控制不到位,在现有的公路施工测量体制中有的是要求政府监理和社会监理共同参与测量的质量控制,有的是施工单位自己成立工程监督部门进行测量质量控制。总之在实际的工程质量监控的过程中,都应该对施工质量进行正确的检验。很多工程验收部门在现场只是走过场,没有亲自用仪器测量,不能从根本上对施工测量质量进行监控。这种现象使施工企业的管理者误认为公路施工测量不重要,这就不利于公路施工测量水平的进一步提高。 2 编制测量规划 测量规划是项目测量过程中行动纲领和指导方向,在施工的准备阶段,编制测量规划是为以后施工工作的开展所进行的必要准备。 1)测量工作的依据主要包括验收标准、图纸、有关规范及本单位的内部文件。规范主要包括:公路沥青路面施工技术规范、公路路基施工技术规范、水泥混凝土路面施工及验收规范、工程测量规范等; 2)在编制测量工作程序和工作制度方面,必须要坚持现场施工放样后的自检、抽检为原则的科学工作程序,还要加大监理的复查力度,做好全面检查工作,制定工程中所使用的仪器检验制度; 3)收集实施工程设计的图纸,认真的查阅设计图纸的精度要求,遵循本工程技术的规范要求,并按照工程内容的依据,配备有关测量的仪器设备。此外,在编制测量规划时也要注意熟悉图纸及规范的要求,结合施工的内容及特点有针对性的编制,避免施工的内容与具体的规范不符; 4)公路施工测量工作,全站仪可以完全满足极坐标法放样的硬件要求,使得极坐标法在公路测量中得到了良好应用。极坐标法放样和可编程计算器能够改变施工测量中的放样模式,直接影响到测量成果的质量和工作效率。 3 控制点的复测工作 1)控制点的复测工作要求配备足够的测量人员,认真的制定复测技术方案,并且使用全部校验过的测量仪器。设计单位应该提供精度复测,在施工阶段满足测量放样的要求; 2)控制点复测成果的整理:对复测资料的整理可以给监理工程师们提供一些复测原始手薄,其成果可以分为两大部分:(1)平面控制网,边长、角度应与设计单位提供的成果进行反差值比较,差值应该小于2倍的该级控制网的测角误差,同时还要检查本身角度构成的图形是否能满足于规范对图形闭合差的要求;(2)高程控制点的成果,首先检查高差及路线与设计单位俗提供的成果的反算值的比较,差值确保小于2倍的该级水准的高程中误差。 4 公路施工测量中解决问题所采取的有效措施 1)加大测量仪器的投入力度,当前公路工程的规模日益扩大,为提高施工测量也奠定了一定的物质基础,因此,对施工技术精度的要求也越来越高。在原有的测量方法和手段受到巨大的冲击下,有些势必会被淘汰。从当前情况看,公路企业的管理者应具备管理者的发展眼光,并结合自身发展的需要,积极引进实用的新仪器,以适应现代公路工程的高效、快速、优质需要,不断提高公路施工测量的质量; 2)转变观念,充分的认识到公路施工测量在现代公路施工中的具体作用,认清形势,落后的思想观念是阻碍事业改革的关键。公路施工测量的工作者应彻底的抛弃低品位质量观,以发展的眼光看待公路施工测量在公路施工中的重要作用。转变观念,切实加强公路施工测量工作的监督、领导、管理及投入,充分发挥公路施工测量在现代公路施工中的作用,提高公路施工测量水平的危机感和紧迫感; 3)增强公路施工队伍建设,确保施工测量人员的素质能随着公路规模的扩大,工程质量的提高及新测量技术和仪器的应用而提高。公路企业管理者应发挥“人是生产中最活跃的因素”作用,树立起“以人为本”的观念。公路施工测量人员可以通过自学及培训的形式,力求提高自身的业务素质,掌握常规测量仪器的操作、性能、维护和保养等;同时还要掌握测量新技术发展与应用动态;掌握施工测量常用的测设方法和技能。在任何艰苦的环境下都能保证测量成果的质量,测量人员发扬艰苦奋斗、吃苦耐劳的工作作风,避免给国家带来重大的经济损失; 4)加强对工程建设监理的控制,促进施工测量水平的迅速提高,要将建筑施工的测量成果检查与纳收都归入到日常的监理工作中去。在施工监测的质量监控中,要坚持“事前控制”的原则,加强施工测量的监理控制。对主要的施工测量一定要 进行复测,测量成果合格后便可以进入下一道工序。施工测量经过监测后,要经过双方测量人员签字,再做出工程竣工的验收、工程质量的评定。 5 定线放样及审核土石方工程量 1)对全部工程的实际测定,要以作为路基横断面施工图和土石方工程计量的依据进行,要求监理工程师进行检查验收。总之,测定工作应该在原始地面线被施工扰动以前进行,测定所使用的仪器精度及应用的操作方法都要符合勘测的规程和具体的要求; 2)应用先进的测量设备,配合着高效、便捷、准确的计算程序进行公路路线定位,定线桩位的密度要满足施工现场的要求,精度应满足规范的要求; 3)测定的原地面线绘制成施工横断面图,还要计算实际的土石方工程数量,当与原设计图纸的工程量有明显的出入时,应该立刻以书面的形式报给测量监理工程师,再进行检查、审核等环节。 6 结论 综上所述,从基本建设管理的情况来看,在公路工程建设的各个阶段都需要进行测量,而目前的公路施工测量明显不适应公路发展形势的需要。公路工程施工测量是贯穿于公路施工整个过程的,大多公路施工企业对施工测量在现代公路施工中的重要性认识不到位,轻视了施工测量工作的组织与管理。测量工作是整个施工准备阶段工作的重点及难点,也是指导各阶段测量工作的纲领,对保证工程的规划、施工及其规划等方面的安全有着重要的意义。 施工测量论文:浅谈公路施工测量及控制 摘要 施工测量作为公路工程质量控制的重要环节之一,在公路建设中的作用就如舵手一样,控制着道路的方向与起伏。鉴于施工测量具有如此重要的作用和意义,做好其管理与控制是取得安全、优质、高效公路工程的保证。 关键词 公路;施工测量;全站仪;放样;水准复测 1 施工测量 施工测量指的是工程开工前及施工中,利用各种测量仪器和工具,根据设计图在现场进行道路中线、定出构造物位置等测量放样的作业。随着我国经济建设的飞速发展,随着我国综合国力的不断增强,在整个国民经济生活中起着重要作用的公路运输,其愈发朝着安全、快捷、方便的方向发展。在公路新建和改建进程中,贯穿于整个施工过程的重要技术工作―施工测量,是必不可少的,它既直接影响到路线、构筑物定线和高程系统的控制,亦影响到公路施工过程中施工放样的精度及操作的便利性,同时也涉及到施工单位和业主工程数量的计量、结算、处理索赔事件等直接的经济利益。 1.1 施工测量的实施目的 施工测量的目的就是要对施工场地的表面形状和尺寸按一定比例测绘成地形图,并将线路设计图纸中各项元素准确无误地测设于实地,同时用各种标志表现于现场,按照规定要求指导施工,为公路的修筑,改建提供测绘保障,以期取得高效、优质、安全的经济效益和社会效益。 1.2 施工测量的基本任务 主要是对建设单位所交付的中线位置桩、水准点桩、导线点桩、施工控制桩等及其测量资料进行检查、核对,若发现标志不稳妥、不足或测量精度不符合要求时,应及时进行补测、加固、移设或重新测校并通知建设单位予以调整。另外,还包括测定构造物中线和基础桩的位置、补充施工需要的中线桩(中线桩无法测设时可在两侧安全距离内测设固定距离的边桩)、补充和加密施工需要的水准点及临时导线点桩,以及测定并检查施工部分的位置和标高,等等。 1.3 施工测量的主要工具 以往,人们修筑公路时,对施工测量主要依靠三大件:边长测量用钢卷尺、角度测量用经纬仪、高程测量用水准仪。随着现代科技的飞速发展,以及3S和4D技术对测绘产生的深远影响,施工测量亦已进入了信息化、数字化时代,许多新技术在施工测量中得到了广泛的应用。如电磁波测距和电子测角技术的应用(即将电子经纬仪、测距仪和微型计算机组成一台仪器的各种类型的全站仪的应用)、全球定位系统GPS测量技术的应用,以及遥感技术、激光技术等电子计算机技术的应用。 1.4 施工测量的运用原则 由于公路施工具有工期长、周边环境复杂等特点,再加上施工测量的要求精度较高,因此,为保证公路各个分部位置与高程的精度都符合设计要求,必须遵循“由整体到局部、先高级后低级”的原则组织实施。无论是平面控制还是高程控制,在测设时都应一站到位,减少误差的累计。 2 公路施工测量的主要内容 2.1 中线测量 中线测量也称恢复中线,主要有导线点坐标复测、中桩放样、中桩穿线、栓桩过程。施工单位进场后,首先要根据设计单位所提供的图纸、所给坐标先计算好转折角和边长,并利用全站仪或光电测距仪配经纬仪进行恢复主要控制桩,同时对导线点进行复核联测。由于中心线上的各桩位,在施工中都要被挖掉或者被掩埋,为了在施工中控制中线位置,需要在不受施工干扰、便于应用、易于保存桩位的地方测设施工控制桩。而中桩穿线的过程与导线点复核测量方法相同,衡量其是否合格则是根据直线点是否在一条直线上、曲线点是否在一条曲线上,若有不符合的情况,应以该直线或曲线相距最远点调整中间点,线型结点应先定曲线后定直线。在导线点复测记录栓桩,其它骑马桩、三角网等也可进行栓桩,但无论哪种办法,都应考虑施工由于高填或深挖以后是否还能由其恢复中桩。 2.2 水准测量 水准路线是公路施工的高程控制基础,在施工前必须对水准路线进行复测,如有水准点遭破坏应进行恢复。水准测量是由布设施工临时水准点,测量,计算组成的,首先,为便于公路路基以及构造物的施工,根据实地地形地貌,兼顾结构物工程,可以沿路线方向间隔200m左右在比较坚固的地方补置一个施工用的临时水准点,并对每个加密水准点位置做详细记录。其次,测量严格按照水准测量操作规程进行,使用的仪器一定要经过有关部门校核,每相邻两个水准点进行闭合测量,加密的水准点都要进行闭合和复核,并作好详细的记录。再次,计算过程中要从数据上检查是否满足水准测量的要求,而后每两个水准点闭合计算,复核设计单位所给的水准点是否闭合,复核设计单位所给的水准点闭合计算,并计算临时布设的水准点高程,整理出包含原始和自设水准点高程成果表。 3 对公路施工测量的管理 公路的施工测量是一项精密而细致的工作,稍有不慎,就有可能产生错误,而错误一旦发生且又没有被及时发现并予以解决,则将影响下道工作的质量,最终影响整个测量结果哪怕错误、偏差是很小的,但经过累计,也会产生较大的错误。因此,为保证施工测量的精确度、可靠性,在其运作过程中,必须不断加强对公路的施工测量管理工作。 首先,加强人员管理。 鉴于施工测量具有专业性、精密性等特点,因此,此工作必须由专业的部门、专业的工作人员予以操作。工程部需设测量班,在工程部组织协调下,由测量班具体负责测量工作,而测量班的工作人员,则需经过考核合格后方可上岗。工作中要牢固树立严肃认真的科学态度,坚持做到测量、运算工作及时、准确,要步步有校核、层层有检查,对于不符合设计图纸、技术文件规定的测量结果,一定要返工重测,不可因为偏差较小而存在侥幸心理,要确保测量结果具有足够的精度。在测量过程中,若各项测量误差均控制在允许的范围内,则应对相关负责人予以酌情奖励,反之则予以相应处罚。另外,要通过多种途径的培训及学习、教育,不断提高测量工作人员的职业道德与专业能力,使其了解、熟悉、掌握常规测量仪器的操作、性能、维护和保养等知识,施工测量常用的测设方法和技能,以及测量新技术发展与应用动态等。 其次,加强仪器管理。 随着公路工程建设规模的日益扩大,随着现代科学技术的日新月异,其在为施工测量奠定一定物质基础的同时,亦对施工测量精度的要求提出了挑战。施工测量过程中,依靠先进的仪器设备是不可避免的,这就要求管理者首先应结合公路建设发展的需要,积极引进先进、实用的新仪器,以期不断提高公路施工测量的质量;其次应保证测量中所用的仪器有专人使用、管理,其他人不得随意动用,以免降低或损坏精度,并定期按测量器具鉴定制度进行鉴定,以此为依据对测量仪器的质量和性能予以保养、检修,从而保证具有良好的工作状态;再次应对贵重、精密的测量仪器建立台帐,其他如塔尺、钢卷尺、花杆等测量工具需建立实物账目,以科学、规范地管理仪器设备;另外应在工作中严格按规范、按说明合理操作仪器,不要将之暴晒、雨淋,还要避免尘土。 4 结论 鉴于施工测量具有如此重要的地位和作用,因此,公路设计、施工乃至监理单位及部门都应对此工作予以足够的重视。
环境监测论文:提升环境监测技术策略 引言 近年来,我国许多地区灰霾天气有所增加,有的城市灰霾天气占到全年天数的一半,有的则超过一半。有关专家根据环境监测机构的提供的监测数据分析认为,造成灰霾天气的主要原因是空气中PM2.5细颗粒严重超标。本文以影响我国环境监测质量的原因为切入点,针对环境监测中存在的评价体系、环境监测技术和管理监督等问题,笔者在查阅大量资料的基础上,结合自身多年的工作实践经验,提出了解决办法与提高环境监测质量的建议。以期对广大环境保护者提供一个理论依据平台。 1影响我国环境监测质量的问题 环境监测作为环境保护研究的基础,既是一种对环境管理的手段,又是有关部门对制定环境保护决策的重要依据,环境监测质量的好坏直接关系到人类生存环境与生存安全。目前,影响我国环境监测质量的主要问题有: 1.1污染指数评价体系问题近年来,我国许多地区灰霾天气有所增加,有的城市灰霾天气占到全年天数的一半,有的则超过一半。有关专家根据环境监测机构的提供的监测数据分析认为,造成灰霾天气的主要原因是空气中PM2.5细颗粒严重超标。专家指出:我国现行的空气污染指数评价体系是10年前根据当时城市的空气污染状况所制定的,污染指数评价体系只包括了二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物这3项指标,对引起灰霾天气的PM2.5细颗粒和臭氧等指标并没有包含在内,因而导致了监测部门公布的空气质量数据与实际空气质量有很大的差别。 1.2环境监测技术问题环境监测技术问题主要来自两个方面:1、资金投入问题。由于环境监测部门的监测资金投入主要依赖财政部门,有限的财政投入引起监测技术资金投入的严重不足,无法及时对监测设备与监测技术更新。2、技术人员问题。环境监测技术人员因受编制限定的影响,无法得到及时充实,同时由于监测部门资金不足,很难对现有技术人员进行必要技术深造培养,因而导致监测技术跟不上对环境监测质量的发展要求。 1.3管理监督问题由于环境监测监测是一个带有公益性质的垄断行业,加上环境监测部门属于行政事业单位,在管理上存在严重的缺陷,对环境监测的质量缺乏有效的监督。特别是在市场经济的大潮冲击下,一些监测部门受利益的驱动,将环境监测的工作重心转向了一些企业污染大户委托性的监测报告方面,企业污染大户希望通过监测部门出具“合法化”监测报告来减少缴排污费,而监测部门则通过服务监测创收来解决监测资金不足的问题,其结果是,导致环境监测数据失真、环境监测质量下降。 2提高环境监测质量的办法 随着我国城市化、工业化的快速发展,环境污染状况日夜严重。不但环境监测的范围、内容在不断扩大,而且对环境监测质量的要求也在不断提高。如何加强环境监测提高监测质量,笔者认为: 2.1进一步完善环境监测体系功能,拓展监测指标随着环境质量的变化和污染物种类不断增加,原有环境质量评估体系中的一些评价指标,已经无法评估我国环境质量的现状和未来的发展趋势。因此,我国应进一步完善环境监测体系的评估功能,及时调整环境监测机构的功能布局,拓展环境监测指标。通过完善的环境监测体系中的评估功能,不断加强环境质量监测数据的分析,从而提高我国环境监测的质量。 2.2增加建设资金的投入,提高环境监测能力当前我国加大了对环境监测能力建设的投入力度,环境保护部门应抓住机遇,积极争取配套资金,增加环境监测设备,解决环境监测站点在工作中遭遇的“巧妇难为无米之炊”的尴尬状况。由于我国许多城市水污染情况严重,各级监测站应重点针对饮用水有机物分析能力的建设规划,加大资金投入力度,不断完善环境应急监测技术体系和工作程序,配齐应急监测设备,从而提高我国环境监测能力与监测质量。 2.3加强技术监督力度,确保数据真实可靠监测数据是环境监测质量好坏的关键,在环境监测过程中只有确保数据的真实可靠,才能充分发挥环境监测的保障作用。各级环保部门应加强环境监测技术的监督力度,加大对质量控制考核、实验室间比对、环境监测技术人员的考核和监测技术人员的培训力度,从而解决因监测数据不全面、准确引起的环境监测质量问题, 3结束语 环境监测部门必须以社会环境服务为工作方向,以提高人民生活质量为根本出发点,以提高环境质量为目标,坚持“强化公共服务职能、弱化市场服务职能”的原则,切实加强监测能力,进一步完善监测体系,努力提高环境监测质量,强化监测效率,只有取得真实可靠、符合实际的环境质量资料,才能制定出科学的污染防治措施,使其对环境的影响减少到最小。 环境监测论文:高效液相色谱仪在水环境监测中的应用及其前景 论文摘要:浙江省上虞市地理环境特殊,具有丰富的水资源,随着近些年浙江省上虞市的产业承接建设及其经济发展对当地的环境造成了一定的影响。基于国家对水环境的要求以及本监测站在实际监测过程中的实际要求需要,在针对水环境的监测上引入了高效液相色谱仪作为基本的检测手段。在实际的应用过程中可以发现高效液相色谱仪在对于水环境的基本因素的监测方面表现为较高的工作效率以及工作精准度。同时还可以与其他的先进仪器与软件进行联动,更好的提高工作效率。本文在此基础之上讨论高效液相色谱在水环境监测中的应用及其未来可能的发展前景。 论文关键词:高效液相色谱仪;水环境;监测;前景 一、高效液相色谱仪及其技术简介 高效液相色谱(HPLC)也叫高压液相色谱、高速液相色谱、高分离度液相色谱等。是在经典液相色谱法的基础上,于60年代后期引入了气相色谱理论而迅速发展起来的。它与经典液相色谱法的区别是填料颗粒小而均匀,小颗粒具有高柱效,但会引起高阻力,需用高压输送流动相,故又称高压液相色谱。又因分析速度快而称为高速液相色谱。 高效液相色谱仪的系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的吸附-解吸的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器(能检测色谱柱流出组分及其量的变化的器件。指机械的、电子的或化学器件,用于区分、记录或指示环境中某一变量的变化,如温度、压力、电荷、电磁辐射、核辐射、粒子或分子等。)时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来。 二、高效液相色谱仪的应用 高效液相色谱仪在水环境监测中的应用主要分为三个方面:一方面是对传统监测项目指标的监测;一方面是针对水体中的有机物进行监测;另一方面是利用其高效分离的技术特点在对水体中污染物质总量的监测的基础之上对不同价态及其形态的污染物进行分类定量监测。 (一)对传统污染物的监测 对传统污染物的监测主要是针对日常水体中常见污染物的重点监测。根据国家的相关要求及其本站的实际监测条件,对水体中主要污染物的监测包括了重金属元素(铜、锌、砷、汞、镉、铬等)、营养元素(氮、磷、钾等)、特殊元素(硒、氯、硫等)。通过如上监测对水体的日常污染状况进行把握与评价。同时,传统污染物的监测还包括了对特定企业排污点的污水监测,作为其环保达标的重要依据。 (二)对水体中的有机物 在传统的污染物的基础之上工业以及农业淋容等多方面因素会对水体中造成一定的有机物污染,在针对有机物的污染监测过程中传统的监测方法无法在精度与效率方面达到要求。在此方面应用高效液相色谱仪在对有机物进行定型的同时进行定量的监测。主要监测的项目包括了,工业有机污染物(氰化物、)挥发酚、石油类、总有机物等)、农业有机物(如杀虫剂、除草剂、消化抑制剂)、特殊有机物(微生物代谢物、医疗污染物、生活污水等)。针对如上的有机物监测一方面能够对水体中有机污染现状进行评价,另一方面可以鉴别污染物种类进而对排查污染源提供一定的帮助。 (三)对不同价态及其形态的污染物的监测 同种化学元素的不同存在价态以及形态对其生物毒性的影响至关重要。比如铬元素在水体中存在三价与六价之分,其中三价铬毒性较小且对在较大浓度范围内对人体有益,而六价铬则表现为较强的生物毒性,在较低浓度下对人体造成较大危害。在水环境的监测过程中传统的六价铬的监测方法是利用六价铬与二苯碳酰二肼的显色反映进行检测的。这种检测方式由于收到氧化还原条件的影响容易造成较大误差,进而使得对水体环境的判断失准。采用高效液相色谱仪能够同时监测同种元素的不同价态进而对水体的污染物及其毒性进行更好的定量分析,为后续的环境评价与治理奠定基础。 三、高效液相色谱仪的特点 (一)高效液相色谱仪的准确性 与传统的检测方法相比较,高效液相色谱仪具有更高的准确性,这种准确性主要表现在两个方面:一方面高效液相色谱仪为全自动检测仪器,在避免了人为误差出现的同时降低了机械误差。而机械误差经过标准物质的校订之后可以得到很好的控制,这就决定了高效液相色谱仪在监测过程中误差较小。同时,在另一方面高效液相色谱仪在监测原理上同样优于传统的监测方法,以火焰原子吸收测量水体中的重金属浓度为例,其以火焰原子激发的峰值为测定浓度结果,在测定过程中的波动式消耗会使得测量结果较实际浓度偏低的现象。而采用高效液相色谱仪则是利用全部曲线的面积来代替相对体积内的总量,在计算优化方面更具备准确性。 (二)高效液相色谱仪的高效性 高效液相色谱仪的高效性主要表现为三个方面: 1、高效液相色谱仪的检测效率本身,样品从进样到出结果仅需要30秒作用的时间对于单向测定,此时间还具有一定的下降空间。 2、高效液相色谱仪的多重测定效率。在针对多项目的测定过程中。利用高效液相色谱仪进行测定可以单次进样多指标共同检测的效果,大大的降低了进样的重复性工作,提高了整体的工作效率。 3、高效液相色谱仪的连续进样机制,在前一样品转移到检测室后,后一样品既可以做进样处理,在监测相同的项目指标的情况下,连续进样与单独进样的监测效率提高越30%。 此外,通过高效液相色谱仪与质谱仪的连用可以实现在定量分析的基础之上进行定性的监测。一方面省略了定性检测的二次步骤,另一方面降低了样品前处理的难度与过程。进而,降低了监测的时间。 (三)高效液相色谱仪的广泛性 高效液相色谱仪的广泛性主要表现为对监测物质的广泛性,其监测项目几乎涵盖了水体环境监测的所有基础项目。包括了重金属的测定、营养元素的测定、其他离子的测定、不同价态的测定、有机物的测定等等诸多方面。尤其是其针对有机物的测定方面还可以细致划分为多环芳烃类化合物的测定、酚类化合物的测定、苯胺类化合物的测定、邻苯二甲酸酯类化合物的测定、氯联苯和卤代化合物的测定 、苯基脲类化合物的测定、酞酸酯类化合物的测定等等。几乎涵盖了所有类别的污染物种类,使得在实际的操作过程中可以根据不同的监测目标与监测目的进行合适的项目选择。 四、高效液相色谱仪的应用前景 (一)与评价软件连用 高效液相色谱仪与评价软件连用主要是利用高效液相色谱仪的数据收集功能以及数据计算功能。在高效液相色谱仪对数据计算的基础上结合电脑的评价软件对获得数据进行进一步处理的过程。通过与评价软件的连用可以达到在监测的过程中根据不同的监测目的进行合理的评价结果输出的方式。进一步使得环境监测具有高效化与准确性。 在具体的操作层面其可能应用主要分为两个方面:一方面是利用评价软件的评价功能对超标样品进行筛选。在测定前利用标准物质对环境标准进行测定。而在测定的过程中利用评价软件的筛选功能自动对超标样品进行报警或者标红处理,而对于未超标样品则可以采用忽略的处理方式。最终的数据输出结果为超标样品编号与浓度。这样能够有效的降低环境监测站的工作强度。 另一方面是利用预设的国家标准以及不同污染物的环境效应权重针对同一样品的权指标测定项目进行评价报告的生成。在测定的过程中自动的对比国家环境标准,进而生成科学的环境评价报告,为后续的环境治理提供一定的依据。 (二)与质谱仪连用 高效液相色谱仪只能够定性的分析被监测物质,或者通过对吸收光谱的设定来测定特定物质的浓度,而对于未知物质的监测则存在一定的不足。此方面的缺陷使得其在使用的过程中测定项目具有一定的盲目性。通过高效液相色谱仪与质谱仪的连用可以在同一样品测定的情况下测定未知样品中的特定物质种类以及物质浓度。方便并拓宽了水环境监测的广度。 (三)与连续进样装置的连用 高效液相色谱仪具有一定的连续进样能力。但是,此种进样依旧采用手动的模式进行。在手动模式下,一方面对进样效率的提高程度不显着。另一方面则表现为对进样的准确程度不精确。因此,采用高效液相色谱仪与连续进样装置的连用在进一步提高工作效率的同时,保障了进样的准确性与测定的自动化程度。在效率与精度方面对高效液相色谱仪的检测均是一种提高。 五、总结 本文结合前人的研究结果以及自身的工作经验,讨论了高效液相色谱仪在水环境监测过程中的应用。通过对其原理构造的梳理,找到其在实际的过程中的实际应用领域。同时,对其工作过程中的特点进行总结,找到了其高效性、准确性、广泛性等基本特征。同时,基于高效液相色谱仪在实际工作过程中的表现不足,从与其他设备的连用角度提出了高效液相色谱仪在水环境监测的未来应用前景。希望为今后的工作与科研提供一定的理论基础。 环境监测论文:分析公路项目声环境监测与评价 【摘 要】声环境影响评价是公路建设项目环境影响评价中最重要的内容之一。同时环境现状监测是环境影响评价的重要组成部分,它提供项 目所在地评价区域各种环境背景真实的监测资料,帮助确定环境污染参数,以便科学评价环境现状,并为环境影响预测提供基础数据。本文针对公路项 目声环境的现状监测与环境影响评价进行探 讨。 【关键词】公路;声环境;监测;评价环境现状监测是环境影响评价的重要组成部分,它提供项 目所在地评价区域各种环境背景真实的监测资料 ,帮助确定环境污染参数.以便科学评价环境现状,并为环境影响预测提供基础数据。环评结论是否可信,在很大程度上取决于环境质量背景值的代表性、公正性和准确性。我国从 2010年 4月 1日正式实施新的《环境影响评价技术导则 声环境》(HJ2.4—2009),从技术角度进一步规范和明确公路建设项 目声环境影响评价工作的整体要求与评 价技术要点 .旨在提升线性工程环评报告 书的编制质 量及其在项 目建设 与环保监督 管理中 的作用1 公路交通噪声监测方法1.1 沿线声敏感点调查道路中心线两侧 lOOm范围内的学校、医院.60m范围内的居民住宅;特别应该注意的是,由于线路摆动在建设中时有发生.公路建成后的噪声敏感点与“环评”报告有较大差异 .逐一调查落实 。 1.2 现状监测点的布设方法 声环境现状监测点应覆盖整个评 价范围 .并 以能满足环境噪声影响预测 的需要 为根本 出发点 测点的布设应把握 “三点一致”的原则,即现状监测点、环境噪声预测点和工程监管与验收监测点.力求“三点一致”。 1.3 敏感点噪声监测 主要目的是了解敏感点环境噪声水平和达标情况 所有敏感点不可能全部监测.首先应选取环评中确认的敏感点和每一路段代表性敏感点.以便于监测数据与环评预测值比较 监测点应选在距道路最近的敏感建筑窗外 l米 。昼夜各监测 1次 、连续监测 2天。 2 声环境监测 2.1 敏感点 24小 时噪声监测主要 目的是掌握高速公路交通噪声时间分布特性.敏感点应优先选取道路中心线两侧 60米范围内的居民住宅和道路中心线两侧 100米范围内的学校和医院.选择 1~2个高于路面的监测点.连续监测 24小时。监测点应具备必要的监测条件、易于操作、监测期间无生活噪声或其它噪声干扰2.2 交通噪声平面衰减监测主要 目的是掌握高速公路交通噪声空间分布特性 .应选择在道路的平直路段、距弯曲段和桥梁较远、公路两侧开阔无屏障。监测点分别选在距公路路肩 20米、40米、80米和 120米,监测点与公路之间高差应尽量保持一致、无其它声源干扰。必要时增设距路肩 0.2米监测点一般每条[:请记住我站域名/]公路设 l一2个监测断 面2-3 声屏障降噪效果监测视声屏障长度.一般设 4~6个同步监测点2_4 测量值修正方法在测量结果达标的情况下,背景噪声可以不修正;但是.当测量结果超标并且背景噪声难 以回避时 .就应该考 虑背景噪声的修正 问题可以采取 以下几种方式进行 修整 :2.4.1 剔除可疑测量值:当某个 1小时测量值太高并且交通量数据又不能支持时,应剔除可疑测量值 ;2.4.2 在有蝉鸣声、蛙鸣声或虫鸣声但无车辆通过时.测量昼间和夜间 1分钟等效 A声级,作为该监测点的背景噪声,参照《工业企业厂界噪声测量方法》中的规定对测量值进行修正;3 评价监 测数据统计处 理后 以表格 、图形给出 .同时应得 出以下基本结论 :3.1 敏感点声环境质量达标情况应按环发[2003]94号《关于公路、铁路(含轻轨 )等建设项 目环境影响评价 中环境噪声有关问题的通知》的规定 进行评价 ;必要时 ,应对敏感点室内声环境质量进行测量.确定是否满足建筑物设计的使用功能。 3.2 交通 噪声衰减规律评价 。 3-3 声屏障降噪效果评价 3.4 交通噪声 24小时变化特征评价4 公路交通噪声影响预测公路 (交通噪声影响预测是在设定的环境条件和声传播条件下 .公路交通噪声对线路两侧声环境的影响分析 通 过预测评价结果 .绘制典型路段(如城、镇规划区路段)各特征年公路交通噪声影响等声级线图并给出线路两侧土地利用规划的噪声防护距离。为此.应把握以下要点 :4.1 首先应明确交通噪声影响预测所设定的环境条件和声传播条件。即假设在开阔、平坦、平路基(或不同高度的路基)、直线段等特定环境条件下 ,不考虑线路两侧树木与地上物对声波的遮挡、空气吸收等声传播附加衰减.只考虑声波的几何衰减与地面吸收衰减4.2 明确公路交通噪声影响预测计算模式:确定地面吸收衰减量5 结束语声环境影响评价是公路建设项目环境影响评价中最重要的内容之一。由于线性工程存在的线路长、涉及面广、制约条件多等因素,其声环境影响评价的各技术环节的参数选取十分复杂.导致评价的技术难度远高于一般工程 。因此 ,只有牢牢地把握声 环境影 响评 价中各 个环节的技术要点,严格按照《导则》的要求.层层把关 、科学运作.才能获得令人满意的结果。 环境监测论文:环境监测存在的问题分析和解决措施 一、前言 随着我国环境污染程度的日益严重,尤其是人们环境保护意识的增强,环境监测事业获得了较快的发展。环境监测从诞生至今已经经过了半个多世纪的发展,纵观其发展历程,环境监测大致经历了典型污染事故调查、环境污染监督以及环境质量监测等三个阶段。尤其发展历程可见,环境监测已经越来越重视重大环境污染事故的事前预防,也越来越科学化。 面对我国日益严峻的环境形势,环境监测工作在促进我国环境保护工作开展方面功不可没,但是我们同样也应该清醒地认识到,相对于国际先进水平,我国的环境监测工作在配套技术水平、监测管理、人员素质、经费投入以及工作体制和运行机制方面还是存在着较大的差异,使我国目前的环境监测普遍存在一些问题和不足。在下文中,笔者就环境监测存在的问题开展了有关分析,并在此基础上,探讨了解决当前问题的措施和方法。 二、环境监测存在的问题分析 1.监测手段比较落后 我国的环境监测手段比较落后和陈旧,污染物的类型不同通常会采用不同的污染物采样和分析方法,但是这些方法显然缺乏必要的系统性,没有形成一个完整的体系。例如,目前欧美发达国家已经普遍开展了关于POPs的系统化研究,虽然我国目前也有一些研究机构和高校开展了POPs的本底污染情况的相关研究,但是研究的环境介质和地域范围均存在明显不足。当前,我国的环境监测部门仍然无法开展POPs的例行监测与调查,主要原因是我国目前还没有制定符合我国国情、而且统一颁布实施的标准化监测方法,并且我国的环境监测部门在设备、人员、投入等方面均无法满足要求。当前关于POPs的研究成果无法真实、全面地反应我国生物体、土壤、大气以及水体当中的POPs的污染程度,因此也无法开展POPs污染来源及其危害程度的相关分析和研究。 2.应急监测技术仍未体系化 当前我国的环境监测部门还没有一套完整、系统的应急监测技术体系,致使环境监测部门在出现重大的、突发性环境污染事故时很难实现及时有效地应对。现有的标准监测方案在环境污染动态监测尤其是现场监测方面存在着较大的不匹配性,而且环境监测和监测结果分析的成本较高,缺乏经济性。在应急监测设备和仪器方面也比较落后,并且某些应急监测设备和仪器的监测需要采用非标准方法,所获得的监测数据也只能够进行半定量分析和定性分析。同时也应该认识到我国国情的特殊性对于应急监测技术体系化进程的限制,即地域辽阔、地形复杂、经济发展水平不一,环境监测部门只能够开展一些能力范围之内的环境监测工作。 3.监测结果不全面 导致我国环境监察结果不能够全面反映环境污染情况的原因体现在监测指标、监测要素、监测频次以及评价方法等四个方面。(1)监测指标方面。我国目前所执行和采用的环境监测指标仍然不能够完全适应我国的环境状况。究其原因:首先,环境监测项目没有体现出针对性,存在重复监测的问题;其次,某些可以表征污染状况的有害参数出现漏测问题,对于应该增测的污染指标迟迟没有增测。例如,某些欧美发达国家目前已经有效控制特征有毒污染物,但是我国环境监测的有机污染控制指标仍然采用非特异性指标(例如非甲烷总烃、石油类、化学需氧量等)。在实际生活中,颇让环境监测部门尴尬的是,根据当前的监测因子和指标体系评价,环境质量明明是“良好”,但是群众的实际感受却是“恶劣”。(2)监测要素方面。当前我们仍然没有对生物体、大气颗粒物、固体废弃物、底泥以及土壤等环境要素进行监测,所以很难真实反映环境现状。(3)监测频次方面。当前的环境监测频次明显偏低,导致所获得的化境监测结果缺乏必要的连续性,很难真实、准确地反应当前的实际环境状况,造成了环境管理的被动化。(4)评价方法方面。在环境监测结果评价方面,通常采用对比分析检测数值和控制标准数值的方式,并用是否超标来决定环境的评价结果。这种环境评价方法不仅没有对环境监测数据进行深加工,造成了资源浪费,更加缺乏对检测数据背景及其相关性的分析。 三、解决措施 1.研究突发污染事故快速监测技术 第一,采取多种手段应急和预警。现场快速分析是应急监测的手段之一。应急仪器包括流动监测车,应在应急监测“实战”之前,充分做好准备工作,建立相应的应急监测方法标准,或掌握应急仪器所出具数据与经典标准方法的差异性,以提高实际应用时对报出数据的把握性。第二,有研究实力的环境监测站可以联合企业开发价廉实用的快速测试仪器,有经济实力的环境监测站可以购置进口设备,但加快引进国外技术和国外仪器国产化是环境监测仪器的发展出路。 2.实现监测方法的标准化 基于多种有毒污染物在环境中能积累、迁移、转化的事实,要发展多环境介质(水/悬浮物/沉积物/大气/土壤/生物界面)污染物的监测方法并使其标准化,以利于开展污染调查与研究。对于目标有毒有害污染物,除了国际上已普遍重视的POPs外,还应关注各地特征性污染物及目前尚未重视的新型污染物如抗生素、内分泌干扰物等。 3.科学监测 第一,合理制定监测因子。应根据不同地区、不同污染源所产生的有害物质种类和浓度,选取危害大、出现频率高的污染物作为监测对象,删减长期未检出或在标准值以下的项目。第二,强化自动、连续监测。研究多种常见污染物的在线连续自动监测仪器,并加强连续自动监测系统的联网与数据共享。第三,重视生物、毒理学监测。除了用物理、化学手段监测外,还应逐步将生物监测和环境毒理学监测纳入环境质量监测体系,使用生物毒理学来检测污染物对环境的影响及对动植物和人类的危害性。第四,有效评价监测数据。在获得大量可信的环境监测数据的基础上,对监测数据进行统计分析和深度加工,对监测数据本身的背景、相关性进行研究,提高环境质量综合分析水平。 四、结束语 环境监测工作是环境保护部门制定环境决策的重要信息来源,同时更是进行环境管理和环境保护的重要的基础性手段。环境监测工作的主要内容是了解目前的环境质量现状,掌握环境质量变化的原因和趋势,明确导致环境质量降低的各种主要的污染物种类及其排放总量,为我国环境保护的顺利开展提供必要的技术支撑,并以此为基础提出相应的污染防治对策和环境保护政策。 环境监测论文:现代气压沉箱施工的环境监测及分析 【摘 要】现代气压沉箱施工多应用于大城市繁华地段, 为把其对周边环境的影响降到最小, 试点工程对气压沉箱施工进行了环境监测方案, 并对监测结果进行了分析。监测结果表明: 现代气压沉箱施工对周边环境的影响较小, 周边土体、邻近建筑物以及地管线的变位能够控制在允许范围之内。 【关键词】地铁隧道 风井 气压沉箱 地下水 监测 地表沉降 0 前言 随着我国城市化进程的加速, 大量的城市地下建筑物在沿海软土地区兴建, 城市地下空间的开发和利用将越来越成为城市发展的趋势; 同时高层建筑、地铁、港口、桥涵、重型地下构筑物的建设对地下建构筑物和基础埋置深度要求也越来越高, 地下空间开发利用随之也进入了向大深度发展的态势[1-4]。 在城市中心建筑物密集区开挖建设大深度地下空间, 往往面临施工场地狭小、周围重要设施众多的情况; 同时, 地下施工在开挖时往往会引起地下水位的降低, 进而导致周围地基的沉陷, 严重时可能会引起周围地基的塌陷, 给邻近建(构)筑物和地下市政设施带来严重的影响; 另外, 市区地铁隧道、地下高速道路、共同沟以及竖井风井系统工程的施工往往受到各方面的限制。相比之下, 气压沉箱工法在许多情况下能适应上述方面的特殊需求, 因而在工程应用中具有不可替代的竞争力及广泛的应用前景[5]。 本文结合上海市轨道交通 7 号线 12A标段浦江南浦站~浦江耀华站区间中间风井气压沉箱工程进行环境监测分析, 重点研究了气压沉箱施工对周边环境的影响, 以期为今后大型地下工程的设计和施工提供一定的参考。 1 施工及监测方案 1.1 施工方案 该工程根据结构特点采用了六次制作、四次下沉的施工工艺进行沉箱施工。施工中采用了在沉箱外围设置支撑及压沉系统。根据沉箱不同下沉阶段通过在外围采取支撑形式或压沉形式来控制沉箱下沉速率及下沉姿态。在施工过程中,严格气压控制, 同时针对沉箱下沉不同阶段还采取了泥浆减阻, 灌水压重等手段进行施工过程控制。主要施工工况如表1 所示。 1.2 监测方案 在施工期间对沉箱周围土体的水平与垂直、地下水位、孔隙水压力等进行了测量, 并对相邻的煤气管、建筑物进行了沉降监测。施工场地及监测点平面布置如图 1 所示。 2 监测结果分析 2.1 土体侧移 在沉箱周围共布置 8 个土体侧移测孔, 北侧 3 孔(T5、T6和 T7), 西侧 4 孔(T1~T4), 东南侧 1 孔(T8)。8 个测孔在不同工况下的变形曲线如图 2 所示。 总体而言, 开始 3 个工况下所有测孔土体的侧移均较小, 量值一般在±5 mm以内; 各测孔均在工况 4 下侧向位移最大。所有 8 个测孔中, T1 测孔土体的水平位移最大, 工况 4下的位移达到 - 27.24 mm。从图中可以看出, 测孔距沉箱越远, 土体侧移相对越小。 2.2 地表沉降 不同施工工况下各断面地表沉降如图 3 所示。从 4 个断面的地表沉降曲线可以看出, 各个断面的最大地表沉降点均在最靠近沉箱的测点, 随着距沉箱边距离的增加, 各测点的地表沉降逐渐减小。最大沉降点位于 4 号断面的 D4- 2 测点, 其最大沉降达 - 28 mm。 2.3 土体分层沉降 在沉箱两侧共布置 6 个土体分层沉降测孔, 各测孔土体分层沉降如图 4 所示。不同深度处各测孔的沉降规律基本一致, 沉降量同时增加或减小。图 3 和图 4 监测结果均表明沉箱施工周围土体沉降的影响很小。 2.4 邻近建筑物沉降 邻近建筑物各测点沉降时程曲线如图 5 所示。沉箱施工过程中, 最靠近施工位置的 J1- 1 的相对沉降值最大, 其最大沉降达 - 8.36 mm, 发生在工况 1, 该测点在工况 4 下沉降值也较大, 达 - 8.03 mm。其余各测点的沉降值均较小, 一般在±2 mm之间, 说明沉箱施工对这些测点沉降的影响较小。 2.5 管线沉降 邻近管线各测点在沉箱施工期间的沉降曲线如图 6 所示。就沉降曲线的整体形状而言, 沉箱施工对各管线变形的影响并不大, 且各管线测点的垂直变形并无明显的变化规律。管线各测点中最大沉降点为 M3 测点, 其最大沉降为- 5.4 mm, 发生在工况 4; 各测点中最大上抬位置在 M5 测点,其最大上抬位移为 4.0 mm, 发生在工况 3。 2.6 地下水位 沉箱周围水位测点水位的相对变化如图 7 所示。工况 1和工况 2, 沉箱下沉深度较浅, 沉箱底部施工施加的气压也较小, 气压平衡作用效应不明显, 因此地下水位变化幅度不大, 其中 SW2 测点的最大水位下降幅度仅为 - 37.8 mm; 随着箱体的第三次下沉, 所有测点的水位迅速上升, 且各测点水位的上升幅度相近, 工况 3 下最高水位点为 SW3 测点, 其水位相对于初始水位上升了 91.7 mm; 箱体第四次下沉后期,各测点水位相对于工况 3 有稍许的下降, 但水位仍高于初始水位。 2.7 孔隙水压力 沉箱周围测点孔隙水压力变化如图 8 所示。距地表越近, 孔压的变化量越大。距沉箱最近的两个测点 SY01 测孔最大孔压变化量为 10.67 kPa, 深度 - 6 m; SY02 测孔最大孔压变化量为 24.38 kPa, 深度 - 6 m。整体而言, 从工况 2 开始孔隙水压力的变化值较大, 与地下水位的变化原因一致。 3 结语 整体沉箱施工期间, 沉箱周边土体侧移、地表收分层沉降、地下水位及孔隙水压力变化均较小, 施工场地周围建(构)筑物和地下管线并未发生过大的变形和位移, 说明气压沉箱工况能够有效地减小施工对周边环境的影响, 从而进一步证明气压沉箱式法在工程应用中具有不可替代的竞争力及广泛的应用前景。 环境监测论文:环境监测现况和问题 1目前我国环境监测的现状 1.1环境监测机构逐步完善截至2011年,全国环保系统已建立2587个环境监测站,形成了由中国环境监测总站、省级环境监测站、地市级环境监测站及区县级环境监测站组成的四级环境监测机构,建成31个省级辐射环境监测站。2008年,新组建的环境保护部设立了环境监测司,加强了环境监测管理。2009年中国环境监测总站增加人员编制90名,提高了国家环境监测能力。2009年2月成立了环境保护部卫星环境应用中心,为实现环境监测“天地一体化”奠定了基础。 1.2环境监测信息体系初步建立环境保护部和各省(区、市)及部分城市环境保护主管部门每年定期环境状况公报和环境质量报告,以满足社会公众对环境质量状况的知情权。原国家环境保护总局从2002年开始113个环保重点城市空气质量日报与预报。环境保护部自2009年7月份起对全国主要水系100个国控水质自动监测站的八项指标(水温、pH、浊度、溶解氧、电导率、高锰酸盐指数、氨氮和总有机碳)的监测结果进行网上实时。2010年11月,113个环保重点城市空气质量实时系统投入运行。环境保护部定期重点流域、重点城市环境质量状况报告,加大了环境监测信息公开的力度。 2我国环境监测工作存在的问题 2.1法律法规不够完善随着我国对环境保护的重视加大,自《中华人民共和国环境保护法》颁布后,我国在环境保护方面不断立下法律法规,但是,环境保护重要环节——环境监测,到目前为止仍没有受到专门的法律法规的规范。俗话说“无规矩不能成方圆”,环境监测没有明确规范使得其性质、地位和作用有些模棱两可,影响了人们对环境监测的认识 2.2管理模式老套我国现行的环境监测体制仍沿用旧的分块管理模式,很容易致使某些地方政府施行“保护伞”,在反映环境质量和环保业绩考核时,维护地方利益,从而影响环境监测体制发挥应有的作用。在分配监测任务和工作上也是“一把尺子”“统一布置”,使得环境监测人员难以根据各大自然区域差异和污染的轻重,有主有次的进行监测,影响了监测质量。2.3财力资源不足长效、稳定的财政支持是我国环境监测的坚强后盾。为了保障我国环境监测的顺利进行,足够的资金供给是必不可少的。由于我国环境监测管理模式有些陈旧,在引进仪器装备时某些资源不能合理配置,使得部分仪器不能各尽其用,造成了资金不必要的浪费,也给各级政府的财政添加了压力。加上我国正处于发展中阶段,在环境监测方面投放的资金不会特别充裕,也间接影响了环境监测科学研究。阻碍了我国在环境监测方面取的更大的进步。 2.4监测技术体系有待提高监测技术体系可以说是是监测工作的核心部分。我国监测工作的发展关键在于监测技术体系。通过考察一些发达国家的先进技术体系,我国制定出一套适应中国国情的监测技术体系。由于初步阶段,检测技术体系的基础还是比较薄弱的。其中特别令人看好的网络监测也需要进一步加强。网络的结构还不够巩固,运行机制、监测能力还不够与环境保护工作需要相适应。要我国监测工作更有效,提高监测技术体系很重要。 3应对策略 3.1改革管理模式旧的管理模式很难和现在监测工作的发展相适应,要积极推进管理模式改革。各大区域设立区域环境监测中心,对区域的环境质量状况进行全面监测按落实环境质量地方负责制。环境监测站按地域分布,做到有重有轻,任务根据环境严峻程度分配,做到有主有次。 3.2完善监测技术体系我国建立了具有中国特色的监测技术体系,但还有一些漏洞。环境监测网络也需要完善,对环境各要素如空气、水、土壤、生物等进行网络监测;对国家、省、市、县四级进行网络管理;对数据报告、信息传输和在线监控网络系统等信息进行网络监测。向海峡西岸先进的环境预警体系靠近。 3.3提高监测人员素质要加强对监测人员素质的重视,并采取一些积极有效的措施。制定环境监测专业培训计划,围绕能力建设重点工作和重点领域开展监测技术培训;在全国范围内进行环境监测人才的培养,努力培育出学术顶尖人物和拥有过硬专业知识、技术的人才队伍;鼓励优秀人才脱颖而出做到人尽其才;注意及时引进优秀专业技术人才;定期选拔技术骨干赴国外进修;依靠科技进步促进环境监测能力现代化建设,进一步推进我国监测工作。 环境监测论文:环境监测对环境工程改造的促进作用 1 环境工程改造的主要污染 环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程同生物学中的生态学、医学中的环境卫生学和环境医学,以及环境物理学和环境化学有关。由于环境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核心是环境污染源的治理。主要有水体污染控制、生活用水供给、大气污染控制、固体废物处置、噪声污染控制,还有放射性污染控制、热污染控制、电磁辐射控制等。 1)水体污染控制。水体的污染并没有严格的定义和固定不变的标准。可以要求水体水质:维持自然状态;符合饮用水原水要求;适于鱼类的生存和繁殖;适于农业灌溉;适于游泳和其他水上文体活动;符合各种工业用水原水的要求;不呈现不洁状态等。对于这些水体的水质,许多国家都规定有具体的要求。 2)大气污染控制。对不同范围内的大气质量要求是不同的。空旷地区应当保持空气的自然质量。城区的空气应当有较高的质量。污染源的局部空间特别是车间内部空气质量的要求可以低些,但不应危害工作人员或居民的健康。大气污染有局部性的,如室内污染、个别烟囱的污染;有地区性的,如城市交通污染。 3)固体废物处置。固体废物的处置方法有掩埋、焚化或加工利用。焚化也可以看作是一种处理方法。因为灰烬仍要处置。固体废物特别是垃圾的收集和储放既要花钱少,又要不影响环境卫生。处置垃圾的方法主要是掩埋,少数焚化,也用于堆肥。掩埋包括填地、填坑、改沼泽地为场地和弃之于海。弃海即使近期未见不良后果,远期堪虑。 4)噪声污染控制。噪声主要来自机器和交通工具。控制噪声首先是不用喧嚣的设备:或则改革工艺,如改铆接为焊接;或则改换机械,如用压桩机替代打桩机。再次是正确操作,如正确使用润滑剂,正确使用喇叭等音响设备。建立隔声屏障或建筑表面多用吸声、隔声材料,以及城市合理规划等等,也是有效的措施。 2 积极开展环境工程改造的意义 优越的生态环境是人类长期生存的基本条件,也是社会经济稳定发展的关键要求。环境工程是针对我国目前环境污染问题制定的建设项目,也是一项极为复杂的社会改造活动。不管是从市场经济发展角度或者生态环境保护角度,积极开展环境工程改造活动均有着多方面的意义。 1)改善社会环境。一方面,城市现代化发展要求摆脱传统区域格局的面貌,对旧城市大范围进行地质改造活动,环境工程可处理城市改造中产生的污染问题;另一方面,新农村建设思想提出,农村土地、森林等区域也不断开发开采,环境工程可指导人们合理控制生态资源,全面改善了社会生态环境。 2)改善经济收益。国家投资环境工程建设,不仅是为了改善社会生态环境,其主要目的是为了带动各地区的经济发展。如:对城市生态环境进行改造,可以引导其朝着“绿化环保”型城市发展;对农村地区的环境优化调整,能够带动旅游业经济收益水平的提高,发挥了多方面的社会作用。 3)改善生活质量。空气污染是目前环境问题中最为严重的,给人们的日常生活及工作造成了不利影响。社会调查显示,空气污染加重导致社会群体的疾病发生率上升。开展环境工程改造项目,在美化周围居住环境的前提下,不断改善了人们的生活质量,提高了我国公民生活的幸福指数。 3 环境监测对环境工程改造的促进作用 从本质上看,环境工程是人类开发利用自然资源的一种表现,也是人们在遵循自然规律的前提下进行了一系列建设活动。但是,由于施工单位前期勘测工作不足,工程施工期间常会遇到各种阻碍,影响了生态环境改造方案的顺利实施。在政府部门的指导下,施工单位开始积极完善环境监测工作,其具体作用包括以下几方面。 1)掌握地质状况。环境工程改造要立足于某地区的地质结构情况,以保证施工期间不会受到地质条件的影响。如:城市地区建设绿色建筑物中,应掌握建筑物所在区域的地质构造,为基坑工程的开挖提供有利的指导。掌握足够的地质状况可保证环境工程改造的合理性,充分利用各项土地资源。 2)收集实用数据。技术人员在勘测活动过程里可收集大量的实用信息,尤其是地区气候环境的变化规律,从而更好地指导环境工程规划的执行。如:环境工程需用到不同的园林景观,以此来美化地区的生态环境。勘测工作可收集相关的气候信息,为植物景观的选择提供真实的参考依据。 3)指导改造施工。环境勘测最关键的作用则是指导人员施工,使其能够按照工程图纸的要求完成各项施工任务。如:在高速公路周围设置“隔音带”,通常是种植高杆植物作为“防护墙”。经过环境勘测,施工单位在植物物种的选择上有了明确的指导,显着控制了公路噪音、灰尘等污染现象。 4 加强环境监测质量的管理策略 环境监测质量管理工作是指在环境监测的全过程中为保证监测数据和信息的代表性、准确性、精密性、可比性和完整性所实施的全部活动和措施。为加强环境监测质量管理,推进环境监测质量制度建设,强化环境监测基础能力,提升环境监测技术水平。 1)准确分析。环境监测是环境保护工作的重要基础和技术支撑。环境监测信息是否准确,分析的结论是否客观将直接影响到环境决策的正误。环境监测数据、信息是监测工作最重要的成果,是分析判断环境问题最基本的前提,获取真实有效的监测数据和信息是环境监测的直接目的。 2)质量管理。环境监测站承担的环境质量例行监测和为环 境管理服务的污染源监督性监测、建设项目竣工验收监测、污染物减排监测等任务十分繁重,在保证任务完成的同时,要十分重视监测的质量保证。在环境监测工作的各个环节严格按照国家标准、行业标准及国家有关部门颁布的相关技术规范和规定执行。 3)完善体系。监测质量的保证,需要一个科学完整的管理体系,对监测的各个环节、各个工作部门,对实验的环境和条件,对每个工作岗位和监测管理者的职责和行为进行规范。要经常性地利用质量监督、内部审核和管理评审来评价体系,发现问题、解决问题,从而形成质量管理体系的自我完善机制。 综上所言,环境勘测是环境工程改造活动前期的重点工作,对后期施工作业有着多方面的指导作用。政府在指导环境工程改造期间,需强调环境勘测的现实意义,督促施工单位搞好工程监测活动。 环境监测论文:解决环境监测数据准确性问题的建议 [摘 要]本文针对环境监测数据是否准确提出了几点建议:一是按照国家环境监测机构建设标准组织实施环境监测能力建设。二是加强制度建设。三是加强对环境监测数据审核。 [关键词]环境监测数据 建议 国家环保总部《关于进一步加强环境监测工作的决定》对全国环境监测工作提出了更高的要求。其中“要以监测数据的准、快、主为目标,以监测数据的准确性为突破口”等规定。这使我们全力抓好监测质量有了根本依据。监测数据的准确性不高存在一定的隐患,数据不准主要有两个方面的原因,一是客观原因,监测能力不行,也就是说硬件不行,该测得测不出来,测出来的又靠不住。二是主观原因,人为改变监测数据,当然是朝着自己有利的方向改变。尽管监测点位不能改变,但还是可以从中做手脚,比如可以在大气点位种植花草树木、在测噪声时可以控制车流量、在测水质断面时可以反复多次取样、选择最理想的数据……人为改变监测数据,主要是考虑到地方利益。如果涉及到排名、上级检查落实情况、出了事故要追查责任、评先创优……环境质量数据往高了报;如果上级申请治理资金,如果要说明能力薄弱急需加强……环境质量数据就可以往低了报。总之,上报的数据有利于地方的,监测数据就成了“利益数据”。数据有水分,其实早已算不上秘密,也不仅仅发生在环保部门,更不是现在才有。的年代,一亩地打上万斤粮食,土炉子炼出优质钢,那时的数据是“政治数据”,谁敢不信?前些年人口普查,发现南方一个省多出好几百万人口,听了吓人,好几百万相当于西方几个国家的人口,水分这么大,原来的数据是怎么出来的?根据这个人口数据做决策,岂不是出大问题了?环境监测数据不准,也会出大问题。地方上报的数据与情况不符,会影响到上级部门决策。近年来,由于国家高度重视减排,地方按期完成了减排指标死命令,监测数据决定了地方是不是达标。减排数据是否准确国家说了才算,如果国家把关不严,减排就会成为“数字游戏”,环境质量得不到真正改善。地方发生污染事件时,监测数据更为要紧,因为要根据及时做出反应,如果数据不准,就会延误时机,增加人民生命财产损失,增加社会不稳定因素,后果不堪设想。 为了经济的发展、社会的安定、子孙后代的利益,针对环境监测数据是否准确提出以下几点建议。 一、按照国家环境监测机构建设标准组织实施环境监测能力建设 首先,从打造硬件基础着手,对实验室进行规范化建设,高标准配备操作台,及时更新水、大气、噪声等监测仪器,满足环境监测数据准确行要求。其次,提高监测技术水平,应加强对环境监测技术人员进行业务培训,努力打造一支业务能力强、技术功底厚的环境监测队伍。采用“走出去,请进来”的方式,带领大家出去参观学习,拓宽视野;邀请具有丰富监测知识和多年实际监测经验的专家进行业务指导和操作技术技能培训。培训可以采用课堂讲解、现场实践操作等方式进行,主要是污染源监测布点、现场采样、化验分析、编制监测报告等。 二、加强制度建设 实行不定期考核制度,及时发现处理工作中遇到的热点、难点问题,拿出具体的措施,把各项工作落实到具体责任人,做到人人有压力,人人有担子。为确保监测数据的准确性,质控人员必须做好以下几点:第一,做好样品的采集和保存工作,从点位布设到样品的采集贮存要严格执行《采样管理程序》。第二,积极配合上级部门组织的能力验证实验,确保监测数据的准确、可靠。第三,利用空白实验、密码平行样、密码标样的测定来检查分析人员的操作技能、实验环境条件和仪器比对,利用标准物质定期对全站分析人员进行项目考核。第四,定期对技术人员进行人员比对、试验和仪器比对。利用标准物质定期对全站分析人员进行项目考核。 三、加强对环境监测数据审核 环境监测数据的审核,是质量保证工作的重要环节,应从数据的原始性、监测的规范性、监测的时效性、数据的合格性和信息的完整性等方面进行审核。环境监测数据实行三级审核机制,才能保证监测数据的质量。确保监测数据在获取过程中得到有效控制,把监测数据差错率消除在监测过程的各个环节,从而保证监测数据准确性和公正性。 环境监测论文:对环境监测工作相关问题探究 1环境影响评价中环境监测工作的重要作用 环境影响评价以建设项目的环境监测分析数据为基础,只有运用有效的环境监测手段,根据建设项目拟建地具体的环境情况做出合理的调查和分析,才有可能获得第一手真实的建设项目周围环境质量情况基础数据,才能够对其做出较为正确的、客观的环境质量评价。环境监测工作的开展,是对建设项目中污染因素的基本特点、浓度、污染等级、分布概况等做出监测和分析,进一步评估和预计这些污染因素的变化趋势,最终为环境影响评价提供数据和依据。有了建设项目周围环境因素的监测数据,再根据项目自身气象和水文等资料,构建、验证并完善环境影响评价和预测模型,形成建设项目环境影响评价报告,为建设项目的布局和环境监测计划提供重要依据。环境监测分析数据最终体现在建设项目环境影响评价报告中,成为该项目制定环境保护措施的主要参考依据,同时也是地方环境管理部门核查建设项目是否符合环境保护要求的重要依据。通过制定合理的环境监测计划,并将其在建设项目中得到执行,就可以实现对环境污染事故的有效预防,进一步改善环境保护措施,成为环境质量控制和保护的有效预警手段。在建设项目的竣工验收阶段实施环境监测,可以确定建设项目周围环境质量是否达到了地方环境管理部门要求的标准。同时,也是对建设项目环境影响评价报告中的质量指标作出进一步验证,可以体现出环境评价单位的技术水平。 2环境影响评价中环境监测工作存在的主要问题 在建设项目环境监测中,由于自然原因或人为因素的干扰和限制,会出现环境监测频率低、监测点位覆盖面不足等问题,就会导致所收集到的环境监测数据没有代表性和准确性,这样一来,部分环境监测数据的结果就不能够准确地反映出建设项目周围环境的实际情况。由于时间、精力和经费的限制,环境评价单位往往会对建设项目环境影响评价过程中的部分监测内容进行压缩或省略,有时候为了追赶项目进度,环境监测单位对于部分环境监测指标和数据的分析未严格遵循相关规范进行操作,如对于固体废物或土壤监测分析的正常操作应当是让其在自然状况下风干或晾干,再磨碎处理,但操作人员为了节约时间而采用了烘干的方式,这样的检测结果就很可能不准确。在建设项目生态环境指标的监测方面,可能受到设备、技术及数据统计方法等的局限和不足,致使该监测工作仍处于空白状态,没有实际的运用价值,这造成了很多建设项目在生态环境影响评价中只是为了走形式而设置,根本就不去进行监测。 3完善环境监测工作的几点建议 必须强化环境评价单位以及环境保护监测部门对环境影响评价过程中环境监测工作重要性的认识,从思想上、行动上去重视建设项目环境监测工作,加强建设项目拟建前的环境监测,为项目进行环保审批提供真实的、可靠地数据,在环境监测环节把好拟建项目的环保关。必须建立和逐步完善环境评价报告书评审责任规范制度。在建设项目环境评价报告书以及环境评价大纲申报和审查环节,要求制定环境影响评价报告的环境监测技术专家参与进来,对所监测指标和数据评审。建立并健全建设项目环境评价时间、难度以及经费制约机制。划分的建设项目环境评价等级必须与环境评价时间、环境评价工作量以及经费具有紧密的关联度,将环节评价时间和评价进度应作为建设项目环保评审条件,从源头上杜绝急功近利、速战速决的不良行为。在建设项目生态环境监测方面,必须努力开发和应用诸如ES、RS、GIS等的新技术,精确测定和合理布局监测点位,采集到真实的环境监测数据,绘制建设项目生态环境片图,为项目环境影响评价提供可靠的数据。总体来说,环境监测工作贯穿于整个环境影响评价中,为其提供基础分析数据。必须认识到环境监测的重要作用,切实做好建设项目的环境监测、预测和保护,确保环境影响评价体现出建设项目真实的环境质量状况。 环境监测论文:谈环境影响评价中环境监测工作相关问题 摘要:笔者在文中分析了目前环境监测工作中存在的问题,并提出了今后工作的建议。 关键词:环境影响评价 环境监测 问题 前 言 建设项目环境影响评价中的环境监测,主要是从保护环境出发,根据建设项目的特点以及存在的主要环境问题,制定相应的环境保护措施,实施环境监测计划,以监控环境污染、防止环境质量下降、保障经济和社会的可持续发展。 1. 环境监测在环境影响评价中的地位和作用 环境监测是环境影响评价中的重要环节,贯穿环境影响评价的整个过程。环境评价单位进行环境影响评价,首先必须委托监测部门对项目拟建地进行环境本底监测,在环境本底值未超标的情况下再对具体项目进行环境影响预测和评价,并制定监测计划;项目建成后并试运行3个月后,必须对项目进行验收监测,以确保环境影响评价中规定的环境保护设施落实到位;在项目运行一段时间后,进行回顾性评价。总之,在环境影响评价的评价初期、建设期、运行期及后评价期都需要环境监测数据来支持。 环境监测对建设项目环境影响评价的作用主要表现在:①环境监测是环境影响评价的基础。只有通过对建设项目拟建地进行环境现状调查,开展环境监测,才能得到真实的环境现状数据,进行正确的环境质量现状评价。②通过追踪分析已有污染的特点、分布情况和环境条件,寻找污染源,预测污染变化趋势,为环境影响评价提供依据。根据监测数据,结合同步观测的气象、水文等资料和污染源料,验证或调试评价预测模型,为拟建项目地区常规监测点的优化布局和项目环境监测计划的制定提供依据。③环境影响评价报告中的建设项目环境监测计划是项目环境保护措施的重要组成部分,是环境管理部门执法的依据之一。环境监测计划的执行能预防和及时发现企业引发的环境污染事故,也可及时发现环境保护措施的不足,是确保区域环境质量的有效措施。④通过建设项目竣工验收监测,可验证建设项目周边地区环境质量是否满足环境管理的目标要求,同时对建设项目的环境影响评价报告的质量进行检验,这也是对环境评价单位的技术水平和工作质量进行定量考核、监督与管理的重要措施。⑤相同类别的已建建设项目环境监测资料为拟建建设项目提供类比调查的依据。 2. 环境监测的基本内容和原则 根据工作阶段,环境影响评价中环境监测的基本内容可分为两个部分。 2.1 调查阶段所进行的环境监测 该阶段的监测主要是根据项目的评价等级、经济条件以及对环境产生的主要影响,选择适合的监测对象和环境因子,确定适合的监测范围,选择正确的检测方法,并制定一个较优的监测方案。在制定监测方案过程中应遵循以下基本原则:①经济、实用的原则。在制定监测方案、设计技术路线、配置技术装备时,应做费用效益分析,尽量做到既符合实际要求,又节约费用。②优先污染物优先监测的原则。优先污染物包括:毒性大、危害严重、影响广的污染物;污染呈明显增加趋势,对环境具有危险的污染物;具有广泛代表性的污染物质等。③全面规划、合理布局的原则。环境问题的复杂性要求在制定监测方案时全面规划、合理布局,不同情况采取不同的监测技术路线进行监测,以获得最多的环境信息。同时,监测单位应严格按照环境评价单位提供的监测方案进行监测,在监测过程中最好有环境评价单位参与该项目监测方案制定的人员进行协助监测。当监测方案执行有困难时,应及时与环境评价单位进行联系。监测采样时应注重对外界环境的观测,严禁在监测采样技术导则所禁止的条件下进行工作;采样中遇到异常情况,应在监测报告中予以说明。环境监测的全过程应严格遵循质量保证和质量控制原则,以正确反映环境质量及其时空变化。 2.2 竣工验收过程中的监测与调查 该阶段监测与调查的主要内容有:环境保护管理检查、环境保护设备运行效果测试、污染物达标排放监测、环境保护敏感点环境质量的监测以及生态调查。监测过程中应注意:监测一般应在工况稳定、生产负荷达到设计生产能力75%以上的情况下进行,监测污染因子为建设项目环境影响评价报告书和初步设计环境保护篇中确定的污染因子,监测过程中严格遵循质量保证和质量控制原则。 3. 环境监测中存在的问题和建议 在环境监测中,由于自然和人为因素的干扰限制,致使监测频率低、监测点位不全等现象时有发生,从而使获得的监测数据不具代表性,某些监测数据结果不能准确地反映环境的实际状况。同时,由于时间和经费的原因,环境评价单位对环境影响评价过程中的一些监测工作进行压缩或省略,为了赶进度,监测单位对于某些监测项目的分析未严格按照规范进行操作,如固体废物或土壤的监测分析本应在磨碎后自然状况下进行风干,但为了省时间而采用烘干。此外,在生态环境监测方面,由于方法、技术及数据表述形式等方面的不足,造成该工作目前处于空白状态或无实际运用价值,大多数项目的生态环境影响评价只是走形式。这些问题的存在使得监测数据准确性不高,不能及时、准确地反映环境质量状况和变化趋势,从而影响环境影响评价报告的质量。 4. 结束语 针对上述问题提出如下建议:①加强环境评价单位和监测单位对环境影响评价过程中监测工作的认识,从思想上认识环境监测对于环境影响评价的重要性,尤其是加强对环境本底值的监测,为拟建项目的环保审批提供数据,确保对拟建项目在环保审批上的严格把关。②完善环境评价报告书评审责任规范制度。在环境评价报告书和环境评价大纲审查时,要求环境监测技术专家参加,评审监测内容。③建立并落实环境评价时间、难度和经费的制约机制。项目环境评价等级应与其评价时间、工作量及经费相关,评价时间进度应作为一个评审条件,杜绝速战速决、急功近利的不良行为。根据环境监测方案计划时间和预算相应的经费,确保环境监测工作顺利进行,充分发挥其在环境影响评价中的重要作用。④在生态环境监测方面积极应用ES、RS、GIS等新技术,准确测定监测点位,精确采集监测数据,绘制生态片图,为项目的环境影响评价提供数据资料。 环境监测论文:城市环境监测指标建设讨论 精品源自教学论文 1引言 固原市位于宁夏南部,其环境监测站成立于一九八四年,属社会公益性事业单位,是国家环境监测网络二级站,是固原市四县一区唯一的环境监测站,隶属固原市环境保护局,业务上受宁夏回族自治区环境监测中心站指导。主要承担固原市区环境空气质量监测、辖区内地表水质量监测、集中式地下饮用水质量监测、固原市区功能区噪声、环境区域噪声及交通干线噪声监测;沙尘暴控制区监测;国控重点企业污染源监督性监测,以及污染事故仲裁监测,建设项目竣工环境保护验收监测,限期治理项目验收监测,污染事故应急监测等。自2007年环保部下发《全国环境监测站建设标准》以来,固原市环保局多方争取资金,环境监测站标准化建设稳步推进。但与国家环保总局《全国环境监测站建设标准》的通知(环发【2007】56号)文件规定的西部地区二级环境监测站标准化建设规定相比仍存在一定的差距,标准化建设工作任重道远。 2标准化建设得分情况对照环保部验收考核标准,自查得分见表1。 3标准化建设中存在的问题 3.1人员编制及结构 3.1.1基本现状固原市环境监测站现有环境监测技术人员28人,平均年龄46岁,见表2。 3.1.2存在问题一是严重缺编。二是高、中级技术人员严重缺乏,所占比例低,即人员业务素质较低。三是人员年龄偏大,技术人员年龄断层,青黄不接。 3.2监测经费投入 3.2.1基本情况 3.2.2存在问题市监测站2011年全年业务经费66万元,远远达不到标准化建设要求,缺口很大。每人每年最少需经费4万元,经费缺口98.54万元。市站现有大气自动监测子站四个,水质自动预警站一个,而经费一文不名,按标准化建设最低要求计算,自动监测、信息系统运行费60万元/年;大部分基本仪器设备系上世纪80年代末期购置,超期服役,严重老化,新添置仪器只能靠国家、自治区环保专项资金配置,仅靠目前这两条资金来源渠道很难满足标准化建设需求,资金问题制约着市监测站标准化建设工作。 3.3监测用房 3.3.1基本现状固原市环境监测站现有监测用房建筑总面积940平方米。见表4。站的站房面积[3]。 3.3.2存在问题没有环境应急监测专用设备用房,达不到标准化建设不低于2500平方米的要求,差距还有2010平方米。 3.4仪器配置 3.4.1基本仪器配置 3.4.1.1基本仪器配置情况《全国环境监测站建设标准》国家西部地区二级站必须配置的基本仪器共有39种,现有25种(数量达标的有22种),尚未配置的14种(含环保部已配备但尚未采购到位的15台)[4]。 3.4.1.2用于环境质量监测和污染源监督性监测、根据工作任务量确定配置数量的仪器情况《全国环境监测站建设标准》国家西部地区二级站必须配置的基本仪器共有46种,现有25种,尚未配置的21种(含环保部已配备但尚未采购到位的20台)。 3.4.2应急监测仪器配置《全国环境监测站建设标准》国家西部地区二级站标准要求,应急监测仪器配置有27种,现有11种(1种数量未达标),尚未配置的16种(含环保部已配备但尚未采购到位的11台)。 3.4.3专项监测仪器配置专项监测仪器是为开展生态、沙尘暴等环境监测所必须配置的。按照《全国环境监测站建设标准》国家西部地区二级站标准要求,专项监测仪器配置有16种,现有6种,尚未配置的10种(含环保部已配备但尚未采购到位的9台)。 3.4.4仪器配置存在问题在市级标准化建设128种仪器配置中,市监测站还有65种仪器的缺口,如水、废水、空气和废气中的部分无机物和有机物、土壤、底质、植物、生物残体、固体废弃物、电磁辐射、应急监测等项目类别,由于仪器设备、试剂、技术等方面配备不足,仍无法实施监测,监测能力提升任务艰巨。 4对问题解决途径的探讨 4.1人员编制及结构问题的探讨环境监测站作为专业技术部门,不仅需要配备先进的仪器,还要广纳贤才,注重培养人才,人才是环境监测站价值的最大来源。没有环境监测人才队伍的标准化,环境监测站的标准化建设就是一句空话。抓住了这一主体也就抓住了标准化建设工作的重点。一是向政府申请增加编制,让环境监测专业的人才充实到队伍中来;二是向社会公开招聘监测人员,选拔热爱环境监测工作,懂理论、会操作的优秀人才,提高环境队伍整体素质,改善工作条件、生活条件,提高工资待遇;三是从根本上彻底改变目前市监测站吃大锅饭的局面,要营造一种能者上、庸者下的工作氛围,进一步探索和落实工作人员能进能出的用人机制,逐步减少在其位不谋其事、或不会谋其事的现象,多渠道分流单位“富余人员”和基本不能胜任工作的人员,空出有限的编制,用以为单位增添新鲜“血液”,调动职工的工作积极性,提高工作效率,有效地保证监测数据的质量,增加对优秀人才的吸引力,充分发挥人才的积极性和创造性;四是为了改善专业技术人员结构,实行了提前离岗制度。由于提前离岗人员离岗后只腾出职称位子,还属于在编人员,因此,可自行组织考试补充工作人员;五是地方政府应适当下放事业单位机构设置与调整的权限。在编制总量不增加的前提下,由区(县)机构编制部门以上级机构编制部门设立或调整机构的文件为依据,自主设置或调整事业单位内部控制编制;六是探索和完善监测人员考试程序。要通过对笔试命题、笔试次数、面试考查等环节的科学、合理、多元化设计,将现今招聘统一考试靠“实力加运气”的局面扭转到真正的人才考查轨道上来;七是加强培训,为以后“培土浇水”,搭建优秀年轻技术人员成长“平台”。环境监测是一个科学、严谨的行业,它的技术性、专业性决定了对从业人员知识、技能的高要求。人员素质不仅是影响监测质量的关键因素,更是监测站实力的重要体现。从熟悉岗位到具有对监测结果做 综合评价、对数据进行相关性分析、对异常数据迅速识别和判断的能力,需要长时间经验的积累。因此,人员编制和结构的调整不是一朝一夕可以完成的,需要及早筹划。 4.2对解决资金问题的探讨市监测站担负着环境质量监督性监测、污染源监督性监测、环境污染事故应急监测和各类环境调查监测等大量基础性监测工作,要切实完成好这些任务,经费保障是基础。一是努力争取政府对环境监测站按全额预算保证经费;二是制定有关经济政策,开展多种业务补助经费、基本建设经费和监测科研经费渠道,要用好用足现有政策规定的资金渠道;三是保证标准化建设中规定的业务补助、自动监测、信息系统运行费用、购置仪器经费比例、仪器设备维护费及时到位;四是努力提高监测站自身的造血功能,拓宽费源;五是探讨监测站部分职能的企业化,部分自动站运行寻找第三方托管化的有效管理体制;六是加强宏观调控,完善项目评估、经费使用、效益考核的监督管理程序,把资金投入和监测站的标准化建设任务完成情况与工作业绩联系起来,严禁胡支乱花、购置不适当的高档仪器设备,以提高资金的使用效益。 4.3对解决用房问题的探讨监测用房事关监测站的形象和根基。一是将原址即现有的1000平方米办公楼进行改造,改水、改电、改厕,重新装修,再将原址旧宿舍楼700平方米从住户手中收回来,改造成实验楼;二是向政府申请划拨土地,新建监测综合大楼,从根本上解决监测业务用房问题;三是多部门协调把地方某个大企业的排污费征收权在规定的年限内划拨给监测站,全部用于土地征用、监测大楼建设,解决监测用房问题。 4.4对仪器配置问题的探讨在市级标准化建设仪器配置中,市监测站还有一半种类的缺口。一是及时配置基本仪器如水、废水、空气和废气中的部分无机物和有机物、土壤、应急监测等项目类别仪器;二是结合地方环境污染特征,底质、植物、生物残体、固体废弃物、电磁辐射等仪器设备,在暂没有深入开展的情况下可委托有资质单位监测;三是保证现有的仪器设备利用率,试剂、技术等方面配备的能力;四是探讨西部地区和本地区实际监测中,市级标准化建设128种仪器配置中每种仪器的贡献率和适用性。 4.5对提升监测能力问题的探讨监测能力的提高是一个监测站综合实力的象征,是一项比较复杂的系统工程,需要监测人员、技术、经费、监测用房、仪器设备等各个方面的支撑,任何一个环节的缺失都可能成为影响能力提升的瓶颈,所以说标准化建设说到底还是监测能力的提升,由于历史等的原因,固原市环境监测站的能力建设欠账较多,基础差,和区内兄弟地市相比,已远远的落在了后边。因此,针对监测站所面临的问题,应及早筹划。 5结束语 环境监测常被比喻为环境管理的“尖兵”、“哨兵”、“耳目”,固原市监测站实际上就是基层监测站(四县一区没有设立监测机构),其监测能力的提高与否直接影响着全市环境管理由粗放型向精细型的转变。市环境监测站要以标准化建设为契机,努力提高环境监测的能力和水平,不仅提升监测硬件建设水平,还要加强环境监测站的人员素质及管理水平。只有这样,西部地区的中小城市环境监测站才能成为环境保护工作中不可或缺的技术力量,为环境管理发挥越来越重要的作用。 精品源自教学论文 环境监测论文:环境监测方法运用的进展趋势 前言 在21世纪最重要的议题就是我们生存所在的生态环境。由于人为因素和各种自然灾害等客观因素,造成土地和草地退化、酸雨增加、湿地破坏和水域生态失衡等现象。这使得我国的生态环境面临巨大的挑战。环境监测是生态科学管理的基础,是生态环境保护的依据,是加强生态环境法制的重要手段。我国的生态环境监测工作还处于不发达阶段,对于我们国家这个发展中大国还是远远不够的。我国政府在近一些年来一直致力于环境污染监测的工作,虽然形成了一套较为完整的工作方法,但没有一套行之有效的环境监测方法。因此,我国十分有必要建立一个综合和准确的生态环境监测系统并争取建立和完善我国的生态环境监测系统,对我国生态环境的现状及其变化进行定时监测,以此为改善生态环境、有效防治自然灾害提供决策依据。 1环境监测的发展历程 环境监测是利用计算机、环境学和航空遥感技术等各种技术和方法对由于人类活动所造成的生态环境影响及相应破坏进行系统地测定和观察[1-2]。生态环境决定着我们生存的外在条件,它的优劣直接影响着我们人类的生存和繁衍生息,因此生态环境监测对我们人类是非常有必要的。国内外对生态环境监测的研究也有一段时间,环境监测事业也随着人类的努力慢慢发展起来。 1.1国外环境监测的发展历程国外对环境监测的认识和起步都很早,已有近百年的历史。20世纪40年代以自发监测为主,50年代以被动监测为主,60年代环境监测作为一种新技术开始出现。70年代在环境学的指导下开始自主监测,在联合国环境署建立了生态环境监测中心,对全球的生态环境进行监测。自从那时开始国外的环境监测慢慢步入正轨,建立了比较完整和正确的环境监测系统。 1.2国内环境监测的发展历程我国由于对环境保护的意识缺乏,致使对环境监测起步较晚。我国在20世纪70年代才开始这项工作,随着技术的发展,环境监测系统才慢慢建立起来。在20世纪70年代,我国建立了各类和各级的环境监测系统和环境监测站,80年代各级监测站对一些环境进行监测[3],一直到今天,我国建立了遍布全国的环境监测系统和网络。 2环境监测方法 生态环境监测方法就是对生态系统中各个项目指标进行具体监测和定量的方法。通过环境监测,得出生态系统中某一项目因子具体的状况特征,通过统计学对其进行分析论证,反映出该生态因子的现状及未来的发展趋势。 2.1环境监测方法的选择在环境监测中,同一监测项目指标可采用很多种监测方法对其进行定性定量监测。在监测方法的选择中,一定要注意我国现有的条件,结合我国现有实际,选择出最佳的监测方案。监测方案一般包括:①监测起止时间、周期;②监测目的;③监测频度;④监测的方法及使用设备;⑤数据的整理。 2.2环境监测的新方法近些年来,在环境监测中出现了许多的新技术和新方法,它们进一步提高了环境监测的准确度,并大幅度的减小监测误差。例如气相色谱分析仪(GCS)可以对工厂的氯气、二氧化硫和氮氧化物等排放物进行监测。离子色谱技术(IC)可以应用于饮用水、大气、土壤以及生物等各个方面的环境监测,其技术优势是速度快、容易操作、选择性好和较高的灵敏度。在环境监测中也使用了3S技术,单细胞凝胶电泳技术(SCGE)可以快速地监测生物体内的DNA的损伤程度[4-5]。生物传感器在环境监测中的优势越来越明显,逐渐受到人们的关注[6]。硝酸盐微生物传感器可用来监测饮用水和废水,亚硫酸传感器可用来监测大气和废气,电位型和安培型传感器可以用来监测农药的残留量。 3环境监测仪器 环境监测仪器的优劣决定着环境监测质量,所以选择质高、合理的监测仪器是至关重要的。环境监测仪器的选择总体上要考虑一下这几个方面:①适用性在环境监测中所使用的设备要具有一定的适用性,在环境监测中由于监测项目较多,监测范围广,所选用的仪器要尽可能小,便于携带,便于测量。②科技性环境监测中要尽量选择科技含量高的仪器,这可保证监测的质量,减小由于手工操作所带来的误差。③可操作性在环境监测中设备的可操作性是非常重要的,监测仪器要便于操作,容易上手,简单易学,易推广。④有效性在选用监测仪器要考虑具体的监测项目,选用质量性能优异、响应特性好、准确度高的仪器。目前我们在环境监测中经常看到的大型监测仪器有:遥感(Remozesensing)、地理图像系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等。对具体的环境监测仪器的选用应该遵循以下的原则:①灵敏度高选用高灵敏度的仪器对环境实施监测,可以监测出环境中较小的变化,这可给我们的环境监测工作者以最大的环境信息,我们可应对不同的情况予以处理。②再现性好在生态环境监测中,环境监测的范围较广,务必要选择工作量较大的设备,以保证环境监测范围内的线性比例,提供尽可能多的数据量,这样可以提高环境监测的准确度。③稳定性好由于环境监测周期比较长,要选用输出特性随时间变化不大的仪器,经过长时间的使用,仍可准确监测环境质量,保证期监测的稳定性。④其他:在环境监测中,所选用的仪器要尽可能的体积小、物美价廉、结构简单、易于上手易于操作的设备,这样可以达到省时、省力和经济的目的。 4结语 我国的生态环境监测工作还处于不发达阶段,对于我们国家这个发展中大国还是远远不够的。未来的环境监测是对可持续发展程度的监测[7]。我国应针对具体的生态系统和具体的环境制定出适合我国的环境监测项目,定时定量补充一定的监测项目和设备,与此同时还要调整一定的监测系统和监测站。同时,需要尽快对这些补充的监测项目制定出具体的较为完整的监测流程和方式,在传统的技术和方法局部完善的同时,要注意与环境监测新技术新方法的结合,这些新技术和新方法的运用可以进一步提高环境监测的准确度,并可以大幅度的减小监测误差。未来环境监测面临的新任务和新问题是非常严峻的,科学技术提高是推动环境监测事业发展的关键的突破口。我国未来的生态环境监测任重而道远,需要与人们的环境保护观念相融合,做到人与环境监测共进退。未来的生态环境监测要从宏观和微观两个方面建立起切实可行的环境监测和评价体系,为建设环境友好型社会、实现可持续发展服务。 环境监测论文:探究环境监测设备的管制 一、仪器档案的建立 仪器档案的建立和管理是一项重要的基础工作。前期我们要将仪器设备的购置申请表、招投标文件、订货合同、装箱单、合格证、仪器使用说明书、操作手册、供应商资质及验收调试记录等相关资料文件进行收集,并分类整理归档。仪器使用时要将仪器进行站内仪器编号,以便管理。同时编写仪器的操作作业指导书或自校规程,将日常仪器的使用记录、维护保养记录、维修记录、日常自校记录和历次仪器检定证书进行定期归档,真正做到逐台建立技术档案。同时根据上述信息,建立单位所有仪器的综合台帐,包括购买日期、生产厂家、型号、检定日期等相关信息,新购买的仪器检定合格后一并纳入管理。 二、监测仪器的检定 环境监测数据的准确与否与我们日常监测仪器有着至关重要的作用。根据《计量法》的规定,我国分为强制和非强制检定二类。我们日常使用的监测仪器多为强制检定仪器,需由有资质的检定部门进行检定,对于单位非强制检定计量器具我们可以自行编写自校规程和同期进行检定工作的开展。单位在每年初制定所有监测仪器的检定计划,结合上次的检定时间进行统一安排,最好将时间能统一到几段时间,时间安排在仪器校定有效期到期前二至三个月,及时与检定部门提前联系事宜。 三、仪器的日常使用 环境监测仪器大多为高精密仪器,对于仪器的使用环境均有一定要求,对于大型精密仪器在条件满足的情况下,最好一室一类仪器,安装好除湿机、空调等设施。对于仪器的电源,应与照明用电分开,电源线单独接地处理,以减少电磁干扰对测定的影响。外出监测仪器在使用前一定注意现场监测环境,使用后一定做好仪器的保养。仪器使用前后均要检查所用的水、电、气等是否符合要求,建立每台仪器的使用记录和维修保养记录,记录下仪器的使用情况、维修保养等信息。对于影响到检测结果的维修,维修完成后要重新对仪器进行检定,合格后才能运用到工作中,在可能的前提下应对以往监测数据进行溯源,确保仪器的精度准确和性能可靠。每台仪器根据站内编号,以彩色标识完善仪器状态标识,表明属于在用、检修、停用、禁用等状态,仪器检定后粘贴上检定标签。对于大型分析仪器应对所测的物质定期进行检测限的测定,以满足监测工作的需要。 四、仪器的期间核查 仪器设备的期间核查是实验室认可和计量认证要求的质量管理的一种方式,对于环境监测仪器应该结合仪器的特点适时的开展期间核查。对于日常不够稳定、易漂移、易老化且使用频繁的检测设备;经常携带到现场检测的仪器设备,以及其他对于检测结果有重要影响的测量设备应进行仪器期间核查,同时核查应考虑实施具备的条件和成本等因素。我站根据单位自身的特点,将电子天平、酸度计、电导仪、多功能声级计、智能烟尘采样器和综合采样器纳入了仪器期间核查,编制了其期间核查规程,在年初编制其期间核查计划,保证仪器在一个检定周期中间进行核查。核查不是校准,不需按其检定证书逐项进行核查。对于电子天平使用定值砝码进行核查,酸度计和电导仪使用标准溶液进行核查,多功能声级计以日常监测每次进行监测的校准前后值作为核查。智能烟尘采样器定期使用氧气、二氧化硫和二氧化氮标准气进行核查,综合采样器则是对流量和计时准确性进行核查工作。分别建立其核查记录,记录下测定环境条件、测定原始记录以及核查结论。当仪器使用中环境条件发生重大变化、怀疑仪器监测结果等情况都应适时开展仪器的期间核查工作。当出现核查情况超标时,应进行复查,查找原因,并针对性地开展工作。 五、仪器操作人员培训 监测站每年都要按年初培训计划开展培训工作,但是对于仪器操作人员更应进行针对性的培训工作。仪器操作人员的培训对于仪器的正常运行和使用有着至关重要的作用。对于人员的培训应分步进行,首先在仪器购买前,就要结合仪器特点和型号针对性的了解仪器的性能指标和简单操作、保养知识。仪器安装调试时,与厂家技术人员全程参与仪器的安装调试,熟练掌握仪器设备的性能、操作程序和保养维护程序,通过培训,达到独立操作和保养仪器的目的。同时结合实际工作需要,加强仪器操作训练,随时记录分析操作中遇到的技术难题,便于咨询专家解决。最后在使用仪器有一定经验后,可以适时联系厂家进行集中培训或参加学技交流会,解决仪器使用过程中的技术疑难问题,提高分析技术能力。环境监测仪器的使用和管理是一项重要性、细致性和基础性工作。监测仪器作为环境监测的重要手段,我们应充分发挥其重要作用,精心细致操作,确保监测数据的准确性。 环境监测论文:对推动城镇环境监测管理的思索 1信息化建设的重要性 1.1信息化建设是监测管理方式的重要变革在目前人为为主的传统的管理方式当中,要对现代管理理念和管理模式进行改革总是会遇到各种阻力的,先进的管理方式方法和制度不会一下子就实施。使用现代的信息技术通过系统固化的制度流程管理,就肯定会改变传统的管理方式,使人们开始主动思考并作出决策。在信息化建设的过程当中,使信息化管理技术与传统的管理方式相互融合,并且对窜逃的管理方式进行梳理、优化,最终在这种新型的管理模式的约束下必将改变原有的管理方式。 1.2信息化是工作方式的变革环境监测信息化经过了20多年的发展历程。从一开始尝试性使用计算机到90年代末这种运用系统来解决问题的阶段都以失败而告终。构建先进的检查业务管理系统不仅改变了管理模式,也改变了环境监测工作的方式。管理信息系统将在很大程度上固化、优化岗位工作的内容和流程,这样的固化直接使工作机械化、格式化、制度化,加强了工作的规范化也提高了工作的效率,这样就提高了工作处理的规模化和批量化。 2环境监测中信息化技术的应用现状信息化在当前的环境监测中的运用尚处于起步阶段,但其优势已经充分的显现了出来,例如其高效性、便捷性和准确性。 2.1环境监测中数据管理的运用数据管理和存储对这种监测数据通过自行研发的软件进行录入、查询、修改、删除等一系列的管理操作和数据的备份、恢复等方面的储存操作,使原来分散、杂乱的数据能有机的结合起来,并通过软件自带的计算、统计等功能对数据进行初步处理。这方面的应用改变了以往人工填表、汇总数据等传统的方式,很大程度的提高了数据计算的准确性、有效性。但是现在我国很多的城镇环保机构的监测设施不完善,信息化技术的运用水平十分低,很多无法运用数据管理完成数据录入和传送的工作。 2.2自动监测设备的应用目前我国的许多地方都在城区安装了空气的自动监测设备,通过自动监测来进行基本的运行管理。这种自动空气监测系统可以24小时的对大气环境进行不间断的实时监测,监测人员只需在办公室通过计算机对自动站的工作状况进行查看,还可以自由读取监测的数据、控制监测站的运行等。同时,设备的相应配套的软件也可统计汇总监测数据,生成图表和变化曲线,使监测的工作人员能够实时的掌握空气质量情况。这方面的应用是通过计算机设备来控制仪器工作,它的特点是自动化程度高、工作效率高等。 3信息化在当前应用中存在的问题及解决的办法 信息化技术在城镇的环境监测中的应用水平低是制约其发展的主要因素,信息化技术所涵盖的范围十分广,技术性和专业性也很强,而城镇的监测站很缺乏专业性的计算机人才,这直接导致了信息化的应用水平长期停留在低水平状态。要想提高城镇的监测信息化我们的领导要充分重视信息技术的应用和普及,鼓励和引导一部分工作人员积极的学习计算机操作能力,能够对计算机的基本运用、网络传送和数据汇总、管理等逐步掌握。 4结束语 信息化是城镇环境监测工作发展的基础和保障,是推进信息化与工业化融合、走新型工业化道路的重要动力。通过加快实现我国城镇的环境监测信息化的进程来实现我国环境监测的现代化。提升我国环境监测的整体水平。当前我国环境监测的信息化水平与金融、电力等行业来说仅仅处于起步阶段,目前仍旧存在很多的问题。只有充分引进国外的先进的、规范的环境监测的方法,通过在项目规划、进度管理和人力资源管理方面运用科学的管理手段,能够使我们的城镇信息化系统的建设更优质、高效地完成,为进一步实现城镇的环境监测信息化提供强有力的保证和技术支持。 环境监测论文:生态环境监测及其在我国的发展 摘要:生态环境监测是环境监测中一个全新的概念,是环境生态建设的技术保证和支持体系。本文对生态环境监测的基本概念和原则、任务及特点、生态环境指标的建立、生态监测技术和方法、生态变化趋势预测预报等进行了介绍,并结合我国在生态环境监测方面所开展的工作提出今后工作的一些设想和展望。 关键词:生态学;生态监测 环境监测 遥感;地理信息系统 1前言 随着人们对环境问题及其规律认识的不断深化,环境问题不再局限于排放污染物引起的健康问题,而且包括自然环境的保护、生态平衡和可持续发展的资源问题。因此,环境监测正从一般意义上的环境污染因子监测开始向生态环境监测过渡和拓宽。除了常见的各类污染因子外,由于人为因素影响,灾害性天气增加,森林植被锐减,水土流失严重,土壤沙漠化加剧,洪水泛滥,沙尘暴、泥石流频发,酸沉降等,使我国本已十分脆弱的生态环境更加恶化。这促使人们重新审查环境问题的复杂性,用新的思路和方法了解和解决环境问题。人们开始认识到,为了保护生态环境,必须对环境生态的演化趋势、特点及存在的问题建立一套行之有效的动态监测与控制体系,这就是生态环境监测。生态环境监测是环境监测发展的必然趋势。 本质上看,环境保护是以减少或避免生态系统的破坏为终极目标。对环境监测,目前单纯的理化指标和生物指标监测存在很大的局限性,而生态环境监测则可弥补传统环境监测的不足。因此前者强调“局部剖析”,只对大气、水、土壤等中的化学毒物或有害物理因子进行测定;而后者着眼于“整体综合”,对人类活动造成的生态破坏和影响进行测定。可以说,生态环境监测是生态保护的前提,是生态管理的基础,是生态法律法规的依据。目前,生态环境监测已在全球范围内展开,但在我国才刚起步,基础差,底子薄,相对落后,缺乏统一的标准,国家尚未制定技术规范。本文主要结合国内情况拟对生态环境监测作一全面介绍,以期大家共同努力来推动生态环境监测工作在我国的开展。 2生态监测 所谓生态系统(Ecosystem)是指地表生物与非生物间的相互依存关系。生态质量是环境质量的核心。是以生态学理论为基础,从生态系统层次上研究系统各组成、变化规律和相互关系、以及人为作用下结构和功能的变化,从而评价环境质量。因而生态质量及其评价的综合性极强。 生态监测是采用生态学的各种方法和手段,从不同尺度上对各类生态系统结构和功能的时空格局的度量,主要通过监测生态系统条件、条件变化、对环境压力的反映及其趋势而获得。生态监测,又称生态环境监测,目前的定义不很一致。美国环保局Hirsch把生态监测解释为自然生态系统的变化及其原因的监测,内容主要是人类活动对自然生态结构和功能的影响及改变。国内有学者提出“生态监测就是运用可比的方法,在时间和空间上对特定区域范围内生态系统或生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素等进行系统地测定和观察的过程,监测的结果则用于评价和预测人类活动对生态系统的影响,为合理利用资源、改善生态环境和自然保护提供决策依据,这一定义似乎从方法原理、目的、手段、意义等方面作了较全面的阐述。 在监测对象上,生态监测既不同于城市环境质量监测,也不同于工业污染源监测。从环境监测发展历程来看,目前所指的生态监测主要侧重于宏观的、大区域的生态破坏问题,它具有反映人类活动对我们所处的生态环境的全貌、有机综合影响的优点。如近年来积极开展的福建省湿地生态环境监测,河南省渔业生态环境监测,南极中山站近岸海域生态环境监测,以及在我国开展生态环境监测较早,近几年又做了大量工作的新疆荒漠生态环境监测。 生态监测的对象可分为农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等。每一类型的生态系统都具有多样性,它不仅包括了环境要素变化的指标和生物资源变化的指标,同时还要包括人类活动变化的指标。 应当看到,生态监测是环境监测的拓宽,除了新的理论、技术和方法外,环境监测的理论和实践必是生态监测得以发展和完善的基本保证。景观生态学、农业生态学、森林生态学、淡水生态学、海洋生态学、荒漠生态学、脆弱带生态学、地球化学、气象学、物候学、水文学、环境经济学、人文物理学等的理论和实践对生态监测更是大有裨益。 3生态监测的类型 国内对生态监测类型的划分有许多种,常见的是从不同生态系统的角度出发,可分为城市生态监测、农村生态监测、森林生态监测、草原生态监测及荒漠生态监测等。这类划分突出了生态监测对象的价值尺度,旨在通过生态监测获得关于各生态系统生态价值的现状资料、受干扰(特别指人类活动的干扰)程度、承受影响的能力、发展趋势等。根据生态监测两个基本的空间尺度,生态监测可分为两大类: 3.1宏观生态监测 研究对象的地域等级至少应在区域生态范围之内,最大可扩展到全球。宏观生态监测以原有的自然本底图和专业数据为基础,采用遥感技术和生态图技术,建立地理信息系统(GIS)。其次也采取区域生态调查和生态统计的手段。 3.2微观生态监测 研究对象的地域等级最大可包括由几个生态系统组成的景观生态区,最小也应代表单一的生态类型。微观生态监测以大量的生态监测站为工作基础,以物理、化学或生物学的方法对生态系统各个组分提取属性信息。 根据监测的具体内容,微观生态监测又可分为干扰性生态监测、污染性生态监测和治理性生态监测以及环境质量现状评价生态监测。 宏观生态监测必须以微观生态监测为基础,微观生态监测又必须以宏观生态监测为主导,二者相互独立,又相辅相成,一个完整的生态监测应包括宏观和微观监测两种尺度所形成的生态监测网。 4生态监测的任务与特点 4.1生态监测的基本任务 对生态系统现状以及因人类活动所引起的重要生态问题进行动态监测;对破坏的生态系统在人类的治理过程中生态平衡恢复过程的监测;通过监测数据的集积,研究上述各种生态问题的变化规律及发展趋势,建立数学模型,为预测预报和影响评价打下基础;支持国际上一些重要的生态研究及监测计划,如GEMS(全球环境监测系统),MAB(人与生物圈)等,加入国际生态监测网络。 4.2生态监测的特点 4.2.1综合性 生态监测是一门涉及多学科的交叉领域,涉及到农、林、牧、副、渔、工等各个生产行业。 4.2.2长期性 自然界中生态过程的变化十分缓慢,而且生态系统具有自我调控功能,短期监测往往不能说明问题。长期监测可能导致一些重要的和意想不到的发现,如北美酸雨的发现就是典型的例子。 4.2.3复杂性 生态系统本身是一个庞大的复杂的动态系统,生态监测中要区分自然因素(如洪水、干旱和水灾)和人为干扰(污染物质的排放、资源的开发利用等)这两种因素的作用有时十分困难,加之人类目前对生态过程(ecological process)的认识是逐步积累和深入的,这就使得生态监测不可能是一项简单的工作。 4.2.4分散性 生态监测站点的选取往往相隔较远,监测网的分散性很大。同时由于生态过程的缓慢性,生态监测的时间跨度也很大,所以通常采取周期性的间断监测。 5生态监测指标体系与优先监测项目 5.1生态监测指标体系 生态监测指标体系主要指一系列能敏感清晰地反映生态系统基本特征及生态环境变化趋势的并相互印证的项目,是生态监测的主要内容和基本工作。生态监测指标的选择首先要考虑生态类型及系统的完整性,一般说来,陆地生态站(农田生态系统、森林生态系统和草原生态系统等)指标体系分为气象、水文、土壤、植物、动物和微生物六个要素:水文生态站(淡水生态系统和海洋生态系统)指标体系分为:水文、气象、水质、底质、浮游植物、浮游动物、游泳动物、底栖生物和微生物八个要素。除上述自然指标外,指标体系的选择要根据生态站各自的特点,生态系统类型及生态干扰方式同时兼顾以下三方面,即人为指标(人文景观、人文因素等)、一般监测指标(常规生态监测指标、重点生态监测指标等)和应急监测指标(包括自然和人为因素造成的突发性生态问题)。 包头市环境监测站将包头生态监测指标的设计拟分为三个层次和三个要素。三个层次为:优先指标—-目前的必测项目;常规指标—-应开展的项目;选择指标—-应完善、充实的项目。三大要素为环境、生物、社会。环境要素包括气象、水文和土壤;生物要素包括植物、动物和微生物;社会要素包括人口和经济。并按照自然状况及其生态功能将包头市由北向南划分为五大景观系统,即草原牧业景观;低山、丘陵、农牧交错景观;山地景观生态系统有其对应的指标体系以及优先监测的指标体系,例如,低山、丘陵、农牧交错景观生态系统以旱作农业和畜牧业生产为主,土地沙化、水土流失是其主要生态问题,监测内容为土层厚度,表层土壤颗粒组成;山前平原农业景观生态系统,土壤肥沃,气候适宜,是包头市粮食和蔬菜生产区,突然的问题是土壤次生盐渍化和工业污染,相应的土壤指标监测内容为有机质含量、pH值、含盐量、化肥有机肥施用量、重金属、氟化物含量。 湖南省环境保护监测站的陆强国主要依据湿地功能原则和景观生态学的有关原理,对环洞庭湖区域面积为18720km2(包括湖北部分)的洞庭湖湿地生态环境进行了功能区划,即淹没区、湿地农业区和台地山岗区,针对各生态功能区的结构特点、生态目标和社会经济因子,拟出了湖泊湿地生态监测整体指标体系和优先监测项目。虽然作者是从研究洞庭湖出发,但由于其指标体系制定的原则具有广泛适用性,并且出发点是湿地生态系统的结构和功能区的特点,因而我们认为该指标体系对湿地生态监测具有广泛借鉴价值。 农业部环境监测总站的王洪庆等从与以往农业环境监测的比较着手,提出农业生态环境监测的特征,制定了农业生态环境监测指标体系框架和具体指标。 农业部环境监测总站的高怀友等以条件指标和压力指标划分,提出农业生态环境监测指标体系以及具体参评因子。 辽宁省环境监测中心站的付运芝等人将地球上的生态系统,从宏观角度划分为陆地、海洋两大生态系统,对这两大系统又进行细分类,提出陆地生态系统监测指标体系分为八个部分,即气象要素、水文要素、土壤要素、植物要素、动物要素、微生物要素、地质要素、人类活动要素。建议海洋生态系统监测指标体系分为如下十个部分构成,即水文气象要素、水质要素、底质要素、浮游植物要素、浮游动物要素、底栖生物要素、微生物要素、底质要素、人类活动要素。并给出了每一种指标体系要素的具体监测内容,监测工作者实际应用时可适当增删。 生态监测指标体系设计的优劣直接关系生态监测本身能否揭示生态环境质量的现状、变化和趋势。因此生态监测指标选择要充分考虑生态系统的功能及不同生态类型间相互作用的关系,另一方面,社会、经济发展程度不同的地区,对环境质量和价值的要求和评价也是不一样的。从生态资源的环境价值、评价问题、所受的环境压力及生态系统结构与功能间关系的角度出发,生态监测指标可分为条件指标和环境压力指标,其中条件指标又可分为反映指标、暴露指标和生态指标。反映指标是关于生态系统中生物在各层次上(生物个体、种群、群落及生态系统)组合状况的环境特征的指标;暴露指标是关于反映生态系统中物理、化学和生物的压力大小的环境特征指标;生态指标是生态系统中受外来环境压力下,能满足生态系统中层次生物正常生活和循环的各种物理、化学和生物状况的指标;压力指标是关于自然力和人为因素影响生态系统发生变化的指标。应当看到,复杂的生态环境决定了生态监测指标体系的多样性、可变性,生态监测内容涉及面之广,远远超过了环境质量监测和工业污染源监测。目前的生态监测指标体系对监测部门显得太多,监测方法不规范,微观和宏观生态监测尚未有机结合,特别是一些指标和方法路线应当有一个统一的规划。另外,笔者认为在制订指标体系的同时,应多在为达到生态系统目标,各指标内容的优化目标的确立上做工作。 5.2生态监测指标体系的确定原则 生态监测指标体系的选择与确定是进行生态监测的前提。生态监测指标体系是一个庞大的系统,在可作为监测指标的众多要素中,科学性、实用性、代表性、可行性尤为重要。我们认为,选择与确定生态监测指标体系应遵循以下原则: 5.2.1代表性 确定的指标体系应能反映生态系统的主要特征,表征主要的生态环境问题。 5.2.2敏感性 要确定那些对特定环境敏感的生态因子,并以结构和功能指标为主,以此反映生态过程的变化。 5.2.3综合性 要真实反映生态环境问题,需要多种指标体系。 5.2.4可行性 指标体系的确定要因地制宜,同时要便于操作,并尽量和生态环境考核指标挂钩。 5.2.5简易化 从大量影响生态系统变化的因子中选取易监测、针对性强、能说明问题的指标进行研究。 5.2.6可比性 不同监测台站间同种生态类型的监测应按统一的指标体系进行。 5.2.7灵活性 哪怕对同类型的生态系统,在不同地区应用时指标体系也应作相应调整。 5.2.8经济性 尽可能以最少费用获得必要的生态环境信息。 5.2.9阶段性 根据现有水平和能力,先考虑优先监测指标,条件具备时,逐步加以补充,已确定的指标体系也可分阶段实施。 5.2.10协调性 多数生态环境问题已是全球性问题,所确定的指标体系,尽量和“全球环境监测系统”(GEMS)相协调,以便国际间的技术交流与合作。 目前,国内学者针对不同的生态系统,提出的各种生态监测指标体系,如荒漠生态环境监测指标四原则,洞庭湖湿地生态监测指标四原则和农业生态监测指标五原则,与上述原则都是一致的。当然,监测指标体系的确定除受技术条件和人力、财力因素制约外,对已确定的指标体系,仍需在实践中考察和检验。 5.3优先监测的指标体系 优先监测指标体系必须满足对生态系统的生命支持能力进行评价的最大的要求。优先监测指标的确定原则是:当前受外力影响最大、可能改变最快的指标;反映生态系统的生命支持能力的关键性指标;有综合代表意义的指标。 应当看到,我国当前的生态监测主要限于污染性生态监测,现有监测能力、技术与设备水平有限,生态监测评价经验不多,对生态系统规律认识不够,因此确定当前优先监测指标必须从实际出发,属于污染的生态指标仍为当前优先监测指标。同时,由于经济发展过快对生态环境形成压力影响的指标的监测,在当前亦显得十分迫切,需尽快列入优先监测指标。我们高兴地看到与我国可持续发展的战略相适应,一些地区已经将环境问题和社会、经济发展问题结合起来考虑,生态环境监测有直接服务于生产的趋势。 下列指标在我国当前开展生态监测时可列入优先监测的指标体系中:全球气候变暖所引起的生态系统或植物区系位移的监测;珍惜濒危动植物物种的分布及其栖息地的监测;水土流失面积及其时空分布和环境影响的监测;沙漠化面积及其时空分布和环境影响的监测;草原沙化退化面积及其时空分布和环境影响监测;生态脆弱带面积及其时空分布和环境影响的监测;人类活动对陆地生态系统包括森林、草原、农田和荒漠等结构和功能影响的监测;水体污染对水体生态系统包括湖泊、水库、河流和海洋等结构和功能影响的监测;主要污染物(农药、化肥、有机物、重金属)在土壤—植物—水体中的迁移和转化的监测;水土流失、沙漠化及草原退化地优化治理模式的生态平衡的监测;各生态系统中为量气体的释放通量与吸收的监测等。 6 生态监测的技术方法 生态监测技术方法就是对生态系统中的指标进行具体测量和判断,从而获得生态系统中某一指标的特征数据,通过统计分析,以反映该指标的现状及变化趋势。在选择生态监测具体技术方法前,要根据现有条件,结合实际制定相应的技术路线,确定最佳监测方案。技术路线和方案的制定大体包含以下几点:生态问题的提出,生态监测台站的选址,监测的内容、方法及设备,生态系统要素及监测指标的确定,监测场地、监测频度及周期描述,数据的整理(观测数据、实验分析数据、统计数据、文字数据、图形及图象数据),建立数据库,信息或数据输出,信息的利用(编制生态监测项目报表,针对提出的生态问题建立模型、预测预报、评价和规划、政策规定)。 在确定具体的生态监测技术方法时要遵循一个原则,即尽量采用国家标准方法,若干国家标准或相关的操作规范,尽量采用该学科较权威或大家公认的方法。一些特殊指标可按目前生态站常用的监测方法。 生态监测具有着眼于宏观的特点,是一项宏观与微观监测相结合的工作。对于结构与功能复杂的宏观生态环境进行监测,必须采用先进的技术手段。其中,生态监测平台是宏观监测的基础,它必须以三S技术作支持,并要具备容量足够大的计算机和宇航信息处理装置。三S技术 ,即地理信息技术(GIS)、遥感技术(RS)和全球卫星定位技术(GPS)。三项技术形成了对地球进行空间观测、空间定位及空间分析的完整的技术体系。它能反映全球尺度上生态系统各要素的相互关系和变化规律,提供全球或大区域精确定位的高频度宏观资源与环境影像,揭示岩石圈、水圈、气圈和生物圈的相互作用和关系。在RS和GIS基础上建立的数学模型,能促进以定性描述为主到定量分析为主的过渡,实行时空的转移,在空间上由野外转入室内,在时间上从过去、现在的研究发展到在三维空间上定量预测未来。 3S技术是宏观生态环境监测发展的方向,是其发展的主要技术基础,在今后较长的一个时期内,遥感手段将在生态环境监测中得到更广泛的应用,地理信息系统作为“3S”技术的核心将发挥更大的作用。目前美国、欧洲、日本和我国都在制定新的观测计划,国内北京、上海、重庆、厦门等地都在推进基础数字化工作,推广GPS定位观测,这些计划的实施将为区域环境监测提供重要的数据。 传统监测手段,只能解决局部监测问题,而综合整体且准确完全的监测结果必须依赖三S技术。充分利用计算机技术把遥感、航照、卫星监测、地面定点监控有机结合起来,依靠专门的软硬件使生态监测智能化,使生态资料数据上网,实现生态监测网络化,是目前以及今后相当长的一段时间里监测人员的重点工作内容。 7 国内生态监测现状 在我国环境监测中,对自然生态环境破坏和恶化的监测与环境污染监测相比,仍处于落后状况。2001年10月在成都召开的第六次全国环境学术交流会上,提交的158篇论文中,有关生态监测的论文仅16篇,约占10%,这也从一个侧面说明了这一问题。由于人口和资源的压力,过去长期忽视生态环境保护,使我国生态环境的破坏和恶化已十分严重,特别是占国土总面积1/3的广大干旱半干旱草原和荒漠地区生态环境问题最为突出,因此对荒漠生态监测的研究在国内开展最早,做的工作也最多。新疆环保科研所1984年接受“荒漠生态系统定位观测研究”工作。中科院在新疆建立了阜康、策勒、吐鲁番等生态实验站,目前已取得了一定的成果。 近年来,我国提出的“地球动态观测信息网络”、“我国代表类型区生态状况和变迁规律的大尺度时空观测研究以及发展趋势预测”,“中国资源生态环境预警研究”等方案及计划,均侧重生态监测的内容。在此基础上,中科院的“我国生态系统研究站网”研究计划(CERN)已经实施,其所属的53个生态定位站进行了大量的生态研究工作,成果已引起世界各国的关注。新疆、内蒙、洞庭湖、舟山等生态站的建立,为生态监测提供了广大的应用前景。国内在生态监测指标及生态质量评价指标体系方面也做了一些工作。中山大学与华南环科所在海南岛生态质量评价指标体系研究中,提出生物量、多样性、稳定性和清洁度四原则和20个指标参数,并将每个参数按生态学特征及影响划分为5个等级。吉林环科所对东北自然保护区生态指标体系研究中,将生态指标体系划分为三个层次五个指标。袁国应等自1987年起开展了荒漠生态监测指标体系的定位观测研究,历经5年建立了荒漠生态系统指标体系。陆强国根据洞庭湖湿地功能区特点及生态目标,拟定了生态监测指标体系和优先监测项目。张建辉等对农业监测目标与监测指标体系选择进行了探讨。宋国利等提出了北方森林、农业、矿业开发生态监测指标。沈志介绍了物候学在生态监测中的应用。目前,我国生态监测工作的特点注重生态过程的研究,生态监测覆盖范围较小,属微观监测范畴。 随着我国空间技术的发展,宏观生态监测有了一定的进步,3S技术成为近几年来生态监测工作者们研究的重点内容,并显示出其快速准确的明显优点,是宏观监测技术发展的趋势:“六五”期间内蒙古草场资源遥感调查,“七五”期间三北防护林遥感调查、黄土高原遥感调查均包括生态监测内容。新疆环境监测中心站利用全区气象卫星NOAA-12五个波段影象数据,完成了全区土地荒漠现状的评价工作。利用遥感技术对热带森林植被的动态变化、森林火灾后生态变化遥感监测评价模型的构建方法、中国北方沙尘灾害特点及其下垫面状况、金衢盆地土地退化、黄河三角洲盐碱地、内蒙古土地盐渍化典型区域动态监测、广州珠江口、太湖水体污染、大连湾海域水体富营养化状况、利用GIS系统预测预报模型对黄土高原、三峡库区等重点侵蚀区域进行土地退化预报、景观生态退化预测、小流域土壤侵蚀预测和应用国土资源卫星数据对陕北黄土高原生态环境进行遥感动态监测,初步建立了生态环境的遥感识别标志等进行了研究。近年来,利用遥感技术监测牧场产量、农作物产量、资源调查、水土保持状况和灾害预测等方面都取得了一定的成果,为宏观生态监测积累了经验。其中热带森林植被的动态变化遥感监测课题是世界自然基金会(原称世界野生生物基金会)西双版纳自然保护资助合作项目,由中方和比利时遥感技术人员共同完成,利用多时相遥感图象判读,系统分析了西双版纳森林植被的动态变化,其结果经地面实况验证基本属实,为结构极为复杂的热带森林植被动态变化监测探索了一条新路。笔者认为利用3S技术解决生态环境监测问题要注意GPS,GIS,RS三相技术的结合,利用任一技术要想对环境进行综合监测评价是不可能的。RS象片应用进一步提高判读和分类精度,涉及计算机分类精度的提高,需利用已有信息资料辅助区划,利用技术人员协助判读,利用GIS产生辅助判读因子,同时加强地面调查工作。 从国内已有工作来看,许多现代化的技术和手段,还没有在生态监测中发挥作用。多数工作尚属研究性质,环境监测意义尚的常规生态监测工作尚在起步和酝酿中,急待开发和实施。目前,特别需要一套操作性强的指标体系和方法,并且对各种生态类型监测的技术路线和要求有一个统一的规划,以便大范围普遍开展生态监测工作。 8 结语 生态监测是一项复杂的系统工程,它对环境监测工作者提出了更高的要求。环境监测的最终结果是对环境质量进行评价从而提出污染治理方案。生态监测将为更深层次的环境管理和决策部门服务,提出生态环境规划、生态设计方案,最终目的是建立天地人和的生态环境。 生态监测的总体趋势是:三S技术和地面监测相结合,从宏观和微观角度来全面审视生态质量;网络设计趋于一体化,考虑全球生态质量变化,在生态质量评价上逐步从生态质量现状评价转为生态风险评价,以提供早期预警;在信息管理上强调标准化、规范化,广泛采用地理信息系统,加强国与国之间的合作。总之,随着经济的发展,人口、资源、环境问题的日益严峻,单纯从理化、生物指标监测来了解环境质量已不能满足要求,生态监测是环境监测发展的必然趋势,它必将被广大环境监测工作者逐步认识和掌握。
大气环境论文:谈大气环境监测质量的措施 摘要:大气环境监测工作在环境监测领域中占据着较为重要的地位,这一工作的技术难度比较高,存在着一定的空间性和实践性。大气环境监测工作容易受到季节变化、天气状况等因素的影响,因此某些污染因子的浓度变化幅度比较大,变化本身也具有一定的随机性和不确定性,所以想要得到稳定的大气环境监测结果是一件较为困难的事情。 关键词:大气环境;监测;质量;措施;提升 1.前言 通过对大气环境监测结果及质量分析,可以对我国气候以及生态环境污染问题形成更为深入的了解,在监测工作进行的过程中,主要是需要对相关监测数据形成较为深入的分析认识,并将有针对性、切实可行的环境保护和改善性措施明确的找寻出来。虽然当前我国社会经济发展速度较快,资源开发利用率也较高,可以在城市化发展的过程中起到一定促进性作用,但是随之也带来了一定的环境质量问题,致使某些地区大气环境遭受到了较为严重的破坏,因此也就难以在城市发展的过程中实现可持续发展这一宏伟目标,同时也对我国构建生态保护型社会造成了一定阻碍。 2.大气环境监测领域中存在的问题 大气环境监测管理机制不完善。纵观当前我国大气环境监测实际情况,有些部门并没有将环境监测管理机制放置在较为重要的位置,相关技术人员也未对大气环境监测工作形成深入的认识,也就使得大气环境监测管理机制呈现出一种不完善的态势,因此在大气环境监测工作中难以有效的将各项大气环境监测工作有序高效完成,以致在某些情况下对大气环境监测结果的精准性造成了一定程度的影响。大气环境监测质量有待于提升。大气环境的监测质量会对大气环境监测结果造成一定影响。但是在以往一段时间我国大气环境监测领域中监测质量处在一种边缘化的位置上,也没有在大气环境监测工作中得到充分的重视,采样工作不符合监测要求,监测质量得不到有效提升,因此大气环境监测工作的结果难以得到应有的保证。大气环境监测经费投入得不到有效持续保障。大气环境监测工作质量如果想要得到有效地保证,那么就需要长期持续的得到一定的资金投入。由于大气环境监测工作没有充分的资金投入,因此大气环境监测系统中各种仪器设备的滞后性比较强,也没有办法引进较为先进的监测设备和购买备用设备,同时专业技术人员的缺乏也致使监测工作进行缓慢或难以开展,在此基础上自然会对大气环境监测工作人员的积极性和主动性造成影响,最终也就会对大气环境监测的整体质量造成影响。政府行为干预。由于有着严格的环境空气考核制度以及国家对大气工作的重视,加之地方工业企业的快速发展,大气环境本身遭受了一定程度的影响,部分地区在注重考核的基础上对大气环境监测设备“戴口罩”,以致使监测结果严重失真。 3.提升大气环境监测质量的有效措施 逐步提升大气环境监测人员的理论和专业技术水平及培养力度。大气环境监测人员的业务能力水平直接影响到监测的质量,在大气环境监测工作日趋繁重的情况下,就需要用到众多的大气环境监测专业技术人员,同时在大气环境污染日趋严重的今天,如果想要将大气环境监测领域当中的各项工作妥善有序进行,那么专业人才的培养力度及监测理论知识和实践技能培养力度就应当得到提升。如果有着充足的理论和实践水平较高的大气环境监测人员,那么大气环境监测工作的开展实施就能得到有序进行;如果大气环境监测人员都具有较强的实践能力,那么在各项监测工作进行的过程中就少走弯路,大气环境监测质量的就能得到有效地保障。逐步提升大气环境监测资金投入力度。主管部门应当根据本地区实际情况每年编制大气环境污染监测预算决算,将大气环境监测人才培养放置在较为重要的地位,同时投入资金购买更为先进的监测仪器设备,并研发较为完善的大气环境监测网络系统及监测设备,争取可以在实际工作的过程中做到实时公布大气环境监测结果。除此之外,在监测人员的实际工作过程中,应当定期对大气环境监测结果进行研究分析,分析其随天气状况、季节变化等因素影响的变化趋势,以此为依据编制适应大气环境污染治理的有效措施,并使其落实到实际的监测工作中。加大对落后产能的资金扶持力度,开发利用清洁再生能源,逐步淘汰各个区域当中的落后产能,针对产业结构进行优化调整,逐步让产业优化升级这一个目标得以实现,以使我国人民的生活环境得到切实改善。建立健全大气环境监测机制。在大气环境监测机制构建工作进行的过程中,应当遵循的原则是由点到面、循序渐进这一个原则,以便可以构建出完善的环境监测网络,从而在后续的环境样品采集以及数据信息分析工作进行的过程中做出保证。除此之外也应当将质量保障体系的引导性作用充分的发挥出来,严格的依据大气监测标准让监测行为规范起来,从而使大气环境监测质量得到有效提升。充分重视大气环境采样工作质量。采样工作和大气环境监测质量之间有着较为密切的关系,大气环境监测采样质量直接影响着大气环境监测结果,进而也对相应的环境治理措施造成一定的影响,因此大气环境采样工作在大气环境监测中应当得到充分的重视。将科学性和真实性作为首要原则,以保证监测结果的真实性和准确性,以便在后续的大气环境监测工作及措施选择的过程中发挥一定的促进性作用。 4.结语 总而言之,在我国社会经济快速发展的同时,也带来了一定的环境问题,为了可以让这个问题得到解决,应当着力逐步提升大气环境监测人员的理论和专业技术水平及培养力度、加大对大气环境监测的资金投入、建立健全有效的大气环境监测机制、充分重视大气环境采样工作的质量以及建立专门的大气环境管理机构。通过对大气环境监测结果的深入分析,来对我国大气环境实际情况以及存在的问题形成更为深入的认识,并在此基础上找寻有效的治理措施,最终让我国生态环境质量大幅度提升。 大气环境论文:大气环境监测质量对策分析 摘要:每到冬季我国局部地区便会出现严重的雾霾天气,对大气环境进行准确的监测有助于雾霾治理工作的顺利开展。本文将对雾霾天气下提高大气环境监测质量的对策进行深入的分析。 关键词:雾霾天气;大气环境;监测质量 近年来,随着我国经济社会的不断发展以及城市化进程的逐步加快,给生态环境造成了巨大的破坏,在环境污染中,空气污染尤为突出,每到冬季,大半个中国的上空都被雾霾笼罩,甚至连一些经济并不发达的二三线城市也难以幸免。在此背景下,我们必须要通过有效的措施进行产业结构布局,在全社会倡导节能减排,建设生态文明。大气环境监测质量的不断提高对改善当前我国空气污染的形势具有十分积极的意义,因此,相关单位必须要采取必要的措施,比如建立健全大气环境监测体系,全面提高大气环境监测的质量。 1.大气环境监测质量工作的重要性 当前,大气环境污染问题已经成为了制约我国经济社会发展的重要问题,如果这一问题得不到及时有效的解决会严重威胁广大人民群众的生命健康和我国经济社会的良性发展。高质量的大气环境监测能够准确掌握大气环境的优良程度,形成完整的、准确的监测信息,从而为国家大气环境治理计划提供科学的依据,使治理工作更具针对性和有效性。近年来,我国雾霾天气逐步增多,每到冬季,无论是经济发达的东南沿海城市,还是经济欠发达的西部城市,都饱受雾霾的困扰,在此背景下,通过提高大气环境监测的质量来获取更为准确的数据信息,从而寻找更为科学的空气环境治理措施便成为了解决我国空气污染问题的有效途径。 2.大气环境监测的主要问题 当前,大气环境监测面临的主要问题如下: 2.1大气环境监测意识不强。大气污染问题是全球性的问题,应该引起全人类的重视,但是,当前世界范围内并没有形成大气环境监测的联动机制,有些国家对大气环境监测较为漠视,并没有充分认识到其重要性。还有些国家和地区为了发展经济,置共同保护大气环境的相关条约和协议于不顾,仍然存在严重污染大气的行为。 2.2大气环境监测网络不健全。健全的大气环境监测网络能够确保环境监测质量的大幅度提升,但是,囿于各种因素的影响,当前我国尚未建立起健全的大气环境监测网络,与之相关的机械设备、技术资料等因素还比较匮乏,难以保证大气环境监测工作质量的有效提高。 2.3大气环境监测采样工作没有引起足够的重视。在大气环境监测中,采样工作对监测质量具有十分重要的影响,但是,当前相关部门并没有引起对采样工作的重视,采样的结果往往难以达到监测的要求,对大气环境监测的质量造成了不良影响。 3.雾霾天气背景下提高大气环境监测质量的对策 雾霾天气的逐步增多让越来越多的人认识到了环境保护的重要性,在此背景下,提高大气环境监测质量需要从以下几个方面进行努力: 3.1建立健全大气环境监测质量保障体系。完善的大气环境监测质量保障体系可以为大气环境监测质量的提高提供保障,然而,当前我国的环境监测质量保障体系并不完善,在监测过程中也没有明确质量标准,致使许多监测人员认识不到监测质量的重要性,最终导致大气环境监测的质量难以达到满意的效果。因此,在未来的工作中,我国应逐步建立健全大气环境监测质量保障体系,该体系应当明确环境样品的采集、测量数据分析及数据综合评价等工作的质量标准,对监测过程中的各项行为进行规范,切实提高大气环境监测质量。 3.2做好现场采样质量管理。采样工作对大气环境监测质量具有直接的影响,采样不当或不足会使监测质量降低,从而对后期的环境治理工作造成了不利影响,因此,要想提高大气环境的监测质量,首先要做的便是做好现场采样质量管理,为环境监测工作的顺利进行打好基础。此外,样品的真实性及代表性也是影响大气环境质量评估的重要因素,在采集样品时必须要高度重视环境监测工作的时间性和空间性。 3.3成立基于计算机的大气环境质量监测系统。随着科学技术的不断发展,计算机网络技术已经被广泛运用于各个行业,环境领域自然也不例外。近年来,依托于互联网技术,我国已经建立起了大气环境质量监测系统,其优势在于仪器的功能和结构可由用户自定义,实施网络远程监测等等。该系统的应用对提高大气环境监测质量具有十分积极的意义。 3.4扩大大气环境质量评价范围。大气环境质量评价不应局限于对低层大气环境的质量进行评估研究,而是应该逐步扩展到高层,在进行环境质量评价工作时最好是选择那些人口众多、污染严重的城市。所谓大气环境质量评价是指按照一定的原则和评价标准,根据不同的目的和要求对大气环境的质量进行准确的评价。 3.5实现监测的信息化。在信息化时代,信息系统已经被广泛运用于各行各业,对助推行业发展起到了十分重要的作用,在对大气环境监测进行质量控制时引进先进的信息化技术可以提高数据处理的准确度,从而实现提高大气环境监测质量的目的。 3.6加强与其它国家的交流与合作。大气污染防治是世界性的问题,特别是在大气环境监测方面,发达国家有着更为先进的技术和完善的监测体系,我们必须要加强与其它国家的交流与合作,积极引进先进的监测技术和监测设备,吸取其它国家在大气环境监测工作中的经验教训,才能确保我们少走弯路,从而有效提高大气环境监测的质量。 4.结语 综上所述,雾霾天气的增多不但给我国社会经济发展造成了巨大的损失,还严重威胁着人民群众的生命安全,因此,相关部门必须要不断提高大气环境监测质量,并以此为依据寻找大气污染的解决办法,从而实现生态环境与社会经济的协调发展。 作者:刘洋 单位:沈阳市环境监测中心站 大气环境论文:大气环境监测的质量保证研究 摘要:大气环境的日益恶化已经逐渐威胁到了人们的身体健康。大气环境监测工作能够了解到大气污染的情况,指导环保部门进行决策。我国的大气环境监测工作开始较晚,尽管随着实验技术的不断提升以及环保资金的支持,大气环境监测的效率提高,但是在质量上仍然存在问题,如采样不够稳定,缺乏详细制度指导等。针对这些问题,政府应当通过不断完善制度,科学分配环保资金,定期进行员工培训等方式来提高大气环境监测质量,进而提高我国环保工作效率。 关键词:大气监测;采样;质量 工业的快速发展,使人们的生活环境遭到了严重的破坏,各种自然灾害频繁发生,水资源污染,光污染等层出不穷。越来越多的汽车尾气以及工厂废气的排放,使得大气环境质量急剧下降,威胁人体健康。在这种背景下,相关部门需努力提升现有大气环境检测工作效率,利用可靠的监测数据来指导工业活动,为环保部门制定环保政策提供有力的数据支持,提高环境质量,促进社会的可持续发展。环境的监测工作质量保证非常重要。质量保证是为了确保在检测过程中实验数据的严谨、准确,代表性和完整性以及实验步骤的科学性,具体的步骤包括大气采样、样品分析、数据处理、撰写报告等,因此对大气环境进行监测的质量保证措施主要是制定相关政策以及监测计划,完善现有的实验室管理制度,实现对大气环境质量的有效监督检测。 1大气环境检测质量保证现状 我国的大气环境监测工作开始较晚,对大气环境监测的质量保证环节的重视程度也不够高,尽管随着环境监测技术的不断提升以及国家资金的大力支持,大气环境监测的可靠性不断提高,但是质量控制方面仍存在一些问题。 1.1采样环节不可控性过高 对于大气环境的监测来说,气体采样环节十分重要,样本的质量与代表性直接影响了监测的可靠性。但是目前不少地区的大气层环境质量监测数据都不够稳定,造成该现象的原因之一就是气体采样过程中随机性过大,如空气的湿度,车辆经过的频率,天气状况等,这些都会直接影响气体样本的质量。此外,尽管国家为每个地方的环保部门都投入了大量资金进行设备改进升级,目前使用的气体采样设备比较落后,以人工手动采样为主,采样人员的专业能力和实践水平不高等因素都会增加采样过程的不确定性,因此气体采样环节受到采样人员的外界干扰强,样本的不稳定也会直接影响气体检测的结果。同时,为了减少工作量,许多采样人员不会对所采集的气体样本进行质量考察,因此不能够保证样本的可靠性。 1.2大气环境监测制度不够全面 由于我国大气环境监测工作开展较晚,仍然处于探索阶段,监测制度保障体系还不够健全,如针对大气环境检测实验室,国家环保机构并没有设定详细的仪器设备管理方案,而是将管理权力直接下放给各个地方的环保部门,机器设备的管理责任不明确,仪器时常出现问题;针对大气环境的污染物监测分类也没有做出详细的规定,可能会导致某些气体数据重复,而另外一些必要的气体数据没有负责人来试验检测,浪费人力与资源的同时,难以取得全面监测气体环境的目标。 1.3实验室分析处理工作有待提高 大气环境的监测最终步骤是将所采集的样本送往环保部门的实验室进行试验,通过仪器监测以及数据分析得到结果。因此,为提高检测结果的可靠性,就必须保证实验室工作人员的专业知识能力,实验室仪器设备的先进性等。然而在许多地方的环保部门难以达到以上几点要求。国家下发的环保资金被细分到各个领域后,大气监测部门所获取的资金不足以支撑诸多昂贵精密仪器的购买与维护,在一定程度上限制了实验的科学性与精确性。另一方面,目前许多从事大气环境检测的人员专业知识能力并不高,对于检测结果所能够得到的数据不能够进行全面的分析,每天的工作仅仅是重复的进行检测实验,难以主动发现问题,不利于工作的创新与发展。因此,我国许多地区的大气监测实验室需要提高现有的工作质量与效率。 2提高大气环境监测的质量保证对策 2.1提高采样环节科学性 气体采样是大气质量监测的第一步,所采集的样本需要具有代表性。首先,检测人员需要对所监测的区域进行优化采点工作,通过对当地地理环境的详细调研来选择大致的采样地点范围,主要采用的方法包括五点采样法,平行采样法,确定每次大气采样的具体地点并做好标记,根据当地的空气质量以及气候条件制定采样频率以及采样时间、条目。其次,所采集到的气体样本需要放入密封的瓶子中储存,采样瓶外贴上标签,标明采集时间,地点,并将储存样本的容器保存在干燥的储藏柜中。环保机构应对气体采样人员进行定期培训,提高员工的专业知识水平,保证气体采样工作的质量与效率。 2.2完善大气环境监测质量保证制度体系 大气环境监控是一个由很多复杂的环节构成的系统过程,因此,大气环境监测的质量保证工作是一项复杂的质量管理工作,质量保证工作的目的是为了确保监测工作的精确可靠,从而更好地为社会生活提供决策。为提高大气环境的监测过程质量,需完善每个环节的操作与制度。大气环境监测工作分为室内工作与室外工作,室外工作主要包括气体采样环节,在对采样环节进行制度化时,需要全面考虑样本的代表性、综合性、精确性、准确性等,对采样工作的程序以及样本的储存进行严格的规定;而室内工作主要是实验分析过程,针对各项精密仪器的使用与维护,相关部门也应该设定具体的负责项目,不同物质的监测分析也需要制定不同的实验步骤,各个地区的环保检测部门可以根据相应的实验设备进行灵活调整。只有从各个方面建立了完善的规章制度,才能够确保大气监测工作的规范性与科学性。 2.3提高实验分析工作效率 实验分析是大气环境质量监测的重要一环,精密的实验测试仪器以及科学的实验分析方法都能够提高检测结果的可靠性。大气监测包括对大气中各种成分含量的检测,涉及到复杂的分离分析方法,尤其是许多微量成分难以准确测量,因此实验过程对仪器的精密程度要求较高,仪器设备价格昂贵,对此,环保机构以及国家相关部门应当由计划的为各地检测机构提供仪器购买经费,保证实验结果的可靠性。此外,实验试剂的保存需要严格遵守相关规定,实验数据的处理工作需要及时且快速,按照规定的数据统计分析方法进行计算,灵活处理异常数据以及错误数据,整理环境监测报告。最后,所有的试验工作人员需要经过定期的培训以及上岗测试,提高工作人员的专业知识能力,进一步提高实验检测工作的效率与质量。 2.4建立完善的环境监测信息体系 公众对于大气环境的质量拥有知情权,在进行一系列的样本采集以及实验分析工作后,得到的实验数据以及报告应当提供给社会公众,让大家了解当地空气质量。政府应当建立一个独立的监测信息网站,定期更新大气成分数据,为公民提供大气指标预警服务,并积极举办大气相关知识的普及讲座,让所有公民一起监督环保工作。除此之外,水质监测数据,土壤监测数据等各个方面的信息都应当通过相关的网站,并且将这些网站链接成相关的信息系统,提高环境监测工作的透明度。 3结论 随着我国的空气污染日益严重,大气环境的监测工作重要性不断凸显,而监测工作的质量保证则是为了确保大气监测工作的准确性、精密性、科学性与可靠性,从而更好地为环保机构提供数据,辅助决策。我国目前的大气环境监测工作实行较晚,尚存在一些问题,如监测工作的质量保证体系制度不够完善,大气采样的过程随机性较大导致最终实验结果不稳定,样本实验分析过程的工作效率不高等等。为了全面提高我国各个地区的大气环境监测工作的质量,各级环保部门与政府应当完善相关法律制度,让责任明确到个人;其次,大气采样的过程也应该逐渐规范化,提高采样人员的专业知识能力;通过引入精密仪器,定期员工培训等方法提高实验检测环节的效率;最终,政府可以通过建立一个动态更新的大气信息网站向民众提供大气数据,接受社会的监督。 作者:王浩 刘爽 王芸 单位:中冶节能环保有限责任公司 大气环境论文:大气环境保护与治理探讨 摘要:在社会发展新形势下,大气环境保护与治理是环境保护工作中的一项重要内容,而当前自然环境变化呈现出一定的特殊性,因此大气环境保护与治理的具体策略有待深入研究。本文基于大气环境污染的主要影响因素出发,探讨如何在新形势下开展大气环境保护与治理工作,以推进环保事业的稳定健康发展。 关键词:新形势;大气环境;保护;治理;策略 在社会生态发展过程中,大气环境是一个重要基础,直接关系着区域自然环境质量,并且与社会群体健康存在着密切的联系。但在当前社会发展新形势下,大气环境污染问题日趋严重,并呈现出连续性、广泛性特征,给人类健康以及社会生态的可持续发展都产生极为不利的影响[1],此种情况下,加大力度探讨新形势下大气环境保护与治理的具体策略是非常必要的。 1大气环境污染的主要影响因素 1.1城市现代化建设速度过快 随着当前城市现代化建设速度的明显加快,大气环境污染问题也日趋严重,给人类生存环境以及社会生产生活的正常运行都产生了极为鲜明的影响,国家高度重视经济建设却在一定程度上忽视了大气环境保护的重要性,导致大气环境污染问题加剧,一旦治理不到位,势必会给生态环境的可持续发展造成不利影响,甚至给人类社会的健康发展也形成制约[2]。当前我国城市工业化建设速度较快,部分工业企业单纯重视生产效率而忽视大气环境保护,废气废水排放随意,导致大气环境污染恶性循环。 1.2机动车尾气排放 随着社会经济的进步,私家车数量明显上升,交通运输压力明显增大的同事,机动车尾气排放量也冥想加大,给大气环境造成严重污染。 1.3生活垃圾排放 社会生产生活中往往会产生多种类型的生活垃圾,包括生活污水、工业固体废弃物以及农业秸秆焚烧等,都会给大气环境造成一定污染和破坏,此种方式下所获取的经济增长和物质生活水平的提升所付出的代价是巨大的,是以大气环境换来的,这些不可控行为会给社会生态的可持续发展造成制约,所造成的后果最终还要由行为的主体人来承担。 2新形势下大气环境保护与治理的具体策略 2.1大气环境的保护 2.1.1 科学划分工业产区新形势下大气环境的保护,应当充分做好区域规划工作,科学划分工业产区,尤其是在厂区修建的过程中,应当结合风向频率等要素科学选取厂区位置,实现工厂密集处于城镇生活处的明确划分,减少工业废气对大气环境造成的污染。北方地区大型供热站的修建,需要选取适宜测位置并计算控制好排气烟囱的高度,一般讲供热站修建于郊外,在保证供热效果的同时,促进排放废气的扩散和稀释,从而降低对大气环境所造成的污染[3]。2.1.2 减少并控制汽车尾气排放量新形势下大气环境的保护,不仅需要对工业产区进行科学划分,还应当在日常工作中做好汽车尾气排放量的减少与控制工作,通过汽车单双号限行等方式解路面压力,将其汽车尾气排放量给大气环境造成的不利影响,切实加强大气环境保护。与此同时,应当加大汽车尾气净化的研究力度,对汽车尾气排放进行有效控制,从而改善大气环境。在实际工作中应当加强机动车尾气污染的管理,确保持有相应标志的机动车可以上路行驶,通过定期检测和动态检验等方式控制机动车尾气排放量。除此之外,可以从机动车燃料的管理上控制汽车尾气排放量[5],加强汽车燃油质量管理与控制,全面且动态的监督汽油运输及加油站油气污染状况,切实降低有机物污染发生几率,对大气环境进行有效保护。2.1.3 加强绿化环境建设为有效开展大气环境保护工作,应当在城市现代化建设中坚持可持续发展理念,加强绿化环境建设,缓解当前绿化不足的问题,减少大气环境污染。具体来讲,在绿化环境建设过程中,可以扩大城市绿化规模,制定科学化的绿化环境建设方案,对城市规划建设加以合理优化,调整绿化面积,加大力度种植绿化植物,通过植物的光合作用调节气候,吸附大气环境中的有害气体,从而在新形势下对大气环境进行有效保护。 2.2大气环境的治理 2.2.1 深入研发新技术,减轻环境污染为更好的治理大气环境,为社会群体营造一个健康的大气环境,应当深入研发新技术,包括有毒工业废气净化技术、机动车尾气排放净化及控制技术等,基于原有技术实现升级更新,进一步提高脱硫、吸附、净化的技术有效性,改善大气环境治理效果,从而降低大气环境污染,实现新形势下大气环境的科学化治理。2.2.2 加大工业污染源的治理力度当前社会发展条件下,城市现代化建设进程明显加快,工业生产中的生产燃料大多以煤炭为主,此种情况下使得工业生产中往往会产生大量的有害物质,包括二氧化硫及大颗粒有害气体等,给大气环境造成严重污染,一旦工业废水随意排放,更加剧了大气环境污染。因此在新形势下对大气环境加以治理时,应当加大工业污染源的治理力度,对工业生产进行科学化监督和管理,工业生产过程中应当积极完善废气排放设施及工业废水处理设施,对污水进行规范净化处理,保证工业废气及废水排放的规范性和安全性,保证工业污染源处理的有效性,切实改善大气环境。2.2.3 采取有效措施治理颗粒污染物大气环境的治理应当充分做好颗粒污染物的治理工作,由于固体燃料在燃烧后会排放出一定量的烟尘,给大气环境造成污染,并形成烟尘、粉尘和雾霾等污染物,严重影响大气生态和人类健康。因此在大气环境治理的过程中,可以通过干法、湿法、过滤法和静电法等对大气颗粒污染物进行有效治理。干法主要是基于颗粒污染物自身重力作用和离心力作用出发,通过惯性作用、离心作用和重力作用来实现除尘。湿法主要是利用水或其他液体将大气颗粒污染物进行湿润处理并收集去除,从而实现颗粒污染物的有效治理,一般情况下所应用的湿法除尘设备主要有喷雾塔、填料塔和泡沫除尘器等设备[6]。过滤法是指基于颗粒层过滤器和填充层过滤器等设备进行布袋过滤或带式过滤,有效去除颗粒污染物,对大气环境进行有效治理。而静电法是指在高压电场力作用下,充分考虑颗粒污染物的大小、数量、操作费用等多项因素,选取适宜的方式去除大气中的颗粒污染物,从而实现大气环境的有效治理。 3结束语 综上所述,大气环境作为生态环境中的重要基础,其保护与治理效果直接关系着人类健康及社会生态的可持续发展,因此在社会发展新形势下应当积极采取有效措施,从大气环境保护及治理两个方面入手,减少大气环境污染,真正推进社会环境、生态与经济的全面可持续发展。 作者:李胜兰 艾兴 单位:湖北君邦环境技术有限责任公司 武汉同成冶金钙业炉料有限公司 大气环境论文:大气环境监测工作问题及对策 摘要:本文主要对大气环境监测过程中存在的问题进行分析,结合当前的大气环境监测现状提出提高大气环境监测工作质量的有效对策。 关键词:大气环境监测;问题;对策 引言 大气环境监测主要指的是通过对当前的大气环境质量进行一系列程序性的分析,对大气中特殊元素的含量进行测定,从而确定环境质量的整体水平。但是现阶段的大气环境监测的过程中还存在一定的不足之处,严重影响大气环境监测的监测质量。 1.现阶段大气环境监测过程存在的问题 在当前我国的大气环境监测工作现状来看,我国的大气环境监测工作中仍然存在一些不妥当的行为,严重制约我国环境保护与管理工作的良好发展。我国大气环境监测过程中存在大的问题主要表现在以下几点: 1.1缺乏规范的质量管理工作 当前大多数的大气环境监测部门人员将精力都投入在实验室的规范管理体系的文件建立上,除此之外,在大气环境监测工作中,监测管理人员往往着重于人员的分配调节与管理,忽视了大气环境监测工作质量管理核心。导致大气环境监测工作不到位。而大气环境监测质量监控较为单一,部分环境监测单位仍然以环境监测数据对比、密码样本以及平行样测试为主要,在整个大气环境监测工作中缺乏系统性的评价。这样的现象就会导致大气环境监测质量控制体系不能够发挥出其应有的特点以及优势,大气环境监测的质量管理工作也只是流于形式[1]。 1.2缺乏完善的质量控制体系 当前在对大气环境监测工作管理的时候,需要能够对大气环境监测工作过程中发生的事情进行逐一的统计,对大气监测过程以及结果进行适当的管理与控制,达成大气环境监测工作的最终目标。然而,当前很多单位缺乏对大气环境监测结果准确性进行相应的监督与保护,大气环境监测单位没有将质量控制工作的全过程纳入到实际的管理过程中,如实大气环境监测实验室建设滞后,缺乏高新的质量监测工具以及手段,并且国内的大气环境监测实验室无论是从理论,还是实践上都显得较为落后,管理存在严重的局限性。 1.3缺乏高素质型监测人员 工作人员是建设良好大气环境监测实验室的的基础,无论是多么先进的实验室,再对其进行监测的过程中都需要监测人员介入。由此可见,在大气环境监测工作,监测人员在整个监测工作是非常重要的。但是,在实际的监测工作中,监测人员的综合素质水平参差不齐,监测技术水平不一,在一定的程度上,对大气环境监测工作造成严重的影响[2]。 2.提高大气环境监测工作质量的有效对策 2.1加强大气环境监测工作监督 大气环境监测实验室的过程中,每一次的监测都会产生大量的记述文件以及监测数据。在大气环境监测工作实际使用的时候,为了保障监测结果的准确性,往往需要与以往的监测数据进行对比,通过这样的方法确认数据结果的真实性以及准确性。与此同时,大气环境监测工作的质量管理在一定的程度上取决于质管理文件的可操作性。在大气环境监测工作中加强监督,保证其质量体系不断的完善以及持续性的改进。完善大气环境监测工作监督体系,需要对大气环境监测流程进行全方位分析、监督,保证操作人员的规范操作,对监测结果进行必要的检验与分析,使得监测结果具有一定的合理性与准确性,保障质量监督的可实施性。 2.2强化大气环境监测工作规范化操作 从当前的大气环境监测实验室管理方案来看,监测过程中具体的监测项目以及质量控制往往比较薄弱,对环境质量监测工作不到位,严重影响大气环境监测工作流程的规范化管理。因此,在对大气环境监测实验室进行管理的过程中,需要制定规范化的操作流程,使得监测结果具有一定的准确性[3]。同时,大环境监测试验室在进行环境监测工作的过程中需要注明在环境监测操作过程中需要注意的事项,对相关的操作方法,需要在监测实验室经过完整的备案,当前的操作人员在进行实验室操作的过程中,将与监测活动有关的过程中出现的差错以及失误控制在可接受的范围之内,以保障大气环境监测报告的质量。 2.3加强大气环境监测人员综合素质 监测人员是大气环境监测的基础,无论是多么先进的实验室,再对其进行管理的过程中都需要监测人员介入,通过使用先进的监测手段以及技术对大气环境进行监测。大气环境监测工作的监测人员需要接受实验室设备使用培训,直到培训合格后才能够正式上岗工作[4]。针对环境实验室当前的管理现状来看,实验室的监测人员在进行管理的过程中,不仅仅要制定严格的实验室管理制度,还要能够将管理制度良好的运用在实验室日常的管理过程中,让大气环境监测实验室中的每一个人能够感受到大气环境监测的重要性。 3.结语 环境污染已成为当前世界上各个国家关注的问题,其中大气污染是现代城市中主要关注的问题之一。因此,加强大气环境监测,保障环境监测结果准确性,是保障人们生活安全的重要措施。 作者:金瑞 贺海涛 单位:鄂尔多斯东胜区环境监测站 鄂尔多斯东胜区环境监察大队 大气环境论文:交通运输与大气环境治理 摘要:治理大气污染,改善空气质量,是全社会义不容辞的责任。在这场关乎人民福祉、关乎国家形象的环境治理行动中,交通运输行业理应主动作为,积极谋划,采用创新的思维方式,从创新管理、技术革新入手,向传统宣战,在改善生态环境工作中,走在全社会的前列。交通运输业是国民经济的重要产业,也是能源消耗的大户,是大气污染的重要污染源之一。在交通运输行业采取节能减排措施,对治理大气污染、改善空气质量,提高人民生活的幸福指数,具有重要的意义。 关键词:交通运输;雾霾;治理;大气污染 中图分类号:U4文献标识码:B 近年来,我国空气污染呈加重趋势,雾霾天气频繁出现,特别是京津冀地区,空气污染程度稳居全国前列,PM2.5超标呈常态化,空气污染已成影响人民生活品质、影响我国国际形象的一大公害,治霾防霾刻不容缓。造成空气污染的污染源很多,主要有工业源、交通源、生活源等。改善空气质量,提高人民生活的幸福指数,还百姓一片蓝天白云,交通运输行业责无旁贷。 1从节能减排的角度合理设置收费站 我国很多公路收费站存在车辆扎堆等待缴费的情况,有资料显示,汽车怠速3min消耗的燃油相当于正常行驶1km消耗的燃油,而且发动机在怠速时,燃油燃烧不充分,污染物排放量相当于正常行驶的数倍。因此,交通主管部门应当合理设置收费站及收费车道数量,避免或减少大量机动车原地怠速的情况,特别是大力推广ETC不停车收费技术。 2严格推行上路车辆准入制度 随着我国经济迅速发展,汽车保有量激增,相当一部分机动车排放不达标,属于“黄标车”。一辆黄标车的污染物排放量相当于数辆达标汽车的排放量,因此淘汰黄标车势在必行。黄标车的治理不仅在城市,在广大农村地区,也应实行黄标车淘汰制度。同时,对汽车生产环节,国家应对进入市场的每一款车型进行检测评估,严格按国家标准实行准入制度。对技术落后的车型,应严格限制其生产和销售。只有从机动车生产和销售环节把住关口,才能为交通运输行业大气治污创造有利的条件。 3大力发展公共交通,实施公交优先战略 大力发展公共交通,实施公交优先战略,显得颇为必要而紧迫。有研究显示,在北京市一个出行者乘公共交通工具上下班比乘私家车出行平均每年少产生4.1kg的碳氢化物,28.6kg一氧化碳和2.3kg的氧化氮。显然,提高公交车在汽车保有量之中的比例可以很好的提高大气环境质量,产生环境效益。 4构建合理的交通运输体系 在我国的长途货物运输中,应积极谋划交通大格局,特别是能源、建材等大宗货物材料,在具备水运条件的地区,应优先采用水路运输,在内陆地区优先采用铁路运输。对于水运、铁路不能通达的地区,再转由公路运输。只有构建合理的交通运输体系,才能使能源消耗保持在最低限度,创造最低的能源产出比,将货物运输环节对环境的影响降至最低。 5大力发展新能源机动车 在我国,新能源汽车尚处于起步阶段,传统燃油汽车仍占主导地位,新能源汽车占比还很小,发展潜力巨大。政府应采取补贴等形式鼓励人们购买、使用新能源汽车、替代传统能源汽车。 6结语 治理大气污染,改善空气质量,是全社会义不容辞的责任。在这场关乎人民福祉、关乎国家形象的环境治理行动中,交通运输行业理应主动作为,积极谋划,采用创新的思维方式,从创新管理、技术革新入手,向传统宣战,在改善生态环境工作中,走在全社会的前列。 作者:曹艳民 单位:唐山市交通运输局 大气环境论文:大气环境监测质量管控措施 自然环境污染所带来的恶劣影响给人们敲响了警钟,作为自然环境保护工作的基础和重要组成部分,大气环境监测工作日益受到了广泛的重视。如何有效提高大气环境监测质量,已经成为了当下社会热切关注的话题。由于大气环境组成成分复杂多变,监测数据极其容易受到许多不定因素的影响,任何气象条件或是空间环境的变化,都有可能造成大气环境监测数据及最终结果的误差,因此,健全大气环境监测质量管控体系,对大气环境监测工作进行全方位、全程序的质量控制,是非常必要且重要的。 1大气环境监测质量管控现状 现如今,我国已逐步从制度、规范及技术角度上加强大气环境监测质量与管控工作。例如《环境大气监测质量保证手册》、《环境监测质量保证管理规定》、《空气质量监测技术规范汇编》、《环境监测人员上岗证管理规定》等等相关政策法规的出台,都给大气环境监测质量管控工作的顺利开展提供了强有力的支撑[1]。然而由于大气环境监测质量管控工作具有极强的系统性和复杂性,再加之监测数据容易受到各种不定因素的影响,在保障大气环境监测工作的科学性和严谨性方面,还存在着一些尚未解决的问题。 1.1质量管控体系有待完善 要想在大气环境检测中获得科学、精准的数据,首先必须有一套行之有效的质量管控体系。从目前我国大气环境监测质量管控现状来看,在此方面还有待进一步的完善。虽然我国设立了相应的大气环境监测机构,但由于起步较晚,质量管控体系发展还不够成熟,质量监测管理机构内部控制系统与协调运转也还不够完善,无法在大气环境监测的各个环节中都发挥出实际效用,也就是缺乏全方位的管控体系的引导和制约。这对大气环境监测质量的管理与控制是很不利的。 1.2采样质量有待提升 大气环境质量的衡定标准来源于样品监测所得的数据结果,而数据的精确性和科学性又取决于采样的质量。在大气环境监测过程中,影响采样质量的随机因素较多,尤其是我国环境监测采样还长期处于边缘化阶段,采样片面性强、采样设备陈旧、采样工作人员专业素质不足、采样难度较大等等,都是目前大气环境监测质量管控工作面临的问题[2]。除此之外,现场采样人员的工作态度及认知水准也会对采样质量有很大的影响,例如一些采样人员在工作过程中会忽略掉对现场环境以及周围工厂企业的生产情况的勘察,因而所取得的样品质量往往不高,甚至是处于失真状态。 1.3现场监测管理力度不够 现场监测也是大气环境监测质量管控过程中不容忽视的一个重要环节,现阶段我国在大气环境监测中对现场检测的管理力度还有待加强。科学合理的监测布点是测定区域大气环境质量的前提,要想及时有效地采集到全面而精准的样本,就必须加强对测定区域的现场监测管理。现场监测管理不仅仅是对监测工作人员的管理,还包括对监测设备及监测时间的管理,然而许多监测人员只是在上班时间进行取样,且对监测设备的使用与维护缺乏重视,这些都是影响大气环境监测数据准确性的因素所在。 2大气环境监测质量管控措施 2.1健全大气环境监测质量管控体系 要想保障大气环境监测质量,健全大气环境监测质量管控体系是其必要前提和基础。大气环境监测质量管控体系应当对监测活动的整个环节进行严格周密的管理与控制,无论是实验室内的监测工作,还是实验室外的监测工作,监测工作人员都要严格按照管控体系的标准执行,只有这样才能确保大气环境整体监测质量。其次,健全的大气环境监测质量管控体系也是保障监测数据科学性、合理性、精准性和有效性的必然要求[3]。完善的管控体系不仅能使大气环境监测工作更加趋于规范性和完整性,也是全面推动我国大气环境监测质量的强大助力。 2.2加强现场采样质量管理与监督力度 对既定区域进行全方位的样品采集是获得精准可靠的监测数据的有效途径。采样的真实性和全面性直接影响着整个大气环境监测质量的管理与控制,因此,加强对现场采样质量的管理与监督力度非常重要。在大气环境监测过程中,对环境样本的采集应当充分考虑到时间及空间变化所产生的影响,监测人员在进行采样工作前,首先应对监测范围内的环境进行详细的勘察,并结合相关资料文献对检测现场有一个全面到位的了解,以此为基础进行采样方案的制定和选择;其次,为了保证采集样本的完整性和可代表性,还应对监测范围内的工业污染程度进行分类,根据污染的程度确定采样的频次和时段,并对采集到的样本进行严格的保存与管理;最后,对于监测现场所需的采样设备也应保养维护得当,这也是关乎检测现场采样质量的重要因素之一。 2.3规范监测实验室的质量管理 实验室的质量管理在整个环境质量监测控制工作中,也占有举足轻重的地位[4]。要规范检测实验室的质量管理,应当从以下几个方面着手:其一,对实验室整体环境进行规范管理。合理的实验室规划与布局是确保监测可靠性和安全性的必要前提,尤其要注重有毒有害以及对环境有破坏的样本应放在固定的位置,并加以警示,避免实验过程中造成人员伤亡或者环境污染;其二,对实验室物品及设备仪器进行规范管理。实验室内的设备仪器要有专人管理与维护,并进行定期的清理和保养,以确保监测数据的准确性和可比性;其三,对实验室监测操作流程及方法进行规范。实验过程中要严格执行标准、统一的操作规范及方法,以避免实验出现误差,影响到大气环境监测的整体质量和管控工作的开展。 作者:董新春 单位:山西省环境科学研究院 大气环境论文:大气环境监测有效对策 1我国大气环境监测的现状 1.1政府的监测工作为主,民间的监测工作为辅 通常情况下,大气环境污染物的监测工作都是由我国政府部门中的环境监测部门来执行的,而这一部门的主要任务则是完成政府的社会服务职能,为社会提供最为全面真实的大气环境报告,为环境稽查部门提供数据支持,从而制定环境稽查工作的主要方向。近些年来,民间的大气污染监测工作也得到了快速发展,刚开始主要都是畜牧养殖农场来执行大气环境的监测工作,其目的就是展示自身畜牧养殖环境的优势,从而全面的监测自身农场的大气环境。另外,一些养生度假的地方为了更好的吸引游客来旅游,他们对本地的小范围区域也开始了大气环境的监测工作。 1.2民间监测工作大都来自数据宣传理念 之所以民间还能主动的去监测大气环境的质量情况,其最主要的驱动力就是食品原材料以及养生地等对于环境的评估需求,现阶段,我国很多饮品企业的奶源地和水源地都已经相继的建立了在线监测实施数据的公开系统,而这些系统的建立也就充分的显示出了这些饮品企业的食材来源是具有环境优势的,是绝对没有大气环境污染的,而能够用在学术科研工作中的大气环境监测工作还没有有效的开展。 1.3污染物的分布特性导致监测结果是有差距的 大气污染物中的颗粒类污染物是无法以气溶胶的形式存在的,因此,大部分的污染物都是有着极强的区域性的。即使是位置相距很近的两个监测点,它们所监测到的大气颗粒污染物的污染物也是可能有着很大差距的,那么民众势必就会大气污染的监测结果产生不确定性,这种不确定性就可能进一步的压缩大气污染监测大数据的市场。 2我国大气环境监测中的主要问题 2.1大气环境监测网点的密度不足 现阶段在我国的各个城市中,大气环境监测系统的布置与气象站的布置基本都是重合的,而气象部门在布置气象站都是以乡镇的顺序来选择的,因此,大气环境监测工作在布局监测点时也是以这个顺序进行的,而这种每个乡镇1~2个网点的布局密度,要想保证监测气溶胶系统移动的准确性则是较为困难的。而民营企业在监测大气环境时,他们往往都只会在其生产园区内布置监测网点,有一些企业也会采用基于SCM系统的数字化监测系统,他们采用的并不是基于色谱仪和质谱仪的物理监测系统,那么这些监测点所得到的数据并不具备很高的置信度,也就无法严禁并且科学的监测大气环境。通常我们都采用空飘气球监测法来监测大气中的污染情况,这种方法所采用的设备不能重复利用,并且成本较高,并且使用的密度也是无法满足大气质量大数据的实际要求的。 2.2篡改数据的事件时有出现 我国的企业在监测大气环境数据时,他们最主要的就是要显示出当地的大气环境的优势,即使是大气环境并没有处于良好的状态,他们为了保证企业产品的销量,便会随意的修改所监测到的环境数据。还有一部分企业虽然自称是公开了其食材原产地的大气污染情况的,但是实际上他们并没有建立真正的大气环境监测系统,只是采用伪数据的方式进行“大气环境监测”。另外,政府的一些部门也存在着一些员工不负责任的问题,他们没有严格的按照流程操作,因此,所得到的数据监测结果就是不准确的。因此,在我国的民间对大气污染的监测数据虽然有着较高的关注度,但是长久以来其置信度却是无法令人满意的。 2.3还未形成统一的监测体系 我国大部分的大气环境监测机构都是由当地的政府相关部门负责管理的,而从全国的范围来看还没有形成一个统一的大气污染监控管理部门,那么对大气污染的数据就无法实现统一的管理和部署。所得到的所有监测数据都应先上报国家气象局,并与相应的气象数据进行同步汇总,然而,气象数据与大气污染的数据应是有着本质的区别的,可见,现阶段我国是继续建立一个单独的部门来负责大气环境污染监测这项工作的,这个单独的部门可以是政府中的某个部门,也可以是某一个企业,而对于成立这样的一个部门,我国还并没有制定出相应的议程和时间表。 3做好我国大气环境监测工作的有效对策 3.1真正的实现在线实时的监测大气环境数据 要想实现在线实时的监测大气环境中的各项数据,那么就不能继续采用基于监测芯片的纯电磁监测,而是应采用远程数据的读表技术,从而能够将数据自动的读出和记录,同时应及时的将这些全面准确的反映给广大人民群众,民众可以实时的掌握大气环境数据,而企业也能够进一步的认识到保护大气环境的重要性。企业对这项工作更加的重视了,那么企业之间的相互监督的效应才能充分的发挥,更多的企业积极主动的去监督那些环境污染企业,大气环境的污染问题才可能得到有效的治理。 3.2提升监测人员的责任心 负责大气环境监测工作的相关人员的责任心对于保证所得到的监测数据的客观性和准确性是有着决定性的影响的,无论是政府部门监测网点工作的相关人员还是在企业中负责大气环境监测工作的人员,他们都应具备较高的使命感和责任心,充分的认识到大气环境监测工作的重要性和必要性,尽自己最大努力的为社会和民众提供全面而准确的大气环境监测数据。 3.3建立完善并且独立的信息体系 由于气象部门对于各地大气环境监测部门是有着直接的管辖权的,所以,大气污染的指数都是通过天气预报和气象网站给公众的,这样就导致了稽查和监测部门是由两个部门来管辖的,那么在传递和执行业务时就会存在着隔阂。因此,国家应充分的考虑到环境稽查和监测部门的业务相关性,在各个技术职能部门中应将大气环境监测、水环境监测和土壤环境监测划分出来,它们都应归环境稽查部门管辖,从而保证环境监测工作渠道的畅通无阻。 3.4建立独立的部门和专业的监测体系 我国各类的环境监测部门不应该属于各个地市的相关政府部门来管辖,他们应受到全国统一的业绩考察和内部调度,为了真正实现更加独立的环境监测,并且为融资创造条件,进一步的加大监测点的密度,建议对这一部门进行企业化的改制。企业应将更加专业的环境监测服务提供给重点的环境依赖企业,并承接国家的各项环境监测任务,这样也可以得到相应的业务收入。 4结语 通过以上的论述,环境污染问题已经成为了世界各国共同关注的问题,而大气环境污染也已经成为了我国各类城市首要关注的环境污染问题,因此,我国的大气环境监测工作也随之逐步的走到了前台,针对现阶段我国大气环境监测工作的现状及存在的问题,我们应制定出具有针对性的改进对策,从而有效的提升我国大气环境监测的质量。 作者:李丽萍 单位:临沂市环境监测站 大气环境论文:大气环境监测质量的措施 1大气环境监测质量保证的定义 进行环境监测主要是为了解和掌握环境的具体情况,从而在具体的环境问题中能采取针对性的措施,避免破坏环境。为了实现人与社会、人与自然可持续发展的根本途径,必须做好环境监测工作。环境监测质量保证同促进环境可持续发展是辩证统一的关系,环境监测质量最终的目标是促进环境可持续发展,实现人与自然的和谐发展,而环境监测保证只是它实现这一最终目标的跳板。环境监测质量是从工业效果方面对环境监测有效性进行考核的重要标准。为了实现人类的持续、健康、和谐向前发展,我们需要大力开展环境监测工作,制定和研发合理的环境保护体系,利用环境监测的标准和要求指导监测行为,保证环境的监测质量。 2大气环境监测问题思考 2.1大气环境监测意识薄弱 众所周知,大气环境监测已成为全球共同重视的问题,不排除部分国家和地区遭受大气污染的影响较小,致使他们大气环境监测意识淡薄。受经济利益的驱使,有些国家和地区虽然也签署了保护大气的相关协议和条约,但在大气环境的保护、二氧化硫等温室气体排放量的控制、大气环境检测质量的提高方面力度不够,缺少法律意识。 2.2大气环境监测质量不高 在我国,作为对大气环境质量监测质量有重大影响的监测采样工作存在着四个主要问题:大气环境监测采样工作不受重视、大气环境监测采样工作边缘化、大气环境监测采样成本增加、大气环境监测采样结果不符合监测要求。其结果是大气环境质监测质量得不到保障。 2.3大气环境监测网络不健全 现阶段,我国大气环境监测网络构建之所以不健全主要是因为相关部门和相关技术人员对大气环境监测的网络不够重视。加之大气环境监测系统、相关机械设备、技术资料的匮乏,大气环境工作的开展显得举步维艰、大气环境监测质量的提高就无需多言了。 2.4大气环境监测经费不足 持续的资金投入是大气环境监测得以开展的物质保障,目前许多国家和地区在大气环境监测资金方面的投入明显不能满足监测工作的需求。长此以往必然打击大气环境监测人员的积极性和主动性,降低大气环境监测质量,因为资金投入的力度不够,大气环境监测系统和设备就不可能达到最新的配备要求,先进监测技术的引进也无疑是纸上谈兵。 3提高大气监测环境质量的建议 3.1提高大气环境监测意识 根据马克思主义哲学意识能动性原理的现实指导意义我们可以得出:意识的能动性是指意识能动地反映世界和改造世界的能力和作用。意识能动性的主要表现是意识对外部世界的反映是主动创造的过程,不是被动接收的过程;意识活动具有目的性和计划性,绝不是盲目的;意识能动性主要体现在人能在意识的指导下对客观实践进行改造;意识对人的生理过程和活动也会造成影响。国家和相关的主管机构要结合马克思主义意识能动性原理的现实指导意义做好大气环境监测的宣传教育工作,提高相关技术人员的大气环境监测意识。 3.2培育大气环境监测人才 科技是第一生产力,人才是科技进步的重要推动力。现阶段我国在大力实施人才强国战略,大气环境监测领域更要注重加强人才培育。要想理论水平高,在结果分析、方案决策等方面尽可能不出现纰漏就必须强化人才培育,加强监测理论和实践能力培训。人才培育除了监测理论的培训之外,还需注重监测实践的培训,因为实践能力越强,越能在监测过程中减少不必要的麻烦,同时也能大大节约成本。 3.3加大大气监测投入,提高监测质量 为了维护我们赖以生存的环境,保护人类安全,国家相关管理部门可以采取以下措施:做好大气环境监测的预算决算工作;加大对监测人员的培养力度;开发并完善大气环境监测网络系统;采购先进的监测仪器设备;及时公开监测结果,注重对结果的分析总结;实现产业结构最优化,及时淘汰落后的产业;认真执行针对大气环境污染所制定的具体措施。 3.4注重大气环境采样质量 为了顺利开展环境治理和改造工作,必须重视大气环境采样的质量。因为采样对大气环境质量监测有重要影响,大气监测不合理势必导致环境监测质量偏低。同时,为了充分体现采样的科学性和真实性,为大气环境监测提供质量保证,大气监测也必须提高大气环境监测质量。符合实际采样方案的制定并非易事,为了保障其完整性,我们在进行采样时要注意考虑到时间和空间的限制,根据实际情况确定采样点位、采样频次、采样断面、采样周期。针对工业污染采样而言,可以按照污染程度的不同进行分级采样,要将采样的重点放在重点污染源,随后才是污染较轻的污染源。最后为了确保采样的真实性,切实为大气环境监测质量提供保障,采样样品的安置、存放要求、采样的施工装备、采样的次数和数量的布局要尽可能合理并且要做好跟踪记录。 3.5建立和完善大气环境监测机制 大气环境监测机制的建立和完善是采集环境样品、分析测量数据以及综合评价数据等工作有效展开的重要保障。同时它还能从根本上提高大气环境的监测质量,因为它能将保障体系的指导作用实现最大化,使得监测行为严格遵循大气监测的标准和要求。 3.6建立并完善实验室认可制度 所谓实验室认可是指实验室进行规定类型的监测或校准是由权威机构授权的,具有权威性。为了更好地实现可持续发展,获得大气环境所需依据,应加强实验动手能力,做好质量监督网络建设工作,提高实验水平。 3.7注重同国外地区的合作交流 我们所处的21世纪是一个开放的世界,合作的世界。随着信息技术的迅猛发展,闭门造车的时代一去不复返。为了在大气监测方面取得更大的成效,我们应该加强同国外先进和发达地区的相互交流,增强大气环境监测各方面的经验教训。加强同国外地区的合作交流,是大气环境监测发展不可抗拒的趋势,因为它能让我们少走很多弯路。同时,为了实现人类与自然和谐可持续的最终目标,我们首先要明确,大气环境监测和治理单靠少部分人的努力是远远不够的,全人类应共同致力于大气环境监测和治理。 4结语 综上所述,为了治理环境污染从而实现可持续发展,我们必须加强大气环境质量监测,提高大气环境监测质量。各地区和各部门要注意提高监测意识、培养监测人才、建立和完善大气环境监测机制、推动并完善实验室认可制度、加强同国外地区的交流合作等,切实为人民谋福利,早日实现“同一个世界,同一片蓝天”。 作者:李淇祥 单位:云浮市环境监测站 大气环境论文:大气环境监测技术分析论文 1分析数字化测量技术 数字化监测技术的应用需要依靠检测系统的支持,该技术的基础部分可以分为四个方面:数据信息的获取、数据的储存和分类,数据传输和数据运算分析,只有对这四部分进行仔细的研究,最后才能完成对大气环境信息的数字化处理。在数字化测量技术的结构上而言,它运用双主系统模式,主系统下共有三个子系统,主要的功能分别为:数据采取功能、客户服务功能与服务器功能,其中大气环境数据的数字化采集环节是另外两个子系统的关键和基础,客户服务功能的主要作用是根据客户的要求,将监测到的大气环境数据进行处理,随后将处理结果传输到指定的控制中心,经过运算分析和处理,所得的数据会更加的直观,还可以向客户提供处理之前的数据,以便客户根据不同研究方面对数据进行自行处理。服务器功能的主要作用是响应客户的搜索及查询要求,建成完善的服务网络,进而满足客户的各类要求。客户服务功能和服务器功能在运行时可以实现相互独立,这样不仅可以避免相互干扰,还能在出现问题时进行及时的针对性维修养护,进一步地提高了大气环境监测工作的效率。 2数据的采集 计算机设备和I/O接口是数字化测量技术的重要组成部分,也是大气环境检测数据采集工作的重点。通过计算机数字化技术满足获取、放大和转换大气环境数据的功能,其中多台组合虚拟仪器的监测系统使用的I/O接口设备属于总线,而单独的虚拟仪器监测系统使用的I/O接口设备属于数据采集卡,其中使用较为广泛的有VISA总线和RS232,可以结合相关部门计算机设备的具体情况进行选择。数字化客户服务功能在大气环境数据的数字化采集过程完成后,通常需要将数据进行加工和处理,处理之后的数据才可以储存到系统当中,通过人机交互的方式提取相关信息为客户呈现数据结果,因此作为大气环境数据信息终端的数字化客户服务功能,可以为客户提供各种数据信息的搜索功能。另外,不同等级的客户对处理后数据的精度要求也存在一定的区别,数字化客户服务功能可以从客户的实际以及基本要求出发,为客户提供具有针对性的数据,使得大气环境检测结果更加直观、全面,从而为不同客户的不同研究方向提供便利。服务器功能数字化服务器功能是数字化测量技术顺利应用的重要基础,也是实现客户功能的重要保障环节。它在大气环境检测中的作用在于为数字化测量的结果提供储存的空间、运算分析等关键功能,另外为了确保服务器功能具有更高的灵活性,可以对服务器的系统进行人工录入和参数修改,使其适应实际测量过程中的不同要求。 3结语 综上所述,在大气环境监测工作中引用数字化的测量技术是具有划时代意义的,是全面开展环保工作的重要技术支持,但我国在大气环境监测方面的研究仍处在初级阶段,因此还需要在数据的采集、数字化客户服务功能、服务器功能等方面进行不断的更新和完善,相信通过不断的努力,数字化的测量技术将发挥出最佳的效果,为大气环境的监测工作提供更加可靠和有效的技术手段。 作者:杜艳敏 大气环境论文:加强大气环境监测的研究 1大气环境监测内容 1.1氮氧化物的监测汽车尾气中排放的大量氮氧化物污染气体,化肥燃料等的生产排放的废气污染以及石化燃料在高温燃烧时产生的氮氧化物都被排放到空气中,这些都造成了大气的环境污染。而大气环境中氮氧化物的含量过高,会引起人身体的不适,严重下会引发各种并发症比如吸入过量的二氧化氮会使得人体血液中血小板含量急剧下降,并引发急性白血病等,严重威胁到人们生命健康。因此,氮氧化物的监测也是大气环境监测的重要内容,是大气环境监测必不可以少的环节。1.2硫氧化物的监测大气中含硫污染物有很多,例如二氧化硫、硫化氢等都是具有硫物质的污染源,这些成分主要是来自石油或煤炭的燃烧。在化工硫矿物质的生产过程中,也会大量排放具有二氧化硫等污染气体。二氧化硫对大气的污染影响极为严重,并且二氧化硫的分布相对广泛,因此其影响较为广大。大气中的二氧化硫浓度过高会使得人们易患支气管炎、眼结膜炎症等疾病。同时还会使青少年的免疫力降低,抗病能力变弱。二氧化硫在氧化剂、光的作用下,能生成硫酸盐气溶胶,硫酸盐气溶胶能使人致病,增加病人死亡率。所以,对硫氧化物气体的相关检测也是大气环境监测的重要部分。 2加强大气环境监测的措施 2.1建立大气环境监测应急系统建立大气环境监测系统,能够加强环境突发性事故的相关应急监测,并且当发生大气环境紧急情况时,能够及时进行处理。建立大气环境监测系统,是处理好大气环境污染问题的关键前提。只有通过监测,对污染事故类型和相应的污染状况进行分析判断,才能对相关的污染事故进行正确的处理。平时应对监测人员进行相应的培训,并通过加大监测人员的培训力度,提高监测分析人员监测水平从而提高其大气环境监测能力。同时,对于大气环境的监测人员,着重介绍相关监测系统中有关对环境污染事故应急监测技术和方法,应有针对性地开展了相关环境应急监测的训练活动或检查考察。建立大气环境监测应急系统,是加强大气环境监测重要措施,对应对突发的大气环境问题起着重要的科学指导作用,从而有效的保护人民的生活安全。2.2引入虚拟仪器技术加强监测引入虚拟仪器的使用,对大气环境监测起到有效的帮助作用,虚拟仪器的使用可以为大气环境监测数据提供准确性、及时性的基本保障。监测仪器的使用直接关系到监测数据的收集、分析与处理,传统的环境监测仪器仪表功能单一而且人机交互差。大气环境监测中常用的各种光学、光谱学分析检测仪器与气体成分分析仪器等相关仪器的使用是环境监测的一个重要手段,随着环境监测要求的日益提高,对大气环境监测仪器的智能化要求也不断提高,这就要求在仪器使用上能够含有更高的科技,将环境监测变成一种自动化监测工作,实现数据共享与系统互连提高环境监测的工作质量与环境管理的实时决策。因此,引入虚拟仪器的使用可以有效的加强对大气环境的监测。 3结语 环境污染问题现已成为世界各国共同关注的问题,其中大气环境污染是现代城市首要关注的环境污染问题之一。因此,加强对大气环境的监测,是现在应对大气污染,保障安全人民生活重要措施。本文首先分析了我国大气环境的现状,然后具体阐述了大气环境监测的内容,并提出了加强环境监测的对策,旨在能够对大气环境监测的研究有所帮助。 作者:王花平 单位:山西省临汾市襄汾县环保局 大气环境论文:大气环境监测采样要求 1采样点的布设 具体要求有:采样装置要避免局部污染源的影响,距装置5~15m的范围内不应有炉灶、烟囱、饮食店等污染源,要避开交通干线,大气监测点设置在主导风向45°~90°夹角内,各监测点间距一般不超过5km;监测点位置一经确定不能轻易变动,以保证数据的连续性和可比性;监测点应选择远离林木、建筑物及公路的开阔地带;各监测点之间的设置条件相对一致,使各测点所获的数据有可比性;采样高度基本与植物的高度相同,总悬浮物的采样口应与基础面有l.5m的相对高度,以减少扬尘的影响;用2台以上采样器进行平行样品采集时,2者应保持一定距离,以防相互干扰,小流量采样器之间的距离以lm左右为宜,大、中流量采样器间的距离应保持2~4m;采集总悬浮微粒或飘尘时,采样头应配有合适的入口;手工采样法采集颗粒物时,采样头上必须装有专用切割器;进行恒温24h的连续采样时,二氧化硫、氮氧化物的仪器入口应设置成倒挂漏斗状入口;进气导管应采用聚四氟乙烯塑料管并自上而下接到吸收管(瓶)进气口或氧化管上,中间不可弯曲打结,以免积水,导管弯曲半径不得小于5cm;进气入口到吸收瓶间的导管应尽量短,不得超过0.5m;导管吸收瓶间用内插外套法连接,不得用乳胶管直接连接。 2环境空气采集 到达采样地点后,安装好采样装置。其架设高度应在要求范围内。采样口距地面1.5m。仪器架设好后,试启动采样器2~3次,检查气密性,观察仪器是否正常。吸收管与仪器之间的连接是否正确,调节时钟与手表对准,确保时间无误。按时开机、关机。采样过程中应经常检查采样流量及时调节流量偏差对采用直流供电的采样器应经常检查电池电压,保证采样流量稳定。用滤膜采样时,安放滤膜前应用清洁布擦去采样夹和滤膜支持网表面的尘土,毛面朝上,用镊子将滤膜夹入采样夹内,严禁用手直接接触滤膜。用螺丝圈定和密封滤膜时拧力要适当,以不漏气为准。采样后取滤膜时,应小心将滤膜毛面朝内对折,将折叠好的滤膜放在表面光滑的纸袋或塑料袋中,并贮于盒内,要特别注意有无滤膜屑留在采样夹内,如有应取出与滤膜一起称重。取采样后的滤膜时,应注意滤膜是否出现物理性损伤及采样过程中是否有孔漏气现象,一经发现,此样品滤膜作废。用于采集氟化物的滤膜或石灰滤纸在运输、保存过程中要隔绝空气。用吸收器采气时,温度过低、过高对结果均有影响、温度过低时吸收率下降;过高时样品不稳定,故在冬、夏季采样吸收管应置于适当的恒温装置内,一般使温度保持在15℃~25℃为宜。氮氧化物在采集时要避光,二氧化硫采集温度在23℃~29℃为宜,避免阳光直接照射。采样记录填写要与工作程序同步,完成一项填写一项,不得超前或后补。填写记录要准确、详实,内容包括:样品名称、采样地点,样品编号、采样日期、采样开始与结束时间、采样流量、采样时的温度和大气压、风向、风速、采样仪器、吸收液情况说明、采样人签名等。 3样品输送与交接、保存 3.1样品运输与保存 二氧化硫、氮氧化物样品采集后,迅速将吸收液转移至10mL比色管中,避光,冷藏保存。详细核对编号,检查比色管的编号是否与采样瓶,采样记录上的编号相对应,样品应当天运回实验室,进行测定,在样品保存和运输过程中,谨防洒漏与混淆。采集TSP和氟化物样品的滤膜,每张(氟化物两张)装在1个小纸袋或塑料袋中,每9个小塑料袋装入1个密封盒中(9张膜一般为1个测点3d所采的样),密封保存。勿折,勿揉搓。运回实验室后,放在空干燥器中保存。 3.2样品的交接 样品送交实验室应进行交接验收,交接人均应签名,如发现有编号错乱,标签缺损,字迹不清,数量不对等,要报告有关负责人,及时采取补救措施。采样记录应与样品一并交实验室统一保管。 作者:史銮章 秦中华 单位:云南省永胜县农产品质量安全检测中心 大气环境论文:大气环境监控技术 随着我国经济快速开展的同时,大气环境问题已日益严重,严重要挟人们的安康,抑止经济的开展。对区域性的大气环境质量情况采用常规的空中监测办法停止检测,很难得到精确的结果,且还需求投入大量的人员、设备和资金。而遥感技术不只具有速度快、本钱低、监测范围广等特性,其还能停止长期的动态监测,此外,遥感技术还能将有时用常规办法难以提醒的污染源及其扩散的状态发现出来。总之,遥感技术不只能对大范围的大气环境变化和大气环境污染停止快速、动态、实时、省时省力地监测,还能够对突发性大气环境污染事情的发作、开展停止实时、快速跟踪和监测,从而就能及时采取相应的处置措施,使大气污染形成的损失大大减少。因而,遥感监测技术在大气环境管理和大气污染控制中发挥着重要的作用。 1大气环境遥感监测技术的根本原理 遥感监测就是对一段间隔以外的目的物或现象经过仪器的运用来停止观测,是一种不用直接接触目的物或现象就能将所要信息搜集起来,并对信息停止辨认、剖析、判别的高自动化的监测手腕。遥感技术最突出的功用就是不需求采样就能够直接停止区域性的跟踪丈量,快速定点定位污染源,核定污染范围、以及污染物在大气中的散布、扩散等,从而取得比拟全面的信息。遥感监测技术主要分为3品种型,它们分别为紫外、可见光、反射红外遥感技术,热红外遥感技术和微波遥感技术。 2大气环境遥感监测技术的应用 根据遥感技术的工作方式停止划分,主动式遥感监测和被动式遥感监测是大气环境遥感监测技术的两品种型。其中,主动式遥感监测是指经过遥感探测仪器所发出的波束、次波束,与大气物质互相作用后可产生回波,经过对这种回波的检测,以完成对大气成分的探测。由于主动式大气探测仪器需求停止波束的发射和回波的接纳工作,因而,该检测技术又被称为雷达工作方式;被动式遥感监测主要依托对大气本身所发射的红外光波或微波等辐射的接纳,以完成对大气成分的探测。 2.1大气环境的主动式空基遥感监测 星载或机载的微波雷达当前大气环境的主动式空基遥感的主要监测技术。主动式雷达是由发射机经过天线在很短的时间内,将一束很窄的大功率电磁波脉冲向目的物发射,然后应用同一天线对目的地物反射的回波信号停止承受后显现的一种传感器。回波信号的振幅、位相因物体的不同而不同,故在承受处置后,目的地物的方向、间隔等数据能够观测出来。当前,多数国度都停止了空间雷达探测方案的制定,例如,1993年美国NASA首先应用机载的探测雷对大气中气溶胶的散布停止了监测;1998年NASN再次应用载有雷达的极轨卫星对大气中的气溶胶、水汽、臭氧等成分停止了丈量;1994年Bourdon.A在希腊雅典应用机载差分吸收雷达对雅典市上空的光化学雾停止了丈量,取得了一些大气污染物如SO2、NO2、O3和气溶胶等的空间散布数据。 2.2大气环境的被动式空基遥感监测 太阳直接辐射的宽带分光辐射遥感、微波辐射计遥感、多波段光度计遥感是当前大气环境的被动式地基遥感的主要监测技术。 太阳直接辐射遥感是应用日光在大气中的衰减和散射,对大气组分停止丈量,其是经过对可见光的丈量,来对气溶胶的反演,应用紫外线波段来对大气臭氧、二氧化碳等丈量。 由于在很宽的频率范围内大气分子的吸收辐射可产生特定的谱线,且不同分子及不同的能级跃迁所产生的谱线不同,微波辐射计就是经过对这些不同的辐射频率信号的承受,来对大气组分停止反演。应用微波辐射计可将大气臭氧和氯化物丈量出来,其对大气臭氧的丈量精度和地基陶普生光谱仪丈量精度差不多。 多波段光度计遥感是一种以太阳为光源的被动式地基遥感手腕,大气中气体分子以及大气气溶胶粒子会散射和吸收自大气上界入射到地气系统的太阳辐射,在空中所接纳到的太阳辐射,包含了大气中气溶胶信息,经过接纳到的辐射停止丈量,就可将气溶胶的信息反演出来。目前气溶胶遥感手腕中最精确的办法就是应用多波段光度计遥感来丈量气溶胶光学厚度,多波段光度计遥感通常被用来对卫星遥感的结果停止校验,例如毛节泰等在应用多波段光度计在对气溶胶的丈量方面停止一些研讨工作,如应用MODIS卫星材料对北京地域的气溶胶光学厚度停止了丈量,同时与应用空中光度计对北京地域的气溶胶光学厚度停止的丈量结果停止了比拟,实验证明,两种办法的丈量结果即精度相当,这也阐明了应用卫星遥感对气溶胶的监测,是一种地基遥感监测较好的替代办法,由于它能够补偿地基遥感空中观测空间掩盖的缺乏。 大气环境论文:大气环境治理存在问题及对策 摘要:随着我国经济水平的快速稳定发展,各行业科学技术水平都得到了较大的进步。然而随着大气污气排放的增多,给部分地区的环境治理带来了极大的影响。而北方农村地区在大气治理方面仍然有许多方面存在问题,加强对此类问题的分析,并采取相应的措施进行针对性的解决。对于加强我国环境治理的发展有着积极的影响意义。 关键词:北方;农村地区;环境治理;大气治理;问题;解决策略 0引言 伴随我国建设水平的不断提高,人们对于环境卫生也提出了更高的要求,北方农村大气污染问题不仅会影响到人们的身体健康问题,同时也对土壤以及水等资源产生了一定影响,因此加强大气环境污染治理相关工作得到了社会各界的广泛关注,笔者将针对北方农村地区大气治理过程中的一些常见问题进行分析,并提出有效的解决策略,希望能为相关从业人员带来一定参考意义。 1北方农村地区大气治理的常见问题分析 随着我国经济水平的快速发展,加强各地区的环境治理工作,有利于各领域的长远发展。而现阶段,北方农村地区在大气治理方面仍然存在较多的问题,这些问题对于环境治理工作的开展都有着极大的影响。而根据笔者分析,大气环境治理常见的问题主要有以下几方面内容: (1)污染监管及治理深度有待加强。由于北方部分农村地区在开展环境治理的工作过程中,其治理的深度和能力都相对薄弱,造成治理效果较不理想的情况。同时,部分乡镇地区也没有设立相应的环保机构,这也使得日常大气治理以及监管的力度受到了一定的制约,难以按照相应的检查标准开展工作,从而影响到了大气治理的整体效果。 (2)散煤燃烧较为普遍。空气质量的其中一项指标便是PM值,而农村散煤燃烧造成的大气污染排放是造成PM2.5的主要污染原因之一。由于农村地区人口众多,且分布广泛,在冬季时为取暖进行燃煤使得空气当中的硫分及灰分比例都大大增加。此外,由于散煤的价格相对便宜,但其质量也较为劣势,其排放出的灰分更为严重。因此使得北方农村地区的大气治理受到了严重的影响。 (3)季节性秸秆燃烧造成大气污染。由于北方部分农村地区在进行作物种植的过程中,具有较为鲜明的特点,使得季节性的秸秆焚烧较为普遍。而产生此类现象的原因,主要在于秸秆的回收价值相对较低,若使用交通工具进行运输,则会变相的加大耕作成本。因此部分农户则选择使用焚烧的方式进行处理。如此一来,使得北方农村地区的大气环境治理遭遇了较大的困境,这也是相关从业人员应当亟待解决的问题之一。 (4)机动车污染监管有待加强。近年来,随着经济水平的发展,农村的车辆也日渐增多。然而部分农户所使用的车辆为较为老旧和淘汰下的黄标车,这类车在行驶的过程中所排放出的尾气都不符合我国相关的大气排放管理标准,从而给大气环境治理工作带来了一定难度。此外,柴油车较多和油品质量也是排放不合格的原因之一。 2加强北方农村地区大气治理的几点建议 (1)明确监管责任,完善环境治理机构管理:政府相关管理工作人员应当加强环境监管的力度,并明确自身的监管责任。在开展农村地区大气治理的过程中,应当积极加强宣传工作的开展,走街串巷加强环境治理必要性的宣传工作。此外,建议应当根据农村地区的实际情况,进行环境治理机构的建设,加强机构的执法能力和环境治理权限。从而加强思想宣传与实际监管的双重实施,确保环境治理工作能够得到良好的开展。 (2)强调使用清洁型燃煤,加强散煤监管:由于地理环境的问题,北方农村地区的供暖方式选择相对较少,完全禁止进行燃煤取暖是不现实的方式。因此,在进行治理的过程中,可以通过加强清洁性燃煤的宣传,提高对散煤销售和使用的监管来加强这一环节的管理把控工作。相关工作人员在日常工作当中要应加强管理把控,对于私自进行散煤销售的商户要予以严厉惩处。同时大力鼓励使用硫分、灰分排放较少的清洁型燃煤,从而有效加强环境治理的有效性。 (3)开展政府扶持,推广秸秆运用探索:季节性的秸秆焚烧问题无法有效得到根治,其根本原因在于进行长途运输需要的费用相对较高,而焚烧又会对大气环境带来极大的影响。因此政府相关部门单位应当成立有关的研究小组,并与乡村进行紧密结合,加强推广秸秆的运用方式探索,从而找出恰当的方式进行秸秆的使用,避免进行大面积焚烧。另外,政府可以拿出一部分扶持金用于帮助农户解决秸秆的运输问题。 (4)加强车辆监管,严打黄标车:相关工作人员应当加强日常的车辆监管力度,并逐年对检查范围进行扩大,逐步加大黄标车的限行区域。此外,可采用路检、年检以及上门抽查的方式加强机动车排放情况的检查监管。一经发现高物排放的黄标车,要予以清除。同时,政府相关工作人员也应当加大城乡结合建设的力度,尽可能的以公共出行的方式替代机动车出行,从而降低和减少机动车废气排放问题。 3结语 综上所述,北方农村地区的大气环境治理问题较为严峻,相关工作人员应当积极做好日常的监管工作。深入了解农村人员的生活苦衷,帮助其解决问题,并通过与地方政府加强交流的方式,采取积极的措施加强农村道路出行的便利性,减少和杜绝黄标车的出现。只有这样,才能从根本上加强农村地区大气治理效果,为人们带来良好的生存环境。 作者:李春峰 单位:黑龙江省垦区环境监察支队 大气环境论文:大气环境监测中激光雷达技术的运用 【摘要】激光雷达是当前应用广泛的一种现代光学遥感设备,是传统雷达技术和现代激光技术结合后的产物,在大气环境监测中有重要的作用。本文以激光雷达的特点为基础,对如何将其应用到大气环境监测中进行分析。 【关键词】大气环境监测;激光雷达技术;应用要点 激光雷达是集激光技术、光学技术和微弱信号解析技术于一体的一种现代化遥感手段,激光雷达由于探测的波长缩短,波束定向性增强,因此本身具有比较高的分辨率和灵敏度,能准确探测盲区。激光雷达技术形式能实现对大气环境、海洋和陆地等探测,在各个领域中有重要的作用。 1激光雷达的特点、分类和发展 大气环境中污染物成分的监测,需要对气象因素进行掌握,探测大气成分。激光雷达能探测气溶胶、云粒子的具体分布,同时能进行大气成分、污染环境气体的探测等,对主要污染源、城市上空污染物的扩散等进行有效管理。 1.1激光雷达特点 激光雷达对技术性有严格的要求,涉及到激光光源、激光发射和接收光学以及机械系统等,必须合理应用脉冲技术,实现连续工作。激光雷达采用脉冲或者连续波两种工作形式,探测方式也分为直接探测和外部探测等,通过发射一定频率的激光脉冲,能将短激光脉冲发射到大气层,沿着轨迹可以发现,光逐渐被小粒子散射开。反向散射到激光雷达系统中,被监测器接受,接受信号后,对数据处理,得到最终结果。由于光的等速性、时间和散射器等和距离有关,沿着空间信息被检测后,接受空气中的粒子和分子后,能实现信号的移动,其本身具有比较高的分辨能力和抗干扰能力。 1.2激光雷达分类 随着科学技术的不断发展,激光雷达的类型有很多。在大气污染和环境监测过程中,地基固定式和车载激光雷达的呈现出网格化的趋势,机载激光雷达在发达国家应用效果比较明显,很多空间激光雷达执行范围扩大。测量对象以SO2、NOx和O3等为主,在探测过程中以高灵敏度为主,考虑到吸收形式和米氏后向散射法的具体要求,激光器发展则以半导形式为主,激光器的发展趋势是采用半导体激光器泵浦的全固化激光器。 1.3激光雷达技术的发展 近几年我国激光雷达技术取得突出的进步,我国中科院大气物理所研制出第一台激光雷达,同时附带能见度比较高的YAG雷达。中科院武汉物理与数学研究的激光雷达,钠层荧光激光雷达和拉曼散射激光雷达应用优势比较明显。中科院安徽光机所的激光雷达技术研究取得了突出的成就,已先后研制成功我国第一台测污激光雷达即监测乙烯的JC-1激光雷达、平流层气溶胶探测L625激光雷达、可移动双波长对流层和近地层气溶胶探测L300激光雷达、我国第一台平流层臭氧探测UV-DIAL差分激光雷达,能实现大气环境属性的监测[1]。 2大气环境监测中激光雷达技术的具体应用 当前我国激光雷达技术在具体检测中起到重要的作用,在具体应用过程中建立了雷达观测站,激光雷达在国内发展趋势比较明显,如何将其应用到大气环境监测中成为重点。以下将对大气环境监测中激光雷达技术的具体应用进行分析。 2.1气溶胶和边界层的探测 在诸多大气环境影响因素中,气候是主导因素,云和气溶胶是两个重要但是不能确定的影响因子,气溶胶通过吸收和散射太阳辐射以及地球的长波辐射后对大气系统产生影响。云层对大气辐射平衡影响较大,对于系统本身而言,云不仅仅是指示器,同时也是调节器,云在气候变化中起到重要的作用,根据边界层的参数设定要求可知,如果准确确定高度和准确度是张洪点,在实施过程中要了解传输模式和污染物的系数。在各项指标确定的过程中,利用激光雷达能实现对云和气溶胶的处理,在实践过程采用Mie散射,包括共振荧光、偏振等,为了实现不同区域的探测,要对消光系数、后向散射系数等进行处理,了解结构特征,并对各类特征进行分析[2]。 2.2温度的探测 温度是一个重要的气象参量,大气温度对海洋、大气物理和天气预报等起到重要的作用,根据现有温度检测形式可知,充分利用高分辨率的激光雷达,能得到准确的数据。拉曼激光雷达也可以应用到温度探测中,该方案分为振动和转动两种,可以充分利用N2和O2分子,以转动谱线强度和温度关系测量为基础,可以采用双波长转动拉曼散射原理实现大气温度的探查[3]。 2.3能见度的监测 能见度的好坏直接反应区域大气环境的质量,同时和人们的日常生活存在一定的联系,尤其是海陆空交通容易受到制约。如果能见度比较低,则直接给人们带来诸多不良影响,因此探究大气环境质量,了解能见度是关键。在能见度监测过程中采用激光雷达技术,能直接探测激光和雷达的相互关系,根据大气能见度的具体要求可知,为了准确反应大气对传输的衰减作用,需要将其作为重要手段,按照能见度和倾斜程度进行评价。水平能见度在大气环境均匀的条件下可见度比较高,根据现有原理和消光系数要求可知,克服其他不良因素的影响,能满足具体要求[4]。 2.4风的探测 风速是气候学研究的重点所在,也是大气环境中污染物输送的重要参数,大气中风速的测量对全球气候有一定的积极影响,提升数值天气预报的精度是重点所在。在局部区域检查过程中,要了解技术要点和重点,实现直接检测。地基相干系统逐渐成熟,其整体上对发射激光有严格的要求,考虑到发射、接收光学系统等变化,要做好边界层的风速测量工作,非相干检测技术受到广泛的重视,根据边缘检测系统的具体要求可知,做好大风场的测量是关键。利用单边缘检测技术测量风速时,要了解气溶胶和分子散射点,兼顾到大气风速测量类型,为了提升风速实现灵敏度检测,必须合理应用检测技术[5]。 2.5大气成分的检测 大气成分的检测对制定环境保护方针有重要的作用,以差分吸收激光雷达系统为例,该系统形式利用激光被气体分子的吸收和被气溶胶、大气分子向后散射后,直接进行预设。该系统在大气成分测定中起到重要的作用,包括:水蒸气、臭氧和大气污染体等,以差分吸收激光雷达测量原理作为基础,要做好物质吸收线测量工作,另外波长调到线上,以高重复频率将这两种波长的光交替发射至大气中。此时由于激光雷达所测量到的这两种波长光信号衰减差是待测对象的吸收所致,因此通过数据分析,便可得到待测对象的浓度分布,从而达到测量目的。 2.6水汽探测 水汽在大气中含量比较少,是比较活跃的一种气体成分,是生成云和降雨必不可少的因子,对天气和气候等有重要的影响,同时也是大气污染物中气溶胶和二次污染物形成的重要影响因素。水汽在红外波段有很多吸收带,能吸收很多部分的太阳辐射能,使其成为平衡地气系统辐射收支的一个重要因素。水汽的重要因素和具体分布会产生一定的影响,利用Ranan光谱技术探测大气中水汽垂直分布情况,激光雷达探测水汽能力逐渐提升,在具体监测中起到重要的作用,根据空间和时间分辨率要求,严格按照测量精准度实施,根据结构和时间变化对技术进行处理。激光雷达在探测水汽的高度、空间和时间分辨率、测量精度上都得到了迅速发展,显示了它在捕获水汽的空间结构和随时间变化特征等方面具有优越的能力。 3结束语 近些年来我国激光雷达技术取得了突出的成就,朝着精细化和定量化的方向发展,为了保证技术应用的合理性,要突出技术的应用优势,严格按照检测要求落实,进而促进该技术在大气环境监测工作中的合理化应用。 作者:姜杰;郭燕鸿 单位:贵州省环境监测中心站 大气环境论文:以科技创新推进大气环境保护对策研究 摘 要:本文以科技创新的视角,在论述了我国大气环境现状、大气环境保护领域科技创新现状的基础上,分析了我国当前在大气环境保护领域存在的问题,提出了解决大气环境问题的根本途径在于科技创新、以科技创新支撑产业结构和能源结构调整等五条建议。 关键词:科技创新;大气环境保护;大气污染防治 清洁的大气环境,是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。十八大以来,党中央、国务院高度重视大气环境保护工作,坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针,着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展,着力形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式。要现这一目标,从源头上扭转大气环境恶化趋势,为人民创造良好生产生活环境,除了完善的法律制度、到位的政府监管、科学的监测系统、全民的环保意识外,还需要优化的产业结构、合理的交通布局、高效的环保设备、清洁低碳的能源作为保障,而优化产业结构、合理交通布局、高效环保设备、清洁低碳能源都需要通过不断的科技创新,研发出更加高效、环保、低碳的产业技术来实现。 1 我国大气环境现状 1.1 当前生态环境现状 根据《环境保护部2016年1-11月和11月重点区域和74个城市空气质量状况》,1-11月,全国338个地级及以上城市平均优良天数比例为80.5%,同比提高2.6个百分点。PM2.5浓度为44微克/立方米,同比下降8.3%;PM10浓度为79微克/立方米,同比下降7.1%。在全国重点监控的三个区域中,空气质量到不同程度的有所改善,珠三角空气质量最好,1-11月平均优良天数比例为90.2%,长三角次之,1-11月平均优良天数比例为77.5%,京津冀再次之,1-11月平均优良天数比例为59.0%,1-11月三区域PM2.5浓度分别为30微克/立方米、44微克/立方米、63微克/立方米,PM10浓度分别为46微克/立方米、73微克/立方米、110微克/立方米,仅珠三角PM2.5、PM10数值达到国家二级年均浓度标准。全国空气质量状况成南优北差、西好东(中)孬的分布形势。 1.2 已形成比较完善的法律体系 《环境保护法》、《大气污染防治法》和《环境影响评价法》已分别于2015年1月1日、2016年1月1日和2016年9月1日起施行,已形成了比较完善的大气环境保护法律体系。这三部法律及一系列配套行政规章的实施,有效地改变大气污染防治领域“守法成本高,违法成本低”的局面,改变着人们的生产、生活方式,提高着全社会的节约环保意识。 1.3 “十三五”规划纲要明确环保硬指标 国家“十三五”规划纲要指出,未来5年,我国将“以提高环境质量为核心,以解决生态环境领域突出问题为重点,加大生态环境保护力度,提高资源利用效率,为人民提供更多优质生态产品,协同推进人民富裕、国家富强、中国美丽。”实行最严格的环境保护制度,强化排污者主体责任,形成政府、企业、公众共治的环境治理体系,实现环境质量总体改善:PM2.5未达标地级及以上城市浓度下降18%、地级及以上城市空气质量优良天数比率超过80%;单位GDP能源消耗5年累计降低15%。 1.4 实时监测空气质量并每月 自2013年1月开始,中国环境监测总站按照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)对京津冀、长三角、珠三角等重点地区及直辖市、省会城市和计划单列市共74个城市开展监测和评价,并每月公布74个城市PM2.5、PM10、O3、SO2、CO和NO2等主要污染物的数据,形成了信息公开、月度排名、领导约谈等管理制度。 近几年,中国环境监测总站根据《环境空气质量标准》(GB3095-2012)每日对全国338个城市空气质量状况进行检测,并每月公布338个城市空气质量总体状况。 2 大气环境保护领域科技创新发展现状 2.1 以科技创新支撑大气污染防治已写入法律 新修订的《大气污染防治法》第六条明确规定,国家鼓励和支持大气污染防治科学技术研究,开展对大气污染来源及其变化趋势的分析,推广先进适用的大气污染防治技术和装备,促进科技成果转化,发挥科学技术在大气污染防治中的支撑作用。 2.2 实施蓝天科技工程和清洁空气研究计划 “十一五”至“十二五”期间,科技部通过实施973计划,环境保护部启动《清洁空气研究计划》(CARP),取得了一系列研究成果,使科技界对雾霾的主要成因有了基本定论。通过“蓝天科技工程”国家科技重点专项,支持研制了一批在线与现场大气环境监测设备,应用于对雾霾的实际监测。排放控制技术方面,针对燃煤、机动车、扬尘、餐厨等排放源及分散源控制,除尘、脱硫、脱硝等关键技术实现突破和产业化应用,开展了城市群大气污染防治技术研究和健康与雾霾关系研究,形成了区域空气质量管理体系等运行机制。 2.3 技术研发体系初步建立 我国已经建立起针对大气复合污染基础研究监测预报、预警技术、决策支持三大支撑体系,形成了针对主要污染源减排技术研发体系,现有研究成果支持了新的《环境空气质量标准》、《重点区域大气污染防治“十三五”规划》和《大气污染防治行动计划》等重大决策的及时出台及实施。 2.4 几项环保技术发展现状 2.4.1 除尘技术 除尘技术主要有电除尘、袋式除尘和电袋复合除尘三种,在电除尘领域,我国自主创新的粉尘凝聚、SO3烟气调质、高频电源、高频脉冲电源及控制技术得到了广泛的应用,湿式电除尘、低温电除尘、超低温电除尘、机电多复式双区电除尘和移动电极式电除尘等技术已处于国际领先水平;袋式除尘技术已达到或接近国际先进水平;电袋复合除尘进一步提高了除尘效果和水平,有较广阔的应用前景。 2.4.2 脱硫脱硝技术 脱硫脱硝技术主要应用于火力发电厂和生活垃圾处理厂,我国目前已掌握该项技术,并已实现消化吸收再创新。国产脱硫脱硝装备已实现火力发电厂的超低排放,我国已有95%以上的火力发电机组配备了烟气脱硫脱硝装备,烟气脱硫脱硝产业装备生产能力已排名世界首位,出口多个国家和地区。 2.4.3 大气监测技术 环境监测技术、汽车尾气检测技术,总体上发展比较快、潜力很大,与国外先进水平的差距在不断缩小,尤其在光谱类环境监测技术与仪器方面。在一些重大的国家项目中,我国自主研制的仪器也发挥着越来越重要的作用。质谱技术、生物传感器、物联网、汽车尾气遥感检测等新型成熟、交叉技术正得到越来越广泛的应用。 2.4.4 地源热泵技术 近年来,我国的地源热泵技术得到了空前的发展,引领了新一轮的产业发展潮流。地源热泵技术作为一种环保高效的新技术,能耗仅是普通电锅炉,燃油锅炉烘干能耗的四分之一到三分之一,在节能减排方面优势明显,可在一定程度上替代使用燃油、燃煤等高耗能、高污染的工农业生产设备。全现有地源热泵厂家近万家,生产技术和产品在国内有一定竞争力。 3 存在的问题 近年来,随着我国经济发展和科技的进步,大气污染防治技术水平也不断提高,通过自主创新与对外科技合作,掌握了一批具有自主知识产权的大气污染防治关键技术,但我国在该技术领域与国际先进水平仍有不小差距,技术薄弱环节依然突出。 3.1 创新能力较低,有竞争力的环保产品较少 除了除尘和烟气脱硫脱硝技术外,其他如太阳能、风能、潮汐能的高效利用、光伏发电技术、煤炭清洁高效利用、低排放高效动力热能设备等诸多领域,与发达国家尚有一定差距,产品在世界市场缺乏竞争力,科技对防治大气污染的支撑能力急需提高。以企业为主体的环保技术创新体系不完善,产学研结合不够紧密;具有原创性和自主知识产权的核心技术缺乏,部分关键设备仍需依靠进口。 3.2 产业结构不合理 高端环保产业较少,产业集中度低,产业内龙头骨干企业相对较少;环保技术与装备的供给低端过剩与高端不足并存;商业模式不成熟,全方位服务体系尚未完善。 3.3 检测技术自动化程度较低 虽然环境监测设备国产化程度在逐步提高,但国产的环境监测仪器和设备中还存在着自动化程度较低、遥感遥测技术尚不成熟、部分关键元器件仍受制于人等问题;环境监测技术在时间、空间、数据可靠性、一些特殊污染物的监测手段等方面仍存在一些问题。 4 意见建议 4.1 解决大气环境问题的根本途径在于科技创新 近几年,我国的大气污染防护力度不断加大,减煤、降尘、控车、治企、监管以及大点源控制、电煤的清洁利用等相对集中获得减排量的措施都已实施。除PM2.5和臭氧外,其他几种指标都已经达到或者接近国家空气质量标准的要求,若要进一步缩小M2.5和臭氧这两个指标与国家空气质量标准的差距,其根本途径在于科技创新。只有依靠科技创新,加大大气环境质量保护领域先进技术研发力度和研发投入,才能从根本上解决大气污染问题。如臭氧是氮氧化物和挥发性有机物(VOCs)在光照的作用下发生化学反应的产物,要消除VOCs,只有依靠科技创新,研发出先进的技术,才有可能把臭氧和颗粒物的浓度降下来。 4.2 以科技创新支撑产业结构和能源结构调整 根据产业经济学的理论,科技创新对产业结构的影响首先表现在科技进步影响需求结构,从而导致产业结构的变化。需求结构对产业结构的影响是直接和最基本的,因为没有社会需求的产业根本就不可能存在。但是,需求结构却受到科技进步的制约,即使有合理的需求,只要技术上还不可能制造出产品以满足这种需求,新的产业就不可能出现。然而技术上一旦有了重大突破,就会极大地刺激新的需求,推动新产业的形成和l展。例如,高储能技术一旦突破,就会引发汽车产业的革命,占世界排污量近40%的燃油汽车将迅速被淘汰,势必改变整个世界的需求结构,进而使产业结构和能源结构发生巨变。 4.3 完善研发新能源扶持政策 进一步完善扶持太阳能、风能、地热能、潮汐能和生物质能等可再生能源的扶持政策,稳步推进沿海核电自主建设工程,引导鼓励有条件的科研机构、高等院校和科技型企业研发可再生能源的新技术、新产品,加大扶持研究探索新型清洁能源力度。 4.4 加大科技计划实施支持力度 将研发新型清洁能源、可再生能源、煤炭清洁高效利用、新能源汽车和大气污染防治等高新技术纳入国家、省科技计划,采取补助、后补助、贷款贴息等方式,加大支持力度,加速新型清洁能源、可再生能源、煤炭清洁高效利用、新能源汽车和大气污染防治技术的研发和产业化水平,培育新型环保产业,推动产业转型发展。 4.5 推进环保产业的国际科技合作 全面实施“一带一路”战略,鼓励除尘、脱硫脱硝等优势产业参与国际竞争,在竞争中求发展,壮大产业规模;加强国际技术交流,学习引进国外先进的环保和新能源技术,消化吸收再创新,加速提升我环保产业技术水平。 大气环境论文:浅谈我国农村大气环境保护的制度构建 摘要:我国农村大气污染主要是受焚烧秸秆、化肥使用以及集约化种植等因素的制约,并且在制度上以及管理上的落后现象等方面影响的。所以,加强农村大气环境保护,促进相关制度的积极构建将发挥重大意义。 关键词:农村;大气;环境保护;制度 农村大气污染与城市污染不同,农村大气污染物品种多,具有更大的分布范围,要对其治理会面对较大困难。并且,作为弱势农业,需要认识到环境污染产生的负面影响,并利用相关措施尽早对其防范,以使将复杂的农村环境进行有效改善。 1 将生态作为发展理念 将生态作为发展的主要理念,并促进大气环境友好型农村产业制度的形成。该制度在构建过程中,需要从两方面进行改善。其一,对农村乡镇企业实施规划、审批,并阻止一些污染源的侵入[1]。根据农村生态系统中的资源特点以及环保目标的形成,对乡镇企业进行规划布局,以保证因地制宜效果的形成。还需要实现环境管理制度,在对大气环境实施保护期间,对乡镇工业进行合理调整。执行环境审批制度,针对环境影响评价以及项目审批结果,需要对污染严重的产业从农村转移。不仅要禁止一些工业污染转移到农村,在农村城镇企业发展中,还需要按照我国的产业标准以及环境保护政策,促进地区经济的合理发展。其二,促进循环经济的形成,构建农村资源综合利用制度,农村中产生的大气污染主要为资源,不仅在开发利用上不够合理,实际的利用效率也比较低,从而导致大量的有毒物质扩散到环境中,造成严重的污染现象。基于这种情况,需要促进资源、能源的有效利用,并推广一些清洁能源,以降低废物的产生[2]。如:实现秸秆的综合利用,根据相关制度的实施要求,将秸秆代替化肥料、饲料,避免焚烧秸秆现象的产生。 2 城乡的统筹发展 实现城乡的统筹发展,促进农村大气环境生态补偿制度的形成。耕地、水域以及森林等是农村生态环境中最为基本的自然生态系统,为了维护这些系统,农村会投入大量资金,并放弃了其他的发展机会。所以,应遵循补偿机制,促进城乡间的生态发展。在对农村大气实施保护过程中,要实现公平、公正的补偿机制,不仅要解决资金短缺问题,还需要弥补生态系统中的价值损失。该制度的形成是通过国家的财政支出以及各个政府的专项资金来实施保护的,这些资金不仅要利用到财政预算以及秸秆利用上,还需要实现绿色产品的有利开发,并将科技作为主要的推广技术,促进环境预防工作的合理发展。 3 以预防为原则 3.1 按照城乡大气一体化的实施目标,促进环境管理体制的形成。该体制能够改变环境保护目标责任制,并实现综合性治理。根据城乡地区的发展现状,对大气环境保护工作进行规划。还需要全面推广政府的责任机制,并按照一定标准对其考核,解决工作行为中存在的问题。 3.2 在对农村大气中的各种来源进行治理期间,各个部门要改变交叉、重叠现象,实现多个部门的有效交流与合作,使其能够共同对大气环境实施保护[3]。 3.3 利用多种机制对大气环境进行管理,控制,在对农村大气进行保护工作过程中,不能仅仅依靠政府来完成,需要增加更多的实施机制。如:实现绿色化产品制度,在产品生产中,使用少量的化肥和农药,并在大气污染环境保护期间,对受害人的相关事件进行宣传,这样不仅能增强社会力量,还能扩展大气环境的保护范围。 3.4 推行财政法律制度,政府需要对资源的稀缺性以及大气环境成本进行定价,根据市场上的价格,对大气环境制度进行监督与指导。对可再生能源以及秸秆发电厂等这些产业,执行电价政策,还需要实现能源再生,对一些不符合国家规定的能源,实现全网收购政策,对其不能实现审批用地,要将其依法取。 3.5 根据农产品的生产过程,建设环境影响评价制度。该制度的形成能够对环境的风险性以及预防思想进行评价,还能为农产品的安全实施提供保障,在保证农产品质量基础上,解决生产期间存在的污染问题。因此,在该制度下,需要对我国的农产品实施质量安全评价制度,并在该基础上建立环境影响评价制度,以保证能对农村的大气环境污染问题进行有效解决[4]。 4 遵循以人为本 遵循“以人为本”的发展理念,促进农村环境教育制度的形成。对农村居民进行环境宣传教育工作,使农村居民认识到教育的重要性,并形成良好的环境保护意识。构建农村环境保护宣传教育制度,能够使农村居民提高自身的环保意识,使其能够将预防作为主要的实施原则。农村环境教育制度中需要包括环境保护法律、法规。在对该制度进行积极宣传过程中,需要利用广播、网络以及图册等形式广泛宣传,还可以将一些典型实例报道出来,以保证农村居民意识的有效提高,增强环境保护的积极性,从而促进环境监督工作的有效执行。 总结 基于以上的分析,在为我国农村大气环境保护构建相关制度期间,为了将农民的被动意识转变为主动意识,并促进保护行为的规范进行,不仅要将生态作为环境保护的主要理念,实现城乡的统筹发展,还能将预防作为主要原则,以促进农村大气环境保护工作的有效实施。 (作者单位:山东省济宁市兖州区第一中学) 大气环境论文:大气环境监测质量提高对策 摘 要:雾霾、PM2.5等各种大气污染物对人类生存环境的危害越来越大,开展大气环境监测是确保大气环境质量,提升对大气的治理能力,确保人们生命健康安全的重要保障。本文就大气环境监测质量提高对策提出建议。 关键词:大气环境监测;监测质量;问题;对策 空气是人类生存中的必须品,人类生活质量受大气环境的影响很大,在污染的大气环境中呼吸,很容易患上呼吸疾病,甚至是引发肺癌。大气环境监测是整个环境监测的重要组成部分之一,在我国环境监测部门中占据重要地位。分析收集大气环境监测数据信息,可有利于环境监测部门了解大气环境基本情况,提升大气环境监测工作质量,有效预防大气污染,确保人们健康生活,推动我国建设和谐社会均具有十分重要意义。 1 环境监测质量保证的内涵 大气环境监测工作具有^强科学性和系统性,监测数据在保护环境工作中具有重要的作用。大气环境监测数据信息应具有完整性和准确性,同时还要在大气监测实验室里分析对比。若发现大气监测数据遗失,应重点进行分析,同时制定出科学合理方案。因大气监测中获取到的数据具有代表性,工作人员最终确定的采样地点及采集的样品应能代表监测区域内的污染情况。 2 大气环境监测质量工作中存在的问题 2.1 缺乏有效的大气环境监测质量控制体系 有效的大气环境监测质量控制体系,在提升监测采样数据准确性同时,还能提升检测样品代表性和实验室检测数据准确性,大幅提升大气环境监测质量。现阶段,我国大部分监测部门都缺乏有效的大气环境监测质量控制体系,使得采样、检测及分析工作未得到有效控制,难以充分发挥质量控制体系作用。 2.2 监测人员的综合素质水平较低 影响我国大气环境监测质量的一大难题是监测人员综合素质水平较低,专业水平得不到保证。由于相关编制不完善,缺少专业监测技术人员,高精尖技术人才匮乏;而且大气环境监测工作未得到相关部门重视,投入资金少,培训机会不多,很难提升监测人员专业水平和职业素养。 2.3 现场监测管理不重视 大气环境监测工作对于现场监测要求较高,如监测人员对数据资料重视度不高,极易出现失误和突发意外,影响监测结果准确性,降低大气环境监测质量。 2.4 大气环境监测质量控制手段不完善 目前,大气环境监测质量控制手段还不完善。大气环境监测包括有很多环节,主要有采集和分析样品、处理监测数据、制作监测报告、审核报告结果。为了确保监测质量,需要将上述各个环节工作做好。现阶段,有很多监测部门并没有将质量控制手段落到实处,对现场采集工作监督不到位,没有建立起完善的实验室资质认可机制,很难有效控制监测工作中的每个环节。 2.5 大气环境监测网建设缓慢 借助于大气环境监测网络可以很容易的实现不同地区监测部门之间的数据资源共享,不同地区的监测数据信息可以为其他地区利用,可以实现资源利用的最大化价值,同时还避免了资源浪费现象。由于我国大气环境监测网建设缓慢,还没有建立起相关的网络系统。即使环境保护部门高度重视起环境网络的建设工作,但是在建设该网络的过程中需要投入大量的人力和物力,同时还要有先进的技术支持,很难在短时间内完成。 3 大气环境监测质量提高对策 3.1 建立健全大气环境监测质量管理体系 大气环境监测工作能否顺利进行受大气环境质量管理机制的影响很大,对于环境监测部门来说,应认真分析大气环境监测工作的重要性,不断建立健全大气环境监测质量管理体系,使其不断趋于完善并落实到实际的大气环境监测工作中来,将两者紧密结合。 3.2 提升监测人员的综合素质 监测人员的综合素质影响大气环境监测质量,环境监测部门可以根据实际情况,规划科学合理的培训内容,对监测人员进行定期培训,依此提升监测人员的实际操作水平。同时还要加强监测人员的思想教育工作,增强监测人员的责任意识,使监测工作可以根据相关规定要求进行,确保大气环境监测质量工作顺利进行。 3.3 加大资金投入力度 大气环境监测工作的专业性很强,在监测过程中涉及到很多专业仪器设备,而大气环境监测质量受观测仪器设备准确性的影响很大。所以,相关部门应加大对大气环境监测的资金投入力度,及时更新观测仪器设备,以此提升大气环境监测质量。 3.4 做好现场采样管理 大气环境监测质量受样品真实性和代表性的影响很大,所以,环境监测部门应做好现场采样管理。定期安排采样人员调查采样现场,检查各项材料是否准确,核实采样点的各项信息,提升样品的准确性和代表性。除此之外,环境监测部门还应结合现场采样的实际情况,选择正确的采样设备、容器,明确样品存放条件,提升大气环境监测数据的真实性。 3.5 开展全程质量控制工作 为了保障和提升大气环境监测质量,应做好整个环境监测工作全过程的质量控制和管理工作,在密切关注监测结果的同时,还要控制好各个环节的质量。不管是在报告审核、数据处理、分析样品,还是在采样现场都要进行严格的质量控制,确保大气环境监测数据的准确性和及时性,将大气环境的真实情况反映出来。
浅谈玻璃原料的配制:探讨玻璃原料中存在的对生产的影响因素及控制 摘要:目前,玻璃原料质量的优劣直接关系到玻璃牛产能否优质、高产、低耗。本文介绍了原料的采购、管理、加工等工艺过程的微小疏忽都可能导致牛产的重大波动,阐述了从多个环节对原料进行控制的重要性。 关键词:玻璃;原料成分;颗粒组成;配合料;控制;COD值 玻璃原料是用于制造玻璃的基本物质。根据各种原料在玻璃中所起的作用,可分为主要原料和辅助原料两类。在熔制玻璃时,各种原料在高温条件下,经过极其复杂的物理变化、化学变化以及一系列的物理化学变化,除部分气体逸出外,其余绝大部分都被熔融成均质透明的玻璃液,再冷却到适宜成形的黏度范围,借助成形设备形成玻璃制品。可见原料的特性不但决定了制品的工艺性能,还直接影响着产品的产质量、能耗、成本和熔窑的寿命等。因此,只有原料成分稳定,配合料的组分均匀,玻璃的化学组成合理,再加上稳定的熔化和成 形工艺制度,才能获得化学均匀和温度均匀的玻璃液,为玻璃的优质高产打下基础。 玻璃行业中有一句话:“制得优质的配合料等于完成玻璃生产任务的一半”,可见玻璃原料质量的重要性。相反,对于原料的采购、管理、加工和配合等工艺过程的微小疏忽,都可能导致生产的重大波动,如原料成分波动、颗粒组成异常等造成玻璃质量缺陷,而且原料方面造成的影响在短期内是难以消除的。可是,由于受到生产知识局限等各种原因,原料的重要性总是不能引起人们的高度重视,以致在原料的采购、管理、加工和配合等工业环节的控制上,因种种原因造成生产波动的现象时有发生。可见对玻璃原料从多个环节进行控制是相 当重要的。下面仅从原料生产管理过程中遇到的几个影响因素进行阐述。 一、玻璃原料的成分 玻璃成分是指构成玻璃的各种氧化物及其配比。它是决定玻璃的物理、化学性质的主要因素。而玻璃的成分是各种原料的氧化物的总和。高质量的玻璃,不仅要求原料的有效氧化物的含量高,氧化物含量的稳定性好,控制在工艺允许的范围内,有害杂质少,难熔重矿物的含量极少,有些原料虽然在有效氧化物的含量和波动方面都比较满意,但是含有过量的难熔矿物,这种原料也不能算是满意的,甚至不能用,因难熔重矿物在熔制玻璃过程中极难熔解,残留在成品玻璃中形成玻璃缺陷。很多生产厂家出现过“原料重矿物超标导致玻璃缺陷”的现象。 例如2005年初公司A线玻璃板面出现大量杂物、气泡,技术部门对熔制车间、原料车间的各项工艺情况进行了全面细致的检查,均未发现异常,再追踪至所用的各种原料,最后通过多处取样分析,发现新换的白云石中的酸不溶矿物超标,含有难熔的重矿物。 原料中的重矿物含量较少,用一般的化学分析方法难于检出,日常生产中也很少测定。鉴于此,原料检验过程中有必要开展重矿物的检测, 难熔重矿物一般在采矿料中出现。玻璃生产中主要采矿原料为硅砂(或砂岩)、长石、石灰石、白云石等。因此我们在对硅砂中难熔重矿物从颗粒大小和数量两个方面都做了严格的规定,一般控制的限度如下:按重量法分析孔径0.30 mm(60目)筛上物的难熔重矿物最大含量为0.000 3%;按颗粒数目计孔径0.45mm(40目)筛上的最多粒子数只允许有2粒;孔径0.45 mm(40目)筛下的最多粒子数为20粒。白云石、石灰石和长石等矿石类原料,则要求不能有足以损害玻璃质量的尖晶石、刚玉、铬铁矿等类似的难熔矿物。 二、玻璃原料的粒度 原料颗粒的平均直径和颗粒级配对配合料的均匀性、熔制速度、澄清速度及澄清效果有着直接的影响。如公司于2009年A线和B线在玻璃板面出现大量杂物等,虽经不断研究方案,调整工艺参数,改进各项工艺制度,但未得到明显改善,于是就从原料的源头开始着手进行排查,最后是在硅砂矿供应商装船的码头发现硅砂附近堆放建筑砂且使用同一装载机装卸,造成建筑砂混入硅砂原料中。对此公司也立即采取有效措施来解决,一方面积极与供应商沟通,杜绝此类问题再次产生,我们也立即将加工系统过筛用的筛网由原用2.36 mm(8目)筛网换成1.40 mm(12目)筛网,有效地减少1.6~2.5 mm石英粗颗粒。 原料粒度过细易引起配合料不均匀,过细的原料内夹杂有许多气体,阻止已熔化好的玻璃对其润湿,影响熔制和澄清。此外,减少各种玻璃原料的粒度分散性能够显著提高玻璃配合料的粒度还能减少原料中有效成分的波动,对减少原料中的重矿物有利。另外,超细粉中铁含量也较高,直接影响玻璃质量。 在使用的各原料中,由硅砂(或砂岩)、白云石和石灰石及长石等矿石类产生的负面影响较大。而纯碱,芒硝等化工原料为粉料袋装进厂,采取抽样检查基本可以发现可能存在的问题。综上所述,可采取相应的措施对影响较大的采矿原料进行控制,使生产所用原料满足工艺要求。 (1)制定满足工艺要求的质量标准及质量检验标准; (2)严格控制进库前原料的化学成分检测及重矿物的检测; (3)控制原料加工过程的粒度; (4)加强与供应商的沟通,定期到矿山了解开采、挑选、运输等情况。 三、玻璃原料的COD值控制 自80年代以来,在配合料中添加适量的还原剂,通过控制配合料的还原性物质,以促进硫酸盐在玻璃熔化和澄清中的作用,进而实现硫平衡澄清,是国际玻璃行业在玻璃熔制技术上的一项新进展。这项新技术的关键之一是控制玻璃原料的COD值。 COD是化学氧需要量的英文缩写(ChemicalOxygen Demangd),通常把玻璃原料中所含的还原性物质(如有机物和可氧化的有机物等),通过一定的测定方法测出,并折合为ppmC量来表示,该测定值为COD值。 影响原料COD值的因素有: (1)不同种类的原料COD值不同,因为不同的原料矿物形成的过程不同; (2)即使同种原料来自不同产地,其矿物形成的条件不同,所含的还原性物质也不同,COD值会有较大差别; (3)原料粒度组成发生变化,COD值不同。除化工原料的COD值不随粒度变化外,其它的原料则是粒度越细COD值越高。 应该注意的是,COD值只是对原料所含的还原性物质的定量测定,至于这些物质在配合料熔化的过程中,多高的温度下参与了反应,对还原作用的贡献有多大,还是要在生产实践中认真总结。 四、结语 在现代化玻璃生产中,人们把原料的成分控制、粒度控制和COD值控制并列为高效玻璃生产的三个关键要素。采用这种控制技术,无论是引进的现代配料设备和计算机控制系统,还是国内研制和生产的设备与系统,生产经济效益都很好,玻璃制品的质量也有明显的提高。但与发达国家相比,我们在原料加工的标准化和专业化,原料的选矿和精加工等方面还存在相当大的差距,因此我们要不断地提高技术水平,加强检测控制,强化生产管理,从而使原料加工质量提高到一个新的水平。 浅谈玻璃原料的配制:关于硅酸盐工程玻璃原料中 摘要:在硅酸盐工程中,二氧化硅是玻璃成分中的重要组成部分,针对玻璃中二氧化硅含量的检测方法进行分析和介绍,以及各个方法的之间的利弊作用,从而更好的有针对性的进行检测。 关键词:硅酸盐工程玻璃原料二氧化硅含量测定 引言: 在硅酸盐工程中,二氧化硅是传统玻璃坯体的主要的化学成分之一,也是形成硅酸盐的重要组成。二氧化硅可以提高玻璃材料的稳定性、硬度、强度等等,因此对玻璃的生产、工艺、使用等等都有很重要的影响。因此对于二氧化硅含量的检测是十分重要的,这关系到原材料的用料和成品的质量及使用效果。 不同场合应用的玻璃原材料中二氧化硅的含量不一样,检测方法也有区别,现就对二氧化硅的几个检测方法进行一下分析和探讨。 一、硅酸盐工程玻璃原料的硅酸钙沉淀EDTA滴定法 1、含义 硅酸钙沉淀EDTA滴定法是让硅酸在pH=10时与钙生成硅酸钙沉淀,沉淀用已知过量的EDTA溶解,过量的EDTA用标准钙溶液回滴,用K-B指示剂指示终点,由加入的EDTA量和钙标准溶液的消耗量来计算二氧化硅的含量。 2、注意事项 在用此法进行二氧化硅测定时,首先由于干扰离子较多,一般共存的铁、铝、钛均会干扰测定,可采用邻二氮菲和三乙醇胺来联合掩蔽。其次硅酸钙沉淀的溶解度较大,为保证沉淀完全,沉淀时体积应较小,而且pH控制为10。第三为使沉淀完全应加入SiO32-量60~80倍的氯化钙,沉淀时应遵循“浓、热、快”的原则,以便得到较紧密的硅酸钙沉淀。最后洗涤应选用pH=10的氨水-氯化铵缓冲溶液,为减少洗涤时硅酸钙的损失,应尽可能减少洗涤剂的用量。 二、硅酸盐工程玻璃原料的氟硅酸钾容量法 1、含义 氟硅酸钾容量法是将试样用碱熔融,不溶性酸性氧化物二氧化硅转变成可溶性的硅酸盐,加酸后生成游离的硅酸,在过量的氟离子和钾离子存在下,硅酸与氟离子作用形成氟硅酸离子,进而与钾离子作用生成氟硅酸钾沉淀。该沉淀在热水中会水解生成氢氟酸,用氢氧化钠标准溶液滴定,由消耗的氢氧化钠标准溶液的体积计算二氧化硅的含量。 2、特点 氟硅酸钾容量法具有快速、准确、精密度高的特点,应用该分析方法时应严格控制分析条件,因此广泛应用于玻璃生产中的控制分析。 3、注意事项 在此法进行二氧化硅测定时,首先样品的处理是先用氢氧化钠熔融,然后用水浸取,再加盐酸酸化,然后得到样品溶液。其次当样品中铝、钛含量较高时,为防止氟铝酸钠和氟钛酸钠沉淀的生成,可用氢氧化钾代替氢氧化钠。氢氟酸挥发法历来被认为是赶硅的一种方法。而实践证明,在一定的条件下,四氟化硅和氢氟酸能共处于同一溶液中,因此,在溶解过程中,只要控制一定的体积,硅即以氟硅酸的形式留在溶液中,从而可测定硅的含量。 三、硅酸盐工程玻璃原料的硫酸氢氟酸法 1、含义 硫酸氢氟酸法是将测定灼烧减量后的试料加数滴水湿润,然后加硫酸(1+1)0.5ml,氢氟酸(密度1.14g/cm3)10ml,盖上坩埚盖,并稍留有空隙,在不沸腾的情况下加热约15min,打开坩埚盖并用少量水洗二遍(洗液并入坩埚内),在普通电热器上小心蒸发至近干,取下坩埚,稍冷后用水冲洗坩埚壁,再加氢氟酸(密度1.14g/cm3)3ml并蒸发至干,驱尽三氧化硫后放入高温炉内,逐渐升高至950~1000℃,灼烧1h后,取出置于干燥器中冷至室温后称量,如此反复操作直至恒重。 2、适用条件 当试样中的二氧化硅含量在98%以上时,可采用此法。 3、二氧化硅含量的计算公式 SiO2(%)=(m1-m2)/m ×100 式中: m1 ―― 灼烧后坩埚与试料的质量,g m2 ―― 氢氟酸处理后坩埚的质量,g m ―― 试料的质量,g 四、硅酸盐工程玻璃原料的重量-钼蓝光度法 1、适用条件 重量-钼蓝光度法所测定的范围是SiO2含量小于95%。 2、测定方法 首先对可溶于酸的试样,可直接用酸分解;对不能被酸分解的试样,多采用Na2CO3作熔剂,用铂坩埚于高温炉中熔融或烧结之后酸化成溶液,再在水浴锅上用蒸发皿蒸发至干,然后加盐酸润湿,放置一段时间后,加入动物胶,使硅酸凝聚,搅匀,放置5min,用短颈漏斗、中速滤纸过滤、滤液用250ml容量瓶承接。将沉淀全部转移到滤纸上,并用热盐酸洗涤沉淀2次,再用热水洗至无氯离子。 然后将沉淀连同滤纸放到铂坩埚中,再放到700℃以下高温炉中,敞开炉门低温灰化,待沉淀完全变白后,开始升温,升至1000℃~1050℃后保温1h取出,稍冷即放入干燥器中,冷至室温,称量。重复灼烧,称量,直至恒重。 其次加数滴水润湿沉淀,加4滴硫酸、10ml氢氟酸,低温蒸发至冒尽白烟。将坩埚置于1000~1050℃高温炉中灼烧15min,取出稍冷,即放入干燥器中,冷至室温,称量。重复灼烧,称量,直至恒重。 再次加约1g熔剂到烧后的坩埚中,并置于1000~1050℃高温炉中熔融5min,取出冷却。加5ml盐酸浸取,合并到原滤液中,用水稀释到刻度,摇匀。此溶液为试液A,用于测定残余二氧化硅、氧化铝、氧化铁和二氧化钛。 最后用移液管移取10ml试液A于100ml容量瓶中。加入10ml水、5ml钼酸铵溶液,摇匀,于约30℃的室温或温水浴中放置20min。加入50ml乙二酸-硫酸混合溶液,摇匀,放置0.5~2 min,加入5ml硫酸亚铁铵溶液,用水稀释至刻度,摇匀。用10mm吸收皿,于分光光度计690nm处,以空白试验溶液为参比测量其吸光度。二氧化硅的值由绘制的工作曲线上查得。 五、硅酸盐工程玻璃原料的比色法 1、适用条件 当试样中的SiO2含量在2%以下时,为了得到较准确的检测结果,宜用比色法测定。 2、分类 比色法有硅钼黄和硅钼蓝两种。硅钼黄法基于单硅酸与钼酸铵在适当的条件下生成黄色的硅钼酸络合物(硅钼黄);而硅钼蓝法把生成的硅钼黄用还原剂还原成蓝色的络合物(硅钼蓝)。 3、测定方法 比色法测定SiO2对溶液的酸度和溶液温度有严格的要求,否则得不到准确的测量结果。在规定的条件下,由于黄色或蓝色的硅钼酸络合物的颜色深度与被测溶液中SiO2的浓度成正比,因此可以通过颜色的深度测得SiO2的含量。硅钼黄法可以测出比硅钼蓝法含量较高的SiO2,而后者的灵敏度却远比前者要高,因此在一般分析中,对少量SiO2的测定都采用硅钼蓝比色法。 结束语: 在硅酸盐工程中,二氧化硅的检测方法还有很多,检测的时候也要根据玻璃本身的性能、特点及运用场合进行分析,选出合适的方法进行检测,必要时也可以多种方法结合进行检测,以确保检测结果的准确性。 浅谈玻璃原料的配制:五种复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料固化后HEMA单体释放量的检测 [摘要]目的:甲基丙烯酸-β羟乙酯(HEMA)是复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料的一种主要组分,本实验尝试检测五种复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料在光固化后未聚合HEMA单体量释放量。方法:将Freedom、F2000和Dyract复合体以及Vitremer和Fuji II LC树脂改性玻璃离子分别制成6mm×2mm的圆形试件,固化后浸入1ml37℃去离子水中,在不同的时间段(1、7、14、21天)终止浸泡,应用高效液相色谱仪测量各时间段内浸出液中HEMA单体含量。结果:5种材料浸出液中的HEMA含量在21天内逐渐增加,其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢,趋向恒定。 [关键词]牙科材料;复合树脂;玻璃离子;甲基丙烯酸-β羟乙酯 复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料是复合树脂和玻璃离子有效成分的有机结合体,包括复合体和树脂改性玻璃离子两种类型,由于其在性能上不仅继承了玻璃离子能与牙体组织形成理化粘结和缓释氟的特性,同时又具备复合树脂光敏固化,机械性能好和操作简单的优点,目前广泛应用于乳牙的缺损修复。 以往的研究表明未聚合的树脂单体是树脂类聚合材料毒性的主要原因[1],甲基丙烯酸-β羟乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate,HEMA)是树脂类材料在固化后释放的一种主要单体成分,一定浓度的HEMA可使细胞变形,抑制细胞增殖和I型胶原的合成,并可诱发细胞调亡[2],此外HEMA还是一种主要的致敏原[3]。本研究尝试利用高效液相色谱仪检测目前临床常用的3种复合体和2种树脂改性玻璃离子在光固化后HEMA单体的释放量,为探讨此类材料的细胞毒性和致敏性的机理提供一些依据。 1材料和方法 1.1主要试剂和仪器:甲基丙烯酸-β羟乙酯(HEMA,纯度99%,上海珊瑚化工厂),甲醇(纯度99%,西安化学试剂厂),高效液相色谱仪(HPLC,GILSON,法国)。 1.2.材料:Freedom复合体(SDI,澳大利亚);Dyract复合体(Dentsply,美国);F2000复合体(3M,美国);Vitremer三固化玻璃离子(3M,美国);Fuji II LC树脂改型玻璃离子(GC,日本) 1.3方法 1.3.1样品制备:将5种材料按各自使用说明制成6mm×2mm的圆形试件,每种材料4个样品,浸入1ml 37℃去离子水中,分别在1、7、14、21天终止浸泡,浸出液4℃密封保存备用。上述步骤重复3次。 1.3.2色谱条件:色谱柱:YWG-ODS C18 200mm×46mm检测仪:可变波长紫外光可见光检测器流动相;甲醇/水=70/30(体积比),经0.45μm孔径过滤,超声脱气泡。流速:1.0ml/min检测器灵敏度:0.04AUFS;波长:215nm进样量:20μl。 1.3.3标准曲线绘制和标准方程的建立:称取HEMA适量溶于10ml甲醇中,配制成6个不同浓度的标准液。进样20μl,测定不同样品量时的峰面积(每一种浓度重复3次),以样品量为X轴,峰面积为Y轴,绘制标准曲线,拟合标准曲线方程。 1.3.4样品检测:用移液器移取被测溶液20μl进样,以标准溶液HEMA出现主峰的时间为参照,选取被测样品相应时间段内洗脱峰,测定峰面积,根据标准回归方程计算出样品所含HEMA的含量。每种样品重复3次,并采用SPSS10.0统计软件单因素方差分析分析数据。 2结果 2.1标准曲线方程 2.2 材料浸出液中HEMA含量:5种材料浸出液中的HEMA含量在21天内逐渐增加,其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢,趋向恒定。1天 F2000 Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom(P<0.05),Dyract、Fuji II LC、Vitremer、Freedom间HEMA含量无显著性差异(P>0.05);7天时F2000>Fuji II LC>Dyract、Vitremer、Freedom(P<0.05),Dyract、Vitremer、Freedom间HEMA含量无显著性差异(P>0,05);14天Dyract、F2000>> Freedom>Fuji II LC >Vitremer (P<0.05) 而Dyract和F2000间无显著性差异(P>0,05);21天Dyract、F2000>Freedom>Fuji II LC >Vitremer (P<0.05),而Dyract和F2000间无显著性差异(P>0,05)。 3讨论 复合树脂和玻璃离子混合型牙科材料组分中的树脂成分在改进性能的同时也带来一系列毒副反应,其中以毒性和过敏反应最为常见。未聚合的树脂单体是树脂类聚合材料的毒性和过敏反应的主要原因。 HEMA是树脂改性玻璃离子和复合体中常用的一种可聚合的水溶性单体,它有助于增强材料的亲水性,提高粘结力和改善氟释放能力。Hamid等[4]用高效液相色谱仪检测6种树脂改性玻璃离子和1种复合体固化后未聚合的单体,均发现有HEMA的释放。HEMA具有中度毒性,Falconi M[5]的研究发现3mmol/L HEMA在与人牙龈成纤维细胞接触72h后细胞增殖率降低,96h后细胞形态变的不规则,细胞突起减少,此外HEMA还可降低牙髓成纤维细胞I型胶原,骨桥素,牙本质涎蛋白的合成[6]。Samuelsen JT[2]观察20~600mM HEMA对颌下腺细胞系增殖和凋亡的影响,发现24h 600mM HEMA明显降低细胞增殖率,60h后诱导细胞凋亡发生。 HEMA也是一种常见的致敏原,可在几分钟内穿过乳胶手套,临床使用时可诱发过敏反应。Katsano等[7]发现HEMA和含有HEMA的牙本质粘结剂可诱导豚鼠发生迟发型超敏反应。Aalto-Korte K[3]调查芬兰职业健康协会1994~2006年8种单体成分(HEMA、MMA、EGDMA、bis-GMA、DEGDA、TREGDA、EMA和EA)诱发的过敏反应中发现HEMA是最主要的牙医和齿科护理人员的致敏原。 本研究中3种复合体(Freedom、Dyract和F2000)和两种树脂改性玻璃离子(Fuji II LC和Vitremer)的浸出液在各个时间段都可检测到HEMA,5种材料浸出液中HEMA的含量在21天内逐渐增加,其中Fuji II LC和Vitremer 7天后增加缓慢,趋向恒定,而Freedom、 Dyract和F2000在14天后才出现平缓趋势,提示复合体和树脂改性玻璃离子都可释放一定量的HEMA,而释放曲线因材料不同有所不同。 从1、7、14、21天材料浸出液中HEMA的含量可发现总体而言复合体HEMA单体的释放量多于树脂改性玻璃离子,这可能是由于复合体内树脂的成分相对较高有关,而在各类型材料中由于组分的差异,HEMA的释放曲线变化也较大。Fuji II LC和Vitremer未聚合的HEMA释放量低于复合体的检测结果也可部分解释在临床使用时树脂改性玻璃离子不需要垫底保护牙髓,而复合体近髓处建议用氢氧化钙垫底护髓。 研究表明增加树脂聚合反应的程度可减少HEMA的释放,但材料的聚合收缩程度和聚合产热也随之增加,前者可导致微缝隙产生,后者可刺激牙髓[8]。此外在口腔复杂的环境中复合树脂释放单体量除与材料聚合程度有关外,口腔中的细菌、组织或唾液中的水解酶还可水解树脂中的部分聚合体,使其继续释出化学物质[9]。因此如何能有效减少材料未聚合HEMA单体的释放仍是目前齿科材料学的一个研究难点和重点。
浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断与维修技术 摘 要:文章介绍了矿井机电设备故障诊断意义及诊断方法,通过对设备故障的早期预报及时的采取处理对策,以保证生产顺利进行,对矿井机电设备的故障诊断具有指导意义。 关键词:煤矿机电;监测;维修;问题 1 煤矿机电存在的主要问题 1.1 矿井供电 当前,矿井开采的深度逐年增加,有些矿井的垂深甚至达到1000m,平均垂深也在400~600m之间。矿井工作主要采用多水平提升、接力式排水的方式,这也就引起了矿井供电负荷的增多,同时供电线路较长、供电网络也相对复杂。对于矿井开采来说,安全生产是至关重要的,随着瓦斯等级的增加,加强安全监测系统的可靠性已迫在眉睫。为此,必须进行科学合理的管理,加快技术改造的步伐,增加安全技术投入力度,否则就会埋下安全隐患,甚至造成重大事故,给人们的生命财产带来巨大损失。 1.2 排水系统 排水系统存在设计不合理、设施陈旧等现象,因此系统的排水效率不高。由于资金投入不足、技术较为落后,泵房的安全保护监测装置可靠性能不佳,管网效率也不高。此外,排水泵房在每一水平都有设置,致使需要更多的工人来进行设备的维修工作,导致更多的资金投入,吨煤成本也随之上升。 1.3 矿井通风系统 矿井通风网络长、负压增大,总回风断面减小,所以导致通风设施运行不合理。 1.4 提升系统 目前所采用的提升系统,其提升环节过多,提升绞车原设置的保护存在不够齐全和部件老化的现象,还有一部分保护的灵敏度不足。对于钢丝绳,需要定期进行试验,并且每日都需要进行常规检查,然而在实际生产中却忽视了这一工作,有些钢丝绳已经超期却仍然使用,给矿井安全带来隐患。 1.5 电瓶车和带式输送机 井下电瓶车安全性不够,存在严重的多拉车和超载现象,不适用制动装置进行刹车操作,保险丝用8号线导致过载保护作用无法实现,声音和光信号以及闸瓦和撒沙装置不全。胶带不具有阻燃作用,各项保护如防滑保护、过载保护、烟雾报警、欠电压保护没有较强的可靠性,所需的保护设置也不够齐全。 2 故障诊断及维修种类 2.1 事后维修 故障发生后所采取的处理对策,属于被动性的。由于多在无准备的条件下进行,结果难以完善和彻底。 2.2 计划性定期维修 这种维修方式属于强制性的维修。维修周期的确定通常是根据以往的经验,检修时所采用的手段并不复杂,然而其灵活性却不足,无论设备是否需要维修,根据计划就必须实施维修,因此,导致设备运行完全正常也进行维修,而对于具有偶然性和随机性的故障,却不能及时发现和预防。 2.3 计划性状态检修 计划性状态检修是一种较为先进的检测技术,随着科学技术以及计算机的广泛应用,设备检测技术也逐渐完善和发展起来。通过在线检测和诊断装置,获得设备状态的数据,进而根据这些数据科学合理地制订出修理计划和具体措施。对于设备可能发生的故障进行预测,从而在发生故障之前及时维修,消除设备的安全隐患,不仅能够使设备的使用寿命得以延长,还可以确保生产的安全顺利进行。 3 故障诊断技术 3.1 故障诊断依据 在运行过程中,机械设备会发生各种物理和化学变化,而这些变化则以温度、压力、流量、电流、电压、功率、转速及效率等形式表现出来,并且可以对系统的运行状态进行或直接或间接的反映。机械设备的相关信息都是有一定规律可循的,对这些规律加以利用,就可以有效判断出设备的工作情况,并很快识别故障发生的部位和原因。因此,机械诊断技术应运而生,通过机械诊断技术,能够解决计划性定期维修失修和过度维修的问题,不仅可以使机械零部件在良好的状态下运行,还可以及时发现故障、及时维修,使设备运行的可靠性和安全性都得到提升。 3.2 信息采集 3.2.1 对于设备的运行情况直接进行观察,这种方法要求检测人员具有一定的经验,因其简单易行、方便快捷而得到普遍的应用。进行故障判断时,可以根据声音、振动、温度等信息来进行分析和判断。 通过观察,如果l现机械有磨损变形、松动、泄漏、动作异常等现象,就可以判断出设备的零部件损坏。此外,还可以借助磁粉、硬度计等仪器和手段来进行设备外观的检查。 3.2.2 如果检测的对象是整个设备,则通常需要对其性能进行测定。所采用的方法一般为比较法。即对设备的输入和输出、以及输出变量之间进行对比和比较。对于机械设备来说,其输入和输出并非随意的,而是有一定的规律可循的。只要发现并掌握其中的规律,就可以很快地判定故障所在部位和原因。输入不变而获得的输出较低,又或者输出不变的情况下需要的输入增加,这些都说明设备效益的降低。电流、电压、功率、压力、流量、温度和速度等是体现矿井设备整机性能指标的主要参数。此外,也可以更加直观地用矿井设备的出煤量或运煤量来加以衡量。 3.3 故障诊断方法 3.3.1 很多机电设备发生故障时,都会通过温度的升高来进行预警,因此对设备温度进行监测是一种有效的故障诊断方法。通过将监测和采集到的温度数据制成图表并进行分析,可以对设备的故障进行预警。具体方法是,将温度的数据点连成直线,计算出直线的斜率,由此可以得出机械零件温度发展变化的趋势。进而推算出未来某时刻机件可能的温度值,并与正常工作允许的最高温度进行对比,从而在故障发生前发出警报。 3.3.2 振动监测可分为简单诊断仪和精密诊断系统。对于预防性的维修,振动监测非常有效,因此获得了广泛的应用。简易诊断仪的特点是简单易用、便捷,因此通常采用便携式。由测振传感器接收振动信号,并通过测量放大器进行信号的放大,进而在检波器上显示其振动峰值或有效值,由此可知机械振动的具体情况。对于设备的定期及在线检测,可以通过精密诊断系统来实现。利用系统的磁带记录器的记录功能将振动信号记录下来,并利用中央处理机或计算机对信号进行分析,也可以利用示波器使振动信号直接进入控制器和显示装置。通过对振动信号的分析,更够准确而科学地判断出设备故障的部位和原因,从而针对原因制订合理的维修措施。 3.3.3 铁谱监测:铁谱技术应用于煤矿机电设备的监测虽然时间不长,但已取得了比较好的效果,铁谱监测的仪器,如旋转式铁谱仪、颗料定量仪等,在煤炭系统已研制成功,并成功地投入了使用。铁谱分析的原理:使带有磨屑的润滑油流过一个高强度、高梯度的磁场,利用磁场力把铁磁性磨屑从润滑油中分离出来,且依磨屑的颗粒大小次序沉淀在基片上,则成谱片,以供观测和分析,可以用铁谱显微镜进行观测和用光密度测量仪对磨屑的分布状况进行定量测定,也可以用电子显微镜进行观察。 4 结束语 在煤矿机电设备的使用中,通过运用先进的检测技术,对设备的故障进行诊断,能够实时监测设备的运行状态,判断设备是否正常工作。对于故障的发展趋势进行预测和报警。通过故障诊断,可以快速识别故障发生的部位及原因,对其危险程度进行评价,进而提出相应的对策和建议,快速而有效地排除故障,提高设备运行的安全性和稳定性。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断及维修技术分析 [摘 要]本文首先简要分析了煤矿机电设备的常见故障,其次分析了煤矿机电设备故障的检查方法,最后重点分析了煤矿机电设备故障的维修方式方法 [关键词]煤矿机电;故障诊断;维修技术 煤矿设备既是保证煤炭开采,实现经济效益的基础,又是矿工生命的保护者。煤炭生产系统存在大量的开采、掘进、运输、提升、通风、排水、供配电、控制、钻探等设备。设备维修是确保设备正常运行的主要手段,是煤炭企业一项重要的管理工作,是生产费用支出的主要部分。煤矿井下设备工作环境复杂,工作对象主要为坚硬的煤炭和岩石。且生产场地动态移动,加上开采过程中伴随着大量的粉尘产生,设备的磨损、老化、劣化、锈蚀,局部损坏等故障多。加强机电设备管理,减少设备故障,保证设备安全、经济、可靠运行,是企业生产经营管理的基础工作,是企业产品质量的保证,是提高企业经济效益的重要途经。因此做好煤矿企业机电设备的故障分析及维护管理是煤矿企业重要的基础工作之一。 1、煤矿机电设备的常见故障 通常来说,各种各样的煤矿机电设备故障不断出现,而故障原因非常复杂,新的故障加大了维修难度,而大部分煤矿机电设备故障率都随时间的变化而发生变化,根据其发生的阶段不同进行分类如下: 早期阶段:机电设备刚开始投入生产初期,会有一段时间的磨合期,在磨合期里往往发生故障的几率比较高,磨合期的长短和故障率与产品的性能、产品的结构设计以及产品制造的质量有关。早期的故障大多与机电设备的设计缺陷、制造缺陷或产品使用环境及操作人员技术水平有关。 中期阶段:磨合期以后进入稳定期,即所谓的中期。这一阶段的仪器性能已经趋于稳定,设备故障率很低,使用起来比较稳定,也是设备的最佳工作期,设备寿命的长短也决定于此阶段的工作期限。在此阶段,故障的发生是偶然的、随机的,主要的故障原因是设计、使用不当及维修不力。 晚期阶段:设备使用后期,故障发生几率逐渐增大,因为设备的所有部件在经过长时间使用后,都会出现磨损、疲劳、老化、腐蚀等现象,在这阶段经常出现的故障类型有:①设备性能参数突然下降,②振动的异常,③声响异常,④磨损残留物的剧烈增加,⑤排气成分的变化,⑥过热现象,⑦裂纹的形成与扩展,⑧电压和电流的剧烈变化等。 2、煤矿机电设备维修技术分析 (1)维修方式策略分析 设备的维修方式是指对维修时机的控制,具体方式主要在以下几种:事后维修又称故障维修,是当设备发生故障或损坏、造成停机之后才进行的维修;定期维修又称计划维修,指设备只要使用到预定的维修时间,不管其技术状态如何,都要进行规定的检查和维修工作;视情维修又称按需预防维修或状态监测维修,它不是根据故障特征而是由设备在线监测和诊断装置预报的实际情况来确定维修时机和内容机会维修,它是与视情维修或定期维修同时进行的一种有效的维修活动,实施这种维修可获得较好的有效度。在故障发生频繁、人力、备件费用或停工损失很大时,改进设计是最好的办法。从理论上讲,通常确定维修方式的基本原则是:对经济效益、安全生产影响比较大的设备,若能够运用状态监测手段探测故障征兆,应采用状态维修,否则应用计划预防性维修 对处于连续生产线上且没有后备机械的设备应采用计划性预防维修;对经济效益和安全生产影响不大或有备用机的设备,应采用事后维修;对故障征兆无法有效监侧,以随机故障为主要故障形式的设备,应采用事后维修。 (2)维修类型策略分析 维修类型的确定便于人们根据具体的故障情况选择相应的维修方式,从而实现对机电设备的维修控制和故障率的最低化。基于对机电设备故障类型的分析,机电设备的维修类型可分为偶发型维修和寿命型维修两种。 偶发型故障维修一般是不能预测的,通常采用事后修理方式,对特别重要、连续不间断运转、不允许突发故障停机的设备,可采用在线连续状态监测,配以备用设备和保护系统,以预防因操作失误、检查疏忽等造成的故障。 寿命型维修一般是可预防的,主要根据维修和故障停机的损失及安全性的要求选择维修方式。 3.煤矿机电设备故障的诊断方法 3.1 参数值的检测与控制 通过参数对设备进行检测是一种快速的检测方法,主要通过对运行中设备关键部位的各项数据进行实时的检测,通过实测数据与历史数据的对比,判断出设备运行的正常与否。举例说明,有依靠温度参数的变化做出诊断的案例,很多设备在运行出现故障时,都会伴随着温度的上升,利用这个规律就可以通过检测温度是否异常来判断设备是否在正常运行。 3.2 网络技术的运用 庞大的网络技术能够对矿山中发生的机电设备故障进行统一的分析诊断,利用庞大的数据量进行反复的验算与模拟,从而从故障的隐蔽性及渐变性背后找出引发故障产生原因同某种模糊征兆之间的关联性,并以因果对照的方式形成一定的对应矩阵,为专家分析提供科学的数字依据。 3.3 建立故障诊断数据分析库 故障诊断系统的建立是以记录以往故障情况为前提的,并在清楚知晓设备各部位运行参数的基础上,将故障数据同正常数据进行比较和分析,最终得出故障预判的体系。这是一个逐步完善精进的优化过程,需要通过不断的数据添加,使得系统的计算更为严密和准确。 4.机电设备的维护及排障方法 4.1 提高维修专业水平 人为因素也是机电设备出现故障的一个重要原因,操作者操作过程中没有按照相关规定进行,最终引发出一系列的故障问题,所以为了避免这种问题的出现,要对操作人人员进行相应的技术教育和培训,保证设备的操作人员全面了解相关知识,可以通过考试等形式确定操作人员的专业知识水平;经典案例分析,对于一些有代表性的故障问题,组织所有操作人员进行分析学习,最终实现提升操作人员综合素质的目的。 4.2 严格管理设备检测维修 煤矿企业的管理层要在生产过程中树立安全管理的意识,将机电设备的管理作为企业生产管理的重点,加强设备管理及操作人员的管理。可以在相关人员中推行责任制,将每个环节落实到实处,确保工作人员的行为符合相关规定;可以建立完善的激励机制,直接将员工的业绩和设备维护及检修联系起来,并在这个过程中设置奖金以及福利等,将员工的工作积极性调动起来;对生产过程中违背相关操作守则的员工进行处罚,对表现优异的员工给予物质奖励等。在这种榜样力量的引导下,可以带动整个员工队伍的工作热情。 4.3 重视培养职工的安全技术能力 如果实地作业人员能够经过技术培训,对机电设备的构造、原理及性能有所了解,就能够在使用中发挥检查和排除故障的作用,避免使用设备时造成超负荷运转,以达到增长设备使用寿命和利用效率的目的。 4.4 广泛利用液压系统 在采矿作业中,利用液压系统进行物资的运输,就可以很大程度上避免运输过程中油体渗漏、液体自燃等事故的发生,从安全性能上看得到了保证,并且还减少了物资的占地面积。但在实际操作过程中,液压绞车也时常发生设备故障,这就需要对绞车状态进行监测,实现液压绞车参数状态的检测,从而对故障的判别和维修做出指导。 4.5 引进现代化新设备 在对技术人员及监测系统进行升级改造时,还要关注设备的利用率及环境污染等问题。为缓解上述问题,尽量选择技术先进的设备,将低噪音、低能耗、低污染作为选择机电设备的重要考核标准。这样的举措在有效提高设备的性能的同时,还可以达到降低生产成本的效果,进而增加企业利润。 5 结语 设备的故障诊断,就是利用科学的监恻技术,对设备所处的状态进行监测,预测设备运行的可靠性,确定其整体或局部是正常或异常。它能对设备故障的发展作出早期预报,对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价,预报故障的发展趋势,迅速地查找故障源,提出对策建议,并针对具体情况迅速地排除故障,避免或减少事故的发生 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断技术研究 摘 要:本文从采煤机与提升机的故障诊断,阐述了煤矿机电设备故障诊断技术,并分析了振动检测、温度检测和铁谱检测等煤矿机电设备故障的诊断方法,从丰富故障检测的手段和注重设备运行的监督管理两方面,探讨了提高煤矿机电设备故障诊断技术的措施,以期为保障煤矿机电设备的安全平稳运行提供参考价值。 关键词:煤矿机电设备 故障诊断技术;诊断方法 0 引言 随着越来越多的机械设备应用到煤矿生产中,其故障问题也愈发突出,而煤矿机电设备故障诊断技术可以利用信号分析、传感器与计算机等现代科技手段,准确检测与诊断煤矿机电设备可能存在的故障问题,确定机电设备故障发生的部位,从而为机电设备维修提供可靠保障。因此,分析煤矿机电设备故障诊断技术,对保证煤矿正常生产,推动煤矿发展建设有着积极的意义。 1 煤矿机电设备故障诊断技术 1.1 采煤机的故障诊断 采煤机是煤矿生产中使用的重要机电设备,直接影响着煤矿的生产效率。如果采煤机出现故障,有可能会导致煤矿停产,所以采煤机的故障诊断非常重要。从煤矿生产和机电设备维修经验分析,采煤机的故障多发生在液压系统方面,因此选择性能可靠、运行良好的液压系统至关重要。采煤机的液压系统分为低压和高压两部分,在采煤机的荷载量增加时,低压部分保持恒定状态,若荷载量持续增加,高压部分存在不升反降的情况,此说明液压系统发生了故障,如漏损故障等,此时需要停机进行故障处理。同时,如果降低系统高压后会出现低压上升的情况,则说明液压系统发生了高压低窜故障,工作人员需要检查机电设备的通阀和安全阀等是否出现窜液问题。在进行液压系统的故障诊断时,工作人员需要做到主动检查和维护,从而保障采煤机的正常运行,延长机电设备的使用年限。 1.2 提升机的故障诊断 提升机是煤矿提升系统中的重要机电设备,主要有控制系统、润滑系统和制动系统等组成,在材料下放、设备运输和人员提升等方面发挥着关键作用。提升机的故障诊断主要利用传感器对其控制系统进行全面检测,然后对控制系统的频谱进行分析,从而判断控制系统是否发生故障。同时,为了保证故障诊断的有效性,工作人员可以选用传感器信息融合技术,提取和分析传感器中的有效信息,为故障诊断提供依据。 2 煤矿机电设备故障的诊断方法 2.1 振动检测方法 该方法时检测煤矿机电设备故障的常用方法。检测设备为简易诊断仪和精密诊断系统。简易诊断仪主要是利用测量放大器对测振传感器接受的振动信号进行放大,然后再用检波器显示出振动峰值和有效值,从而完成机电设备故障检测,判断设备是否有运行故障。精密诊断系统是将检测数据记录到磁带或者检波器中,然后用检波器将其显示出来,其振动信号比简易诊断仪更准确,并且在经过计算机或者中央处理器的处理后,可以准确判断机电设备是否有故障。 2.2 温度检测方法 煤矿生产的环境较为特殊,容易使机电设备在运行过程中出现故障,所以机电设备维护管理的要求更高。从煤矿生产的经验分析,机电设备在出现故障前会发生温度明显上升的情况,利用这一特点,可以将设备温度检测数据变化绘制出来,然后将每个温度点以曲线连接,从而直观观察出设备故障出现故障前后的温度变化情况,推测其温度最高点,在机电设备发生故障前采取有效措施,保障机电设备的正常运行。 2.3 铁谱检测方法 该方法在机电设备故障监测中的应用时间较短,但是应用效果却非常显著。铁谱检测的仪器主要为旋转式铁谱仪和颗粒定量仪等。铁谱检测方法的原理是带有铁磁屑的润滑油在经过高强度和高温度的磁场过程中,高磁场的功能可以将铁磁屑和润滑油相互分离,然后分析沉淀于基片上颗粒大小的情况,判断机电设备是否发生故障。铁谱检测的内容主要为磨损颗粒的密度和大小等,通过分析检测结果,从而准确判断机电设备的磨损程度。同时,监测人员可以通过分析磨屑的大小和外形等检测信息,判断机电设备发生故障的原因和故障的类型。此外,在对磨屑成分进行分析的过程中,检测人员可以按照相应的指标,确定发生故障构件的位置,从而在最短的时间内完成机电设备的维修工作,保证煤矿生产不受到影响,降低因机电设备故障带来的经济损失。 3 提高煤矿机电设备故障诊断技术的措施 3.1 丰富故障检测的手段 煤矿机电设备的检修人员不但需要掌握专业的故障检修知识和多种故障检测手段,以及熟练的操作技能,而且需要积累丰富的故障检修经验,在工作中做到灵活应用。在故障检测过程中,检修人员可以依据机电设备故障的表现形式,短时间内即可准确判断出故障发生的类型和原因,从而保障故障维修的可靠性。例如机电设备出现叶片卡涩问题,其原因主要为风机的调节系统出现故障或者轮毂内部的调节结构出现损坏等。维修方法为在及时清扫叶轮,调节叶片的角度,防止叶片因长时间同一角度运行而出现结垢现象。 3.2 注重设备运行的监督管理 在机电设备的监督和管理中,煤矿企业需要采取绩效考核制度,将机电设备故障诊断工作中的每一项指标量化,并与绩效相挂钩,提高机电设备检修人员工作的积极性和主动性。同时,机电设备的管理措施需要和煤矿生产相互结合,加强对设备操作人员和管理人员的培训,提高其专业技能,强化其责任意识和管理意识,从根本上降低因人为因素导致机电设备发生故障的几率。 4 结束语 总之,煤矿机电设备故障检测关系到机电设备的正常运行和煤矿的安全生产,在延长机电设备使用寿命和推动煤矿经济发展中起着重要的作用。只有检修人员掌握和正确使用机电设备故障诊断的技术和方法,贯彻落实各项管理措施,才能真正降低机电设备故障发生率,保障机电设备的安全运行。
自动控制论文:浅谈自动控制理论实验教学研究 论文关键词: 自动控制理论;实验教学;创新能力 论文摘要: 对当前自动控制理论实验教学方法与实验仪器进行分析,提出教学方法和教学仪器的改革措施。通过开设新的实验内容和研制新的教学仪器,使学生更好地完成自动控制理论实验的学习任务,提高学生的综合能力和创新能力。 “自动控制理论”课程是研究自动控制系统的共同规律,为自动控制系统的分析和综合提供基本理论和基本方法的一门专业基础课[1]。该课程是一门重要的测控类专业的基础课,具有较强的理论性,与前续课程联系紧密,知识面广,学生不易理解掌握[2-3]。学好这门课程不仅可以为后续专业课的掌握打下良好的理论基础,而且能在今后从事专业工作时,直接运用它去分析和解决实际技术问题。对于工程实践具有重要的指导作用,受到人们的广泛重视。在本课程的教学中,实验教学对理论知识的理解、掌握、巩固具有重要的作用。 1 当前实验教学的不足 长期以来,传统的实验教学被一种固定的模式所束缚,教学内容陈旧,教学方法呆板,在一定程度上限制了学生的主动性和积极性,难以激发他们独立分析问题、解决问题的兴趣和激情,没有体验过从失败中自己寻找成功之路的经历,抑制了学生个性的发展,这样不利于对学生创新能力的培养[4]。 1.1 实验内容固定 传统的实验主要是按章节进行验证性实验,实验仪器功能固定,实验只能按照实验指导书设计好的步骤进行, 学生被束缚在验证性实验中,对出现的相关问题缺少系统、多角度的分析,不利于学生创新能力的培养。 1.2 实验时间限制 一般的实验都要求在实验室2个学时内完成,学生很难全面深入地把握实验主要内容和方法,对实验的目的、实验原理无法理性地理解,更别提实验中出现故障的排解分析,限制了学生的设计和创新,不利于锻炼学生的综合能力。 1.3 实验仪器制约 实验仪器过于固化,仪器设置上未给学生留下设计性和探究问题的空间。仪器组成以理论验证为主,缺少实际控制系统各环节,特别是反馈部分的传感部分,更不具备跟随学科发展而开拓新实验的延伸性。 1.4 实验方法落后 实验技术水平和内容更多地满足于基础性实践环节,缺乏系统的综合性、设计性和研究性实验环节,以及缺少在利用多种现代实验手段、方法和工具对实验过程中的结果和现象进行深入分析研究方面对学生的引导。实验过程主要完成连线操作、数据记录等简单的工作。 2 实验教学改进 针对目前实验教学的现状,摒弃以往按部就班完成指定实验步骤操作验证形式,按照学生对科学的自然认知进度设置灵活变换的实验内容。对实验设置按多层次,从简到难,逐步引导学生自主学习、合作学习、研究性学习,逐步走向从问题出发的探究、创新。同时,研究新的实验教学仪器,开发配套软件,保证实验硬件满足新环境下的要求。结合灵活的教学仪器改变教学方法,充分调动学生动手的积极性,引导其创新。 2.1 实验内容设置 开设不同层次的实验内容,既要满足实验教学的验证、演示等基本功能,又要激发学生的兴趣。 基础实验:根据给定实验任务、方案和步骤,选择并完成一定数量基本实验;同时,通过调整实验参数得到不同结果,增加思考空间。 综合实验:将各个基础实验环节有机结合在一起,各课程之间关联内容综合。 设计实验:以任务的形式,给定实验题目,允许学生按照自己思路选择设计性实验内容,引导学生学会设计和研究的方法。 创新实验:自行命题实验,将学生的构想通过仪器现有功能模块来实现,在探究式学习中培养学生创新能力。 2.2 实验仪器的改进 根据实验内容的要求,开发适合本专业的教学仪器。仪器具有控制系统需要验证的各种典型环节模块、信号发生器模块等基本功能,还结合工程实际将传感器引入反馈环节,增加执行器件,构成完整的闭环系统。避免教学仪器箱只能完成信号源作为激励,控制环节构成系统的不足。同时,仪器上的控制效果通过便于观看的形式展示出来,让控制过程可视化。仪器要预留出扩展接口,便于在实验中添加新的模块。仪器在结合计算机完成实验的同时,又能独立完成实验内容,实验配套软件要能对硬件平台对的实验内容进行仿真和虚拟实验。学生可以根据测试参量的不同选择相应的传感器,完成非电量到电量的转换,对信号进行处理,结合控制理论完成创新性、设计性的实验。 2.3 实验方法的转变 1)以学生为主体,开辟新知识领域,重视实践能力的锻炼;2)培养学生的综合能力;3)科学知识和实验能力培养上,建立系统、科学且开放的实验教学体系,注重课程之间纵向和横向的联系。 结合开发的教学仪器,在实验方法上除了基本的验证性实验,其他实验按任务的形式给出,不对学生做过多的限制,留出学生思考、动手、创新的空间。充分利用计算机的计算、分析功能以及仪器配套软件(采用数学工具matlab编写的程序)在实验前完成必要的仿真分析,让实验有的放矢,理论指导实践。实验既做到软硬精密结合,又能相互独立,两者相辅相成。克服当前实验中仪器平台不能脱离计算机,配套软件不能独立工作,学生只能在实验课中有限的时间内完成实验的不足,让实验内容通过软件可以在任意计算机上完成。 3 总结 对当前实验教学过程中存在的问题进行分析和总结,从实验内容设置、实验仪器、实验方法3个方面提出改进方法。自动控制理论来源于实践,反过来指导实践[5]。结合当前人才培养的趋势,理论联系实际,提高学生实践能力,在实践中发现问题、解决问题进而培养创新能力。 自动控制论文:细论钢厂行车自动控制系统的改造 摘 要:行车作为物料搬运机械,应用十分广泛,钢厂物料搬运尤其依赖行车。对钢厂中行车的应用及控制系统进行研究分析后,利用 plc 在行车的运行控制系统中对继电接触器的代替,以及变频器对调速系统进行改造,提高工作效率,取得预期效果。 关键词:可编程逻辑控制器(plc) 变频器 行车 1 前言 行车作为物料搬运机械在整个国民经济中有着十分重要的地位。经过几十年的发展,我国行车制造厂和使用部门在设计、制造工艺、设备使用维修、管理方面,不断积累经验,不断改造,推动了行车的技术进步,但在实际使用中,结构开裂仍然时有发生,究其原因是频繁的超负荷作业及过大的机械振动冲击所引起的机械疲劳。因此,除了机械上改进设计外,改善交流电气传动,减少起制动冲击,也是一个很重要的方面。由于传统行车的电控系统采用交流绕线式转子回路串接电阻进行有级调速,致使机械冲击频繁,振动剧烈,因此电气控制上应采用plc及平滑的无级调速是解决问题的有效手段。 2 改造前设备现状 一炼钢行车主钩起重15t、副钩3t,现因该设备使故障率较高对其进行电气改造,行车机械配置: 主钩:起重量:15t;电机型号:yzr315m-10,63 kw; 副钩:起重量:3t;电机型号:yzr250m-10,30 kw; 大车:电机型号:yzr180m-8,7.5kw两台; 小车:电机型号:yzr160m2-6,3.7kw。 3 存在的问题 传统桥式起重机的控制系统主要采用交流绕线式电机转子串电阻的方法进行启动和调速,继电-接触器控制,这种控制系统的主要缺点有: (1)由于起重设备工作环境相对差,工作任务繁重,电动机及所串电阻烧损和断裂故障时有发生。 (2)继电-接触器控制系统可靠性差,操作复杂,故障率高。 (3)转子串电阻调速,机械特性软,负载变化时转速也变化,调速不理想。所串电阻长期发热,电能浪费大,效率低。 4 改造需求 采用行车控制上使用成熟且先进、稳定、可靠的变频调速控制系统,能延长电机使用寿命,对电网波动小,启动调速平稳且启动力矩大。 采用plc集中控制,可根据工艺及时调整控制方式,布线精简,维护方便。 采用文本显示器,能实时监控行车运行状态及故障指示,便于迅速检修及排除故障。 该系统备件通用性强, 不需储存特殊备件。 5 改造方案 根据上述现场设备实际情况及改造需求,本方案采用技术先进可靠的西门子plc作为主控制器,abb变频器作为主提升、大小车的无扰节能调试控制单元,同时在操作室配备西门子文本显示单元实时显示行车运行状态和故障信息。图1为行车改造示意图。 图1 行车改造示意图 说明:图中控制柜布置西门子plc控制器和主提升、大小车变频控制器;电阻柜放置应急旁路时主提升、大小车的电阻;操作室操纵台为对主提升、大小车、电磁铁控制;监视屏箱为操作室操作员对行车状态及故障检测的信息指示屏。 图2 行车的plc控制系统 说明:行车的plc控制系统主要负责主提升、大小车的控制,限速保护,行走限位开关等。 主提升电机的采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制主提升电机的升降功能,应急情况下由旁路接触器控制主提升电机的升降。 大车行走采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制大车电机的行走功能,应急情况下由旁路接触器控制大车电机的行走。 小车行走采用变频控制及应急旁路控制,正常情况下由变频器控制小车电机的行走功能,应急情况下由旁路接触器控制小车电机的行走。 6 改造措施说明 本方案以系统运行安全可靠、器件配置经济、操作简单实用为原则,对原有行车进行改造,具体的安全保障及设备器件改造方案如下: 增加主钩、大车、小车行走进行变频器。带应急旁路,电阻器配套不锈钢电阻,平衡切除。使用操纵杆(操纵杆四个方向都为三档),操纵杆每移动到一个档位,都送出一个开关信号(干接点)到s7-200的plc系统,plc根据不同的输入档位来控制大车或小车的运行速度或方向。操纵杆分左操纵杆和右操纵杆;左操纵杆有前后三档控制主提升的升降,按照操作手柄的前进 或后退控制提升机逐级提速下降或上升,左右档控制电磁铁,手柄的中间位置为停止档。右操纵杆分左右三档和前后三档,左右三档分别为大车左右行走三档速度,前后三档为小车前进后退三档速度,中间位置为大车和小车的停止位。 为了提高该行车系统的人机交互性,在驾驶室内便于驾驶人员观察的地方安装一台西门子的文本显示器,可以更直观的了解行车运行情况及故障情况。当行车运行异常或出现故障时,文本显示器通过文字的方式来提醒操作人员和维护人员进行故障判断,减少了维护人员查找故障时间或系统带故障运行。 由于现场环境比较恶劣,为了提高电气设备运行稳定性和延长设备的使用寿命,控制柜体采用全密封方式设计,电缆进出线采用下进线,进线采用电缆锁头对进出向电缆进行密封,使柜体防护等级达到ip43以上。考虑到行车设备需要维护时,维护人员需频繁对控制系统进行电源分合闸操作,在配电柜门上安装总电源断路器的操作手柄,维护人员不必打开柜门便可对系统送电或断电,可减少由于频繁打开柜门而导致太多灰尘进入配电柜内;在检修柜内器件时,只有在断路器断开的情况下才能打开柜门,防止柜内带电检修或检修完成后,检修人员忘记关上柜门而离开了现场,因为只有关上柜门后才能合上断路器为行车送电运行。为了提高行车操作的合理性,在驾驶室的操纵台上配有类似于机车启动的电源启动钥匙开关,当钥匙拔出取走后,非专业人员将不能启动行车电源,保证了行车操作的专业性。 在行车桥架两端焊接大车左右限位的行程开关,开关采用机械动作开关的常闭点,然后在行车轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板,当行车导轨方向行走到左端或右端的极限位置时,行程开关触碰到限位挡板后动作使大车停止,防止大车左右行走超出限位后造成机械碰撞。 在行车小车桥架两端焊接小车前后限位的行程开关,开关采用机械动作开关的常闭点,然后在行车小车桥架轨道两端极限位置处各焊接一个斜面档板,当行车小车桥架导轨方向行走到前左端或后端的极限位置时,行程开关触碰到限位挡板后动作使小车停止,防止小车前后行走超出限位后造成机械碰撞。 为了保证提升机安全运行,防止由于电气控制上的失控而造成提升物体超速下落,在提升机的电机上安装限速开关,当提升电机失控或受外界重物牵引导致电机转速超过1000转/分时,提升机限速开关动作并发出报警信号,plc停止提升电机的运行状态,同时提升电机制动器抱闸,防止电机超速或物体掉落带来的危险。 在提升机提升重物时,提升高度是不能超出钢绳的提升上限,如果由于操作人员操作失误或上升控制失控,到达上限后未能及时停止提升,提升卷扬机将继续对钢绳收卷,而钢绳下端的抓斗受机械卡住停止上升,在这种情况下很有可能将钢绳拉断造成抓斗及提升重物下落。为提高生产安全保障,在卷扬机末端安装钢绳收绳限位开关,限位开关是根据钢绳卷筒的变比一般为80:1,当抓斗和重物提升到上限位时,设定好的收绳限位开关动作,提升机停止提升,提升电机制动器抱闸,防止提升机继续提升造成的安全事故。 在行车桥架上两端的检修门上各安装一个限位开关,防止行车有相关人员在行车桥架上对行车检修或维护时,驾驶人员在不知情的情况下对行车进行操作。如果行车桥架上有人在工作,桥架两端的门打开,此时大车电机、小车电机和提升机将不能运行,同时制动器处于抱死状态。 在驾驶室的门上安装限位开关作为行车可驾驶操作的前提条件,用于防止由于操作员不遵守操作规程或粗心大意造成安全事故。例如防止驾驶员进行工作交接时,一个驾驶员准备上下驾驶室而另一个驾驶员在操作大车,容易对正在上下驾驶室的人员造成伤害,或者驾驶室的门没有关好也可能造成安全事故。如果驾驶室门限位开关动作,行车将停止运行,大车电机的制动器将自动抱闸,为驾驶人员提供安全保障。 为保证系统操作的有序性和可靠性,所有主回路的接触器继电器都通过plc的do点输出控制,这样可完全杜绝操作人员违章操作或误操作。主回路中采用正反转接触器实现电机换向,实际操作中操作者为了对吊件准确定位,频繁采用反接制动(俗称打反车),切换电流大,接触器和电机工作状态恶劣,设备检修维护费用非常高。 7 效益分析 变频改造后因变频节约电费计算:每天行车运行于变频实际约15小时 变频器节电为40%即:节约电费=0.5元/kw·h 自动控制论文:燃气锅炉自动控制系统实现与应用 摘 要:武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建两台150t/h燃气锅炉控制系统采用浙大中控dcs控制软件实现了设备维护及生产操作人员的远距离访问和监视。本文介绍了燃气锅炉燃烧控制系统、汽包水位控制系统、锅炉送风自动控制系统及锅炉炉膛安全监控系统等的主要特点和控制流程。实践证明,该系统达到了锅炉燃烧工况良好、节能降耗的工艺要求,且运行稳定可靠。 关键词:锅炉自动控制;燃烧双交叉控制;fsss控制系统 1 概述 锅炉是一种产生蒸汽的热交换设备。它通过煤、油或气等燃料的燃烧过程释放出热能,并通过传热设备把热量传递给水,将水转变为过热蒸汽,过热蒸汽直接供给工业、生活等生产中所需要的热能。武汉钢铁集团鄂钢公司富裕煤气发电项目新建2台150t/h燃气锅炉,锅炉燃烧产生的过热蒸汽部分送至汽轮机用于发电,部分送至外网满足其它用户生产、生活需要。 锅炉控制系统分为燃烧系统、汽水系统、烟风系统及减温减压系统,控制系统主要完成设备操作、设备状态及生产参数的监控功能,汽包水位自动控制调节功能,炉膛负压控制调节功能,锅炉送风风量控制调节功能及热风烧嘴和煤气烧嘴控制调节功能,锅炉上位系统实现了画面显示、设备操作、报警、历史趋势记录及报表打印等功能。 2 系统介绍 2.1 燃烧系统 锅炉燃烧介质由高炉煤气及焦炉煤气组成,分三层,每层四路进入锅炉本体混合一定量的热风参与燃烧过程。每个烧嘴处设计有火焰监视器,共12个,用于监视炉膛火焰的持续性及大小,在上层及下层各烧嘴处设计有点火器共8个,每条高炉煤气、焦炉煤气及热风管道上均设计有气动调节阀,通过调节调节阀阀门开度来控制炉膛温度,并在锅炉本体设计有热电偶用于监测炉温。 2.2 汽水系统 锅炉汽水系统流程如下:除氧器高压给水泵省煤器预热锅炉汽包生成不饱和蒸汽i级过热器i级过热器集箱喷水减温器ii级过热器ii级过热器集箱生成饱和的过热蒸汽用户。 2.3 烟风系统 空气由送风机送至空气预热器进行预热成为热风,热风送至烧嘴与煤气混合燃烧,生成高温烟气,烟气由引风机牵引经过过热器、省煤器、预热器至烟囱排放,并将锅炉燃烧产生的不饱和蒸汽加热成高温高压饱和蒸汽。 3 系统配置 锅炉控制系统分为上位和下位两类系统组成,下位控制系统实现了l0级(现场控制设备级)与l1级(基础自动化系统级)间的网络连接,并预留l2级(过程控制计算机系统级),上位控制系统实现现场显示、储存、报警、打印等功能。 4 控制功能 4.1 燃烧控制系统 锅炉燃烧自动调节的基本任务,是使燃料燃烧产生的热量,适应蒸汽负荷的要求,且要保证燃烧经济和锅炉运行安全,为此合理的风煤比才能维持汽包内或出口蒸汽压力在需要的范围内。 4.1.1 对空气和燃料的控制 锅炉用水经省煤器预热后,注入锅炉内,在进水管道内,进行流量、温度、压力测量,送至调节器。在这一调节器中,通过减法器计算出温度差,将前面所测得的流量乘以温差,即可求得进水管道中所注入的水所需的热量。而出口测的热水温度信号送给温度调节电路,温度调节电路将它在与人工设定值水平sp之间进行控制计算,将输出信号作为结果输出,将前面原料加热所需要的热量加到该输出信号中,作为燃料流量的设定值,与燃料流量这一小闭环所检测出此时燃料的流量值,做一差值计算,从而调节燃料控制阀的大小,进而进行热量控制。 4.1.2 燃烧双交叉控制 双交叉燃烧控制是以维持合适的空气、燃烧比值为手段,达到燃烧时始终维持低过剩空气系数,从而保证了较高的燃烧效率,同时也减少了排烟对环境的污染。 双交叉燃烧控制实际上是以炉温调节为主回路,以燃烧流量和空气流量调节并列为副回路的串级调节系统,加上高、低信号选择器组成的带有逻辑功能的比值调节系统。它的主要作用是当炉子负荷变化,以维持炉温在给定值上,而且使燃烧工况始终处于低过剩空气系数的经济合理状况。 4.2 汽包水位控制 锅炉汽包水位控制常用的有位式调节和连续调节两种方式。位式调节是根据汽包水位高、低两个位置进行控制的,适用于蒸汽量小于4t/h的燃气 锅炉。本锅炉采用三冲量水位自动调节系统。汽包水位三冲量给水调节系统由汽包水位测量变送器、蒸汽流量测量装置及变送器、给水流量测量装置及变送器、调节器、执行器等组成。汽包水位信号是主信号,任何扰动引起的水位变化,都会使调节器输信号发生变化,改变给水流量,使水位恢复到给定值;蒸汽流量信号是前馈信号,其作用是防止由于“虚假水位”而使调节器产生错误的动作,改善蒸汽流量扰动时的调节质量;蒸汽流量和给水流量两个信号配合,可消除系统的静态偏差。当给水流量变化时,测量孔板前后的差压变化很快并及时反应给水流量的变化,所以给水流量信号作为介质反馈信号,使调节器在水位还未变化时就可根据前馈信号消除内扰,使调节过程稳定,起到稳定给水流量的作用。 4.3 炉膛负压调节 炉膛负压自动控制是通过调节引风机入口风门开度,保持炉膛负压在-20~-10pa的微负压状态,保证锅炉安全燃烧。引风机停止后,其风门执行机构需自动关闭。 4.4 锅炉送风自动控制 送风自动控制的目的是:使锅炉所投入的燃料在炉膛中燃烧时,自动投入合适的风量,以保证锅炉的经济燃烧。通过煤气压力调节送风压力,进而达到最高的锅炉热效率,烟气含氧量作为总风量的修正值,通过调节送风机变频器频率来调节送风压力。 4.5 锅炉过热蒸汽温度自动调节 过热蒸汽温度自动调节的任务是维持过热器出口蒸汽温度在允许范围之内,并保护过热器使其管壁温度不超过允许的工作温度。锅炉过热蒸汽温度调节采用自制冷凝水喷水减温装置,通过调节减温水调节阀门开度来控制集汽集箱和减温器出口蒸汽温度,保证集汽集箱中蒸汽温度在430~450℃范围内。 4.6 锅炉炉膛安全监控系统 锅炉炉膛安全监控系统(fsss)是锅炉安全运行必不可少的设备,负责燃烧器管理和燃料安全。它能在锅炉启动、停止和正常工作等运行方式下,对锅炉燃烧器的主要参数进行连续监测和管理,通过联锁程序使燃烧设备按照既定的合理程序完成必要的动作以保护锅炉炉膛及燃烧系统的安全。 4.6.1 炉膛吹扫 在任何燃料点火发生以前(冷启动或锅炉燃料跳闸指令发出之后),锅炉吹扫是必须完成的。要开始炉膛吹扫,必须满足和维持下列许可条件:a.风量 30%额定负荷风量;b.系统电源正常;c.汽包水位正常;d.任一送风机运行;e.任一引风机运行;f.火检无火;g.所有燃气阀关闭;h.无锅炉跳闸指令。 当所有的炉膛吹扫许可条件满足后,吹扫允许指示灯亮,按下炉膛吹扫按钮,将开始5分钟吹扫。如果在吹扫过程中有任一个吹扫条件不满足,吹扫自动停止,吹扫中断指示灯亮。如所有吹扫许可条件一直满足,则5分钟后炉膛吹扫完成。一旦吹扫完成后, mft信号复位。 ①主燃料跳闸(mft)及首次主燃料跳闸原因指示 当下列任何一个主燃料跳闸条件(严重且紧急的情况)出现,发出的锅炉主燃料跳闸指令, 将所有锅炉燃料切断。在crt监控画上将有首次燃料跳闸原因显示。a.引风机全停;b.送风机全停;c.手动紧急停炉;d.炉膛压力高-高(三取二);e.炉膛压力低-低(三取二);f.汽包水位高(三取二);g.汽包水位低(三取二);h.全炉膛火焰丧失;i.燃料丧失。 ②全炉膛灭火 全炉膛灭火是指给燃气停止供应5s后,且下列条件均满足:a.底层:火检没有火焰(4取3);b.中层:火检没有火焰(4取3);c.顶层天然气层:火检没有火焰(3取2)。 ③燃气母管快关阀开关控制 在正常点火前,或当mft跳闸继电器复位后,在程控方式、燃气压力正常、所有燃气角快关阀以及角点火快关阀全关闭的前提下,可以开启燃气母管快关阀。在下列条件下,将取消“开燃气母管快关阀”指令,并且自动关闭燃气母管快关阀:a.mft跳闸;b.按下“关”按钮;c.燃气压力低超过5秒且有燃气角快关阀开。 ④燃气点火允许条件:a.燃气母管快关阀开到位;b.无mft;c.燃气压力正常;d.燃气角快关阀关位;e.点火快关阀关位;f.火检冷却风压正常。 5 监控功能 该工程上位控制系统通过浙大中控dcs控制软件实现,在画面上可显示锅炉生产设备的温度、压力、流量,历史趋势,报警、完成各阀门、设备的操作,完成煤气、助燃空气的调节阀的操作,各系统的手自动切换、操作。 6 应用效果 通过本系统的成功投运,有效的提高了能源的利用率,保证系统的安全运行,出水温度稳定,升温速度快,调节及时,超调小,波动小。 自动控制论文:试析PLC在天然气调压站自动控制系统中的应用 [摘 要]作为城市供气系统的枢纽,天然气调压站控制系统的工作效率将会直接决定调压站的供气水平。为了有效应对经济发展对天然气的巨大需求量,做好天然气调压站的用气量管控工作,采用自动控制系统成为了天然气调压站发展的必然选择。本文简要介绍了天然气调压站的运行原理,而后重点探讨了plc在天然气调压站自动控制系统设计中的应用情况。 [关键词]天然气调压站;自动控系统;plc;系统设计 1.前言 城市规模的扩大和社会经济发展以及出于环境保护的考虑,大范围推广天然气已经成为了推动城市发展的最佳选择。但是日益复杂的供气方式和用气方式使得天然气调压站如果继续采用传统的管控系统则很难满足现实情况的需要。在天然气调压站中积极应用自动控制系统,能够实现实现天然气调压站控制和调度的自动化、值守的无人化以及供气的安全化,不仅能够缩短应对突发事件的反映事件,而且能够有效减少能源和资金的浪费,最终实现经济效益和管理效益的提升。 2.天然气调压站功能与调压回路自动切换原理分析 2.1 天然气调压站功能简介 天然气调压站是天然气管网监控系统的重要构成部分,除了调压站之外,天然气管网监控系统还包括调度中心计算机管理系统、数据通信网络系统以及区域调压站等。天然气管网监控系统具有高度的集中性和统一性,它能够对处于各个位置的下属功能单元进行分散控制。中高压调压站的功能主要体现在如下几个方面:监控并管理站内的各种智能仪表、工艺设备,向调度控制中心传递各种信息,执行调度控制中心的各种指令。在具体实践中,中高压调压站的工作内容主要包括平衡控制管网负载、依照用户用气情况调节供气量、调节管网远程压力、数据上传、指令执行以及限流等。 2.2 天然气调压站调压回路自动切换原理分析 调压回路自动切换原理,简单而言,就是利用了各个调压器的压力设定差异。具体来讲,如果主回路的工作调压器的压力设定为3.33 mpa,那么,监控调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微高出一些,一般设定为3.46 mpa,相应地,备用调压回路的工作调压器的压力设定应该比主回路的工作调压器的压力设定稍微低出一些,一般设定为3.25 mpa,即,监控调压器压力设定(3.46 mpa) 主回路工作调压器压力设定(3.33 mpa) 备用调压回路的工作调压器压力设定(3.25 mpa)。 天然气调压站在常规工况之下,压力调节的职责由主回路工作调压器完成,其出口压力被设定为3.33 mpa,主回路的监控调压器则保持着全力开放状态;假设因为某种原因导致主回路工作调压器出现故障,无法正常工作,那么工作调压器会处于全力开放状态,其出口压力被设定将会在短时间内提升至3.46 mpa,压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给监控调压器,此时监控调压器开始对压力调节负责;假设同样因为某种原因导致监控调压器出现故障,也无法正常工作,下游压力将会继续升高,一旦压力提升值超过了主回路切断阀门的压力设定(一般为3.83 mpa),则主回路切断阀门会对供气进行切断处理,而此时的下游用气仍在继续,会逐渐降低主回路的压力设定值,并降至备用调压回路的工作调压器压力设定(3.25 mpa),压力传感器会感知该压力设定变化并将压力信号传输给备用调压回路工作调压器,此时备用调压回路工作调压器开始对压力调节负责。为了确保天然气安全管控的万无一失,备用调压回路工作调压器也配套有监控调压器,如果备用调压回路工作调压器因为故障等原因无法正常工作,则监控调压器也会依照预设程序接手压力调节工作。由此可见,各个调压器的压力设定差异能够使得调压器在故障情况进行自动切换,当然,这需要可靠的控制系统。 3.plc在天然气调压站自动控制系统中的应用 3.1 硬件方面 为了确保天然气调压站能够在经济、可靠、安全的最优条件运行,天然气调压站自动控制系统必须要能够有效担负起实时动态监控、采集、处理调压站各个关键部位参数,并能够及时作出正确决策的使命。我们知道,天然气调压站所涉及的各种控制参数非常之多,例如,电动球阀、切断阀、回讯器、气体泄漏警告、进出口压力差和阀门位置、进出口温度、进 出口压力等等。以上这些数据都需要中心控制系统进行认真地分析和对比,确保数据精准可靠。为此,在plc控制器的选择方面必须要坚持参数修改灵活、使用维护简便、具有较强抗干扰性和执行功能的原则;此外,为了确保系统功能的完善有效,在功能模块的配置方面应该科学合理。总而言之,天然气调压站自动控制系统的硬件构成应该包括如下几个部分:cpu、plc、i/o处理功能模块、电源、执行机构、信号变送设备、液晶触摸屏。 3.2 软件方面 本系统通过对调压站参数进行实时采样,经plc 进行运算处理,来判断系统的状态。当系统处于正常运行状态时,上传并实时显示调压站参数,通过对现场阀门的自动控制实现对天然气出口压力的动态调节,保证了天然气的稳定供应;当系统出现异常时,经声光报警和显示屏字幕闪烁两种方式发出报警信号,并作用于相应的执行机构,实现天然气调压站的自动运行。系统软件设计主要是模拟量的采集处理和与智能总线仪表的通信两大部分。模拟量的采集处理部分包括压力、温度和压差经过变换器输出的电流信号。虽然模拟量输入模块内部自带有模拟量滤波功能和采样数值设置,但是为了使显示值更加稳定,程序设计时使用了算术平均滤波法,以实现对一般随机干扰信号进行滤除。 智能仪表采用 modbus 协议通过双绞线与 plc通信,modbus 是应用于电子控制器上的一种常用协议。控制器能设置为两种传输模式(ascii 或rtu)中的任何一种在标准的 modbus 网络通信。本系统根据仪表的要求,选择了 rtu 方式。通信接口为半双工接口程序的关键是避免在通信端口上同时发送和接收。按照本系统中通信采用的这种编程模式编写自由口通信程序可以有效避免因同时发送和接收造成的通信冲突,从而保证程序的正常运行。 4.结束语 总体而言,先进的天然气调压站自控系统应能实现调压站的合理调度,无人职守,保证安全供气,节约能源与资金,加快紧急事件反应时间,减少不应有的损失,实现现代科技与科学调压的有机结合。实际应用实践经验证实,本文所设计的天然气调压站自控系统不仅具有较高的安全型、稳定性、可靠性、抗干扰性,还具有较高的性价比,提高企业的经济效益和管理水平。 作者简介 刘垂祥,男,江西萍乡,江西省投资燃气有限公司,助理工程师研究方向 从事城市燃气运营与管理 自动控制论文:发电厂自动控制系统(装置)Y2K问题测试探讨 【摘要】 针对发电厂 计算 机自动控制系统(装置)2000年 问题 (y2k问题),阐述相应的测试 方法 、步骤及分类,认为应根据不同的测试对象,采取不同的测试方法和步骤;无论测试对象如何,一些测试方法是基本的,具有一定的共性。 【关键词】 发电厂 自动控制系统 2000年问题测试 发电厂y2k测试所涉及的对象一般有:(1)计算机自动检测装置或检测系统,包括测量仪器仪表和有关的检定系统等;(2)计算机控制装置或系统,包括plc、单回路/多回路调节器和监控系统;(3)其它计算机自动控制系统(设备),如分散控制系统(dcs)。对于不同的测试对象,应根据其具体运行情况及相应功能,采取不同的测试方法和步骤,才能最有效地测试不同对象的y2k问题。但无论对象如何,有些测试方法是基本的和共性的。本文从发电厂y2k问题测试方法、步骤、需选时间点段及发电厂y2k问题分类等几方面进行讨论。 1 测试方法 对于发电厂计算机自动控制系统(装置)y2k问题,一方面要测试系统能否顺利跨越2000年,能否识别非法和无效日期,所有日期显示是否正确;另一方面,更要测试系统在2000年前后能否稳定运行,功能是否正常,会不会引起误报警乃至保护误动作等。对于不同测试对象,应有不同的测试方法。 1.1 自动检测仪表 对自动检测仪表进行y2k问题测试,一般最好用离线测试法,即用备品备件外接信号源来对其进行测试,以免在测试过程中产生干扰信号, 影响 整个系统运行。 1.2 plc和控制器 首先应根据该plc或控制器对系统的影响程度,决定进行离线还是在线测试。但有相当一部分plc和控制器可能没有日期和时间设置功能,无法进行直接测试。在这种情况下,应分2 步进行:第一,若该设备有源代码,应对源代码进行 分析 ,确定 应用 软件何处用了时间功能,如定时器等;判断这些时间功能是由实时时钟或系统时钟产生的,还是由计数器或脉冲产生的。若是由实时时钟产生的定时,可能有y2k问题;若是由计数器产生的定时,软件本身应不会有y2k问题。第二,应对该控制器的硬件电路进行分析,确定硬件电路是否有备用电池和实时时钟rtc芯片等。若没有这些芯片,硬件本身应没有y2k问题。如果以上2 步都有明确结论,就可确定该设备是否有y2k问题。 对于类似单回路/多回路调节器的控制器,可直接测试其控制功能是否正常,也即对控制器硬件和应用软件同时进行y2k问题测试。对于由 工业 控制计算机构成的控制器,应首先对工控机本身进行测试,再对应软件(如控制软件等)进行测试。对于plc,先用编程器对plc本身进行测试,再对应用软件进行测试。需注意的是,用编程器修改的是plc本机的日期及其时钟,而非编程器日期。 1.3 监控系统 监控系统由上位机和下位机构成,或由人机接口mmi加plc构成。首先应根据该监控系统对整个系统的影响程度决定是进行离线测试,还是进行在线测试。监控系统的y2k问题测试分2 大部分,即下位机测试和上位机测试。先对下位机进行测试,方法与1.2节所述类似;再对上位机测试,包括上位机本身和应用软件测试;最后,对上位机和下位机同时进行测试,测试系统运行有无异常、功能是否正常。 1.4 dcs系统 dcs是整个发电机组监控的神经中枢。为保证安全,在进行dcs测试前,应确保机组已停运。对于dcs,应首先进行单项测试,再进行系统测试,确保整个dcs不受y2k问题影响。(1)dcs单项测试。先进行单个控制站、工程师站操作站的硬件和操作系统是否存在y2k问题及其严重性,再对工程师站、soe、控制站的各种应用软件及其功能进行测试,如工程师站组态功能是否正常、soe事件记录功能是否正常、控制站的数据采集和控制功能是否正常。(2)dcs系统测试。单项测试后,为确认dcs控制站、操作员站和工程师站等单元间的接口、dcs数据库(包括实时数据库和 历史 数据库)、dcs监控和保护系统等的y2k问题,应进行dcs系统测试。测试前,先找到dcs主时钟,通过修改主时钟时间对dcs进行系统测试,在各个关键时间段上考察dcs功能是否正常。必须进行测试的功能模块有:保护、控制、操作、显示、事件记录、报警、打印、趋势、组态、报表和上载/下载等。 2 测试步骤 为尽可能减少对整个系统运行的 影响 ,保证设备安全,测试前应认真、仔细地做好安全措施,包括现场安全措施、测试设备软件备份和系统设置备份等。(1)测试前,准备好系统启动盘和软件安装盘等;(2)测试 过程中,记录所有测试数据和过程;(3)测试完成后,恢复系统及其设置,包括恢复系统日期和其它设置到测试前状态,如电气、执行机构等。 2.1 测试前 在实施测试前应做好以下工作:(1)确认被测试系统的相关资料和台帐的正确和完整性;(2)验明所有的日期输入、输出、显示和内部时钟;(3)做好被测系统软件和数据备份;(4)记录被测系统的设定参数;(5)测试前排除或记录异常现象;(6)找出被测系统与外部系统的接口参数;(7)编写测试作业指导书或测试规程;(8)开会审核测试作业指导书或测试规程;(9)做好被测系统的现场安全措施。 2.2 测试中 在实施测试时应做好下面工作:(1)严格按测试作业指导书实施测试;(2)遵守测试程序的顺序;(3)准备应急人员以应付意外事故;(4)输入测试数据进行测试;(5)记录所有测试情况和数据。 2.3 测试后 完成测试后应继续做好如下工作:(1)将系统时钟回调到正确的正常时间;(2)在测试前,如被测系统与外部系统断开,则恢复系统连接;(3)删除所有测试文件,并将系统恢复至测试前状态;(4)重新启动被测系统,观察系统运行是否正常;(5)准备支持任何测试后的生产启动;(6)保证可用于审核和复阅的详细测试结果。 3 需要选择的日期 无论发电厂y2k 问题 的测试对象如何,以下日期是必须测试的:(1)特殊日期测试。以往软件设计时,常把99/9/9作为特殊日期标志。在这种系统中,若输入99/9/9,系统功能可能会发生异常,甚至不能执行系统功能。因此,必须测试1999/9/9。(2)世纪跨越测试。对于世纪跨越1999-12-312000-1-1,这是必须测试的日期。这时,要判断系统能否正确跨越世纪、系统正常运行且现有功能是否不变和系统在21世纪时能否正常处理日期数据。(3)闰年测试。在设计软件时因未考虑到2000年是闰年,因此若需处理与日期相关的功能时,系统可能会出现异常,导致不能正常处理日期数据。所以2000-2-282000-2-29,2000-2-292000-3-1是必须测试的日期。(4)人为设置日期测试。系统应承认有效的日期测试,包括:1999-9-9,1999-12-31,2000-1-1,2000-2-28,2000-2-29,2000-3-1,2000-12-31,2001-1-1,2001-2-28,2001-3-1,2004-2-28,2004-2-29,2004-3-1;系统应拒绝(无效)的日期测试,包括:2000-2-30,2001-2-29,2004-2-30,0000-00-00。(5)其它日期测试。如2000-12-312001-1-1,2010-1-1,2038-1-1等。以上日期,对于任何对象都应测试,且为更全面地测试对象的y2k问题,还应根据具体情况考虑其它日期测试。 4 问题分类 根据北仑发电厂(1999/1/25~2/3)和嘉兴发电厂(1999/2/16~2/26)的 计算 机自动控制系统(装置)y2k问题测试情况,y2k问题对发电厂计算机自动控制系统(装置)的影响可归结为以下4个方面。 4.1 没有实时时钟芯片或时钟功能的控制系统(装置) 这部分设备虽然属于计算机或单片机控制器,但因没有实时时钟芯片或时钟功能,设备中没有日期和实时时钟,因此不存在y2k问题。如小汽轮机控制器505、rotork电动头、pmc轴封控制器和dfs火检等。 4.2 “y2k ready”的自动控制系统(装置) “y2k ready”是指在通电或断电状态下,系统(装置)的时钟存在y2k问题,但系统功能不受影响,能照常运行。如:(1)不能顺利跨越2000年,需要通过人工设置到2000年,但系统功能不受影响,可正常运行。如在世纪跨越时,年份变为1900,因有些操作系统最早年份为1980年,因此系统显示1980年,需人工设置为2000年,如新华deh使用的工控机、西门子dcs编程器pg750、soe等。(2)无法识别或拒绝非法日期的设备,但不影响其功能,如某电厂的质量流量计,接受了2001年2月29日。(3)闰年问题。某电厂的废水系统plc,2000年2月28~29日测试,实测现象为3月1日,但系统运行正常。(4)日期显示问题。某电厂2号灰控plc,2000年2月28~29日测试,实测现象为2月28日,即时间变化,日期不变,但系统功能正常,运行稳定且无异常。 4.3 “y2k ok”的自动控制系统(设备) “y2k ok”是指在通电或断电状态下,系统(设备)时钟不存在y2k问题,且系统功能正常,运行无异常。这类设备有:某电厂的网控闭锁装置、电除尘中央管理机及炉内加药系统等。 4.4 “y2k not ok”的自动控制系统(设备) “y2k not ok”是指在通电或断电状态下,系统(设备)时钟存在y2k问题,且系统功能不正常,运行异常,如某电厂的硅表。 5 结束语 通过y2k问题的测试,一方面可掌握发电厂自动控制系统(装置)y2k问题的严重程度;另一方面可借此制定y2k问题的解决方案及各种应急措施,具有重要意义。所提出的测试 方法 、步骤、选择的时间段和分类等几方面问题,可供发电厂同行 参考 ,希望共同对此问题进行深入、细致地探讨,为保障机组安全、 经济 运行,顺利跨入21世纪打下良好基础。 自动控制论文:井下排水PLC自动控制系统的研究 [摘要]井下自动控制排水系统在开采的过程和水资源的利用方面具有重要的意义,plc可编程控制系统技术在自动控制中具有广泛的应用,本文以煤矿井下作业为例,从影响井下排水自动控制系统的稳定的主要因素出发,提出了抗干扰的措施,阐述plc技术在井下排水自动控制的设计原理。 [关键词]自动控制 排水 plc 在煤矿生产过程中,地下水流入巷道或工作面,形成矿井水。矿井水的形成一般是由于巷道揭露和采空区塌陷波及到水源所致,水源主要是大气降水、地表水、断层水、含水层水和采空区水。采矿活动造成采动区域及其周边区域水文地质系统和单元隔水构造的破坏,改变了水径流方向和途径,最终在采空区或采动场所汇集,并在汇集过程中因物化作用与时间效应遭受污染的,交替性差的水体。 一、井下排水的重要性 在煤矿的原煤开采中,我国平均每年将有20~40亿立方米的地下水被抽排到地面且绝大部分被排放掉。但是,煤矿生产抽排的地下水是在煤炭开采过程中才被污染的,而并非本身就是污染严重的水。所以,在我国水资源不足的环境中,这些水被浪费掉实在是有点可惜,如果在水质较好的地方,对井下水进行适当的处理,就完全可以达到 工业 和生活用水标准。另外,井下水对矿井的危害很大,在发生的煤矿安全事故中,以瓦斯爆炸和水灾害最为频繁和严重。如果矿井水排放不畅,水在井下放任自流,将势必造成水灾,更严重的造成设备财产损失,人员伤亡,矿井坍塌等灾难性的后果。 我国在优化排水方案、改造排水设备及巷道合理布置方面也做了大量的研究,但是,监测技术和手段还处在摸索阶段。随着煤矿安全问题的要求的提高,井下水的检控要求也随之提高。目前井下水的排放主要的人工管理的方式,具有低效率、高劳动量,且容易造成高劳动量的弊端。因此,采用自动控制系统具有重要的意义。 二、plc井下排水自动控制系统 1. plc井下排水自动控制系统的技术 可编程控制器(plc),是一种数字运算操作的 电子 系统,向用户的“ 自然 语言”编程,使不熟悉 计算 机的人也能方便地使用。plc是通过在存储器中的程序实现控制功能,且同一台plc还可用于不同控制对象,通过改变软件则可实现不同控制的控制要求,具有很大的灵活性和通用性。plc的输入、输出电路一般用光电祸合器来传递信号,有效地抑制了外部干扰源对plc的影响,具有可靠性高、抗干扰性强的特点。此外,plc的i/o接口可直接与控制现场的用户设备联接。 2.影响plc控制系统稳定的干扰因素 plc作为一种自动化程度高、配置灵活的工业生产过程控制装置。因为其本身的高可靠性,它的应用场合越来越广,环境越来越复杂,所受到的干扰也越来越多。在plc控制系统中,就plc本身来说,其薄弱环节在i/o端口。来自电源波形的畸变、现场设备所产生的电磁干扰、接地电阻的祸合、输入元件触点的抖动等各种形式的干扰,都可能使系统不能正常工作。研究影响plc控制系统的干扰因素,对于提高plc控制系统的抗干扰能力和可靠性具有重要作用。 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成:(1)电源引入的干扰。雷电冲击、开关操作、大型电力设备启停等,都有可能会影响系统的正常运行,造成plc系统故障。(2)i/o信号线引入的干扰。在使用plc组成控制系统时,要连接大小设备和各种通信线路,这样就有可能会发生各种个样的电磁干扰环境,影响plc系统的运行。(3)接地线引入的干扰。若接地线处理混乱或是电线上的电位分布不等,则会电路的正常运行,有可能在成数据换乱,信号失真。 3.plc控制系统的抗干扰措施 对plc的干扰的产生过程主要有三个因素组成,相应地对抑制所有电磁干扰的方法也从这三个要素着手解决。(1)最大限度地抑制干扰源。电源系统的抗干扰措施是为了抑制电网电压的波动及畸变对系统电源产生的干扰,可采用使用隔离变压器或者使用低通滤波器的措施来解决。另外,也可以使用交流稳压电源来增大抗干扰能力或使用在线式不间断供电源(ups)来作为plc控制系统的理想电源。(2)阻隔祸合通道或衰减干扰信号。输入端有感性负载时,在交流信号输入负载两端并联rc浪涌吸收器或压敏电阻rv;在直流信号负载两端并联续流二极管vd或压敏电阻rv或稳压二极管vx或rc浪涌吸收器等。在使用多芯信号电缆时,要避免i/o线和其它控制线共用同一电缆。(3)降低系统本身对电磁噪声的灵敏度,提高自身抗干扰能力。 三、plc井下排水自动控制系统的设计原理分析 在plc井下排水自动控制系统的开发中,为了更好地实现自动控制,应该注重以下几点: (1)需要开发电器控制系统,用plc(可编程逻辑控制器)控制系统代替传统继电器控制系统。 (2)在开发plc控制系统的同时,还要选择可靠的控制器及附属电气元件,以更好地适应井下环境。在符合矿用设备的安全标准的同时,还要在设计和开发时能充分考虑和利用井下的条件,使控制简便可行。 (3)在设计的同时要从实际出发,根据排水控制的要求,进行plc硬件和软件的设计,以达到自动轮换工作,使水泵房工作更加高效节能的目标。 (4)还可以把感应式数字水位传感器用于煤泥水水位的测量,在开发中使用新型的电量监测模块对水泵电机的电源输入进行监测,并建立plc与该模块之间的通信,可以使plc根据各个水泵电机的电量监测数据判断它们的运行状态,做到有故障及时发现及时处理。 可编程控制器本身就有很完善的可靠性设计,具有很强的抗干扰性能。但是, 工业 控制是一个很特殊的领域,稍有不慎,就有可能造成极大的 经济 损失,甚至人员伤亡。所以还应该从整个系统的角度进行可靠性设计,以更加有效的保障工业控制的安全。 四、结论 井下排水技术在煤矿的开采中的重要性和井下水资源的缺乏利用以及人工控制井下排水系统的种种弊端决定了井下排水自动控制系统研究的重要性。基于可编程控制技术的煤矿井下排水自动控制系统是利用当前优秀的工业控制技术精心研究与开发而成的,它具有许多传统控制系统无法比拟的优点,plc控制系统得到了广泛的应用和具有广大的 发展 前景,但是plc系统在井下排水自动控制系统中的应用还存在着一些问题需要,这需要我们做进一步的研究和实践,并最终解决问题。 自动控制论文:浅析分散控制系统在热电厂自动控制上的应用 摘要:分散控制系统(dcs) 是计算机技术和自动化技术相结合发展的结果。本文结合新沪热电厂新建三炉两机采用分散控制系统(dcs) 实现自动控制的工程实践, 介绍dcs 系统特点和功能, 并根据dcs 系统的运行情况,结合实际维护进行简单阐述。 关键词:dcs 系统 日常维护 热工控制 一、硬件维护 1.过程通道。i /o 模块故障的一般判断与处理是通过系统诊断, 用更换模块的方法处理。至于其内部元件老化等内部因素造成的模块不正常, 一般热控人员不好判断。原则上i /o模块的检修应由厂家处理,目前我厂的热工检修人员的技术水平还达不到这种水平, 不能象检修常规仪表那样得心应手。并且现在的仪表厂家的技术保密也不容许客户知道他们的核心技术, i /o 模块基本趋于一体化设计, 因此i /o 模块的备件一定要充足。具了解这种i /o模块的故障大多出现在调试和运行初期, 其原因有设备本身质量不过关, 也有维护人员素质差等。一般经过一个大修周期后会稳定下来。 2.就地设备。就地设备故障的诊断与处理同常规的故障没有区别, 只是一次元件或控制设备出现故障时不能被操作员及时发现, 这并不一定是运行人员不认真, 主要是因为画面较多不能全部显示。只有异常或报警后才能发现。这样对检修人员和运行人员的素质要求就相应提高, 因此运行人员要详细介绍故障前后的状态便于热工人员快速、准确地处理缺陷。热工人员应了解热力设备的原理, 结合运行人员提供的情况分析处理故障点。dcs 系统的模块大多都支持热插拔, 但这并不意味着可以随便插拔, 在操作时必须做好安全防护措施。 3.操作员站死机。无论是哪种dcs 系统, 操作员站死机都是会出现的, 其原因比较多也比较复杂。硬盘或卡件故障, 冷却风扇工作异常等都可能引起操作员站死机。有时也会发生人为操作员站死机现象, 一般在修改控制逻辑、下装软件、重启设备时, 最易发生操作故障, 轻则设备异常, 重则造成设备停运。因此热控人员在工程师站、操作员站操作中要引起高度重视, 防止人为操作故障的发生。 4.鼠标及键盘操作不正常。多数操作都是由鼠标操作完成的, 鼠标的消耗是很大的, 因此备用鼠标必须是专门备用的, 不能随便替换。当发现鼠标操作不正常时应进行一次重新起动计算机, 如仍不正常, 要立刻停止操作该鼠标, 及时通知维护人员检修, 以防止出现误操作。键盘操作不正常大多是数据线出现问题, 可相应处理。 5.电源。现在的dcs 系统电源故障不多, 但在运行初期较多, 比如保险配置不合理等。在运行中也可能出现备用电源不能自动投入, 电源插座接触不良等现象。因此不能保证插座非常可靠的情况下, 最好采用端子排。长期运行后有可能会出现空气开关整定值变化, 因此应定期校验空气开关。 三炉两机的dcs 系统, 其操作员站, 电源配电柜通过专用的电源冗余切换装置供电; 对于服务器, 由于它在系统运行中的重要地位, 所以互为冗余运行的两台服务器分别由ups 和厂用电供电;对i /o控制站, 是将ups 电源和厂用电分别送给互为冗余的两个电源模块, 经过冗余电源输出的24vdc/48vdc供给主控单元或i /o模块使用。实际应用中, 如果现场系统没有配备电源柜或不能提供双路电源, 为了保证dcs 系统的安全稳定运行, 应至少提供一路ups 电源。另外,dcs系统电源应当单独由供电电源段引来, 不应再为其它高负载设备供电, 尤其不能为大的感性负载供电。 6.干扰问题。对于干扰主要是接地问题, 备用电源的切换和大功率的无线电设备如手机, 对讲机等, 还有来自dcs 系统自身的干扰信号。对于dcs 系统的接地,dcs 系统厂家要求非常严格, 也相应的引起了重视。dcs 系统接地是为了保证当进入dcs 系统的信号、供电电源或dcs系统设备本身出现问题时, 有效的接地系统能承受过载电流并可以迅速将过载电流导入大地。还能够为i /o信号提供屏蔽, 消除电子噪声干扰, 防止设备外壳带电或静电积累, 以免对人的触电伤害和设备的损坏。据了解,dcs 系统的“死机”, 大多是因为系统接地不良存在问题所引起的。因此完善、可靠、正确的接地, 是dcs 系统能够安全、稳定运行的关键。 7.人为因素。人为因素引起的保护误动大多是由于热工人员走错间隔、看错端子排接线、错强制或漏强制信号、万用表使用不当等误操作等引起。 二、维护管理 dcs 的维护管理包括系统的巡检, 保护的投退, 软、硬件的监督管理。 1.应用软件应及时备份, 极小的改动可做记录; 如修改数据库除应同时保存在工程师站, 还要有其他备份盘。 2.软件检查与功能试验, 要试验全部软件的功能并检查各级权限。规范dcs 系统软件和应用软件的管理, 软件的修改、更新、升级必须履行审批授权及责任人制度。在修改、更新、升级软件前,应对软件进行备份。未经测试确认的各种软件严禁下载到已运行的dcs 系统中使用, 必须建立有针对性的dcs 系统防病毒措施。 3.热工保护的投退应严格执行工作票制度。检修某一运行设备时, 要采取正确隔离措施, 以防发生相关设备的联锁反应。这就要求热工人员了解dcs 的控制逻辑。 4.当部分操作员站出现故障时, 由可用操作员站继续承担机组监控任务( 此时应停止重大操作),同时迅速排除故障, 若故障无法排除,则应根据当时运行状况酌情处理。当全部操作员站出现故障时,应立即停炉。 5.调节回路控制器或相应电源故障时, 应将自动切至手动维持运行, 同时迅速处理系统故障,并根据处理情况采取相应措施。加强对dcs 系统的监视检查, 特别是发现cpu、网络、电源等故障时, 应及时通知运行人员并迅速做好相应对策。 6.温度、湿度、灰尘及振动对热控电子设备有很大影响, 所以控制电子间的环境条件, 可以延长热控设备的使用寿命, 提高系统工作的可靠性。就地设备工作环境普遍十分恶劣, 提高和改善就地设备的工作环境条件, 对提高整个系统的可靠性有着十分重要的作用。做好设备检修管理, 及时发现设备隐患, 使设备处于良好的工作状态。做好日常维护和试验。停机时, 对保护系统检修彻底检修、检查, 并进行严格的保护试验。尽量采用技术成熟、可靠的热控元件。随着热控自动化程度的提高, 对热控元件的可靠性要求也越来越高, 所以,采用技术成熟、可靠的热控元件对提高dcs 系统整体的可靠性有着十分重要的作用, 根据热控自动化的要求, 热控设备的投资也在不断地增加, 切不可为了节省投资而“因小失大”。在合理投资的情况下, 一定要选用品质、运行业绩较好的就地热控设备。以提高dcs 系统的整体可靠性和保护系统的可靠性、安全性。 自动控制论文:一种简单实用的水位自动控制系统设计 摘要:本文介绍一种简单实用的水箱水位自动控制系统的基本组成及工作原理,通过对该系统组装测试,达到预期效果,正式应用于乡镇供水系统中。实践证明,该水位控制系统设计方案合理,运行效果好,具有低成本、高使用价值的优点。 关键词:水位 自动控制系统 0 引言 近年来对城市供水提出了更高的要求,水塔水位控制自动化系统被不断地改造,以适应社会的 发展 和人民生活水平的提高,满足及时、准确、安全和保证充足供水。目前水位自动控制系统有很多成熟的产品,控制手段主要有单片机监控、比较电路监控、利用plc和传感器构成水塔水位恒定的控制系统等,运行可靠,可实现远程监控和无人值守。在许多偏远地区,特别是居住相对分散的 农村 地区,供水问题也待解决。如果仍然沿用人工方式,劳动强度大,工作效率低,安全性难以保障。本文针对乡镇和偏远农村家庭供水的特点,设计一款简单实用、符合要求的水位自动控制系统。 1 水箱水位自动控制系统的组成 针对偏远农村分散居住,取水不方便(包括从水井取水)的特点,考虑到农民生活消费水平不高,设计的供水系统必须是既方便农民的生活,又 经济 实惠等特点的水箱水位自动控制系统。水箱水位自动控制系统的组成。 由图中可知,水位自动控制系统电路主要由主电路和控制电路两大部分组成。主电路是一台抽水水泵,由220v交流电源电压供电。控制电路由包括整流、滤波、稳压电路、感应电路及限流限压电路组成。 2 水箱水位自动控制系统的设备 水位自动控制系统的设备只需选用价格低廉、安全可靠的设备。 由设备表可知,所有的设备都是简单而常用的小型设备,价格低廉,控制和维护简单易于掌握,对远离城市的偏远地区非常适用。传统的水位控制系统通常使用传感器进行上、下限控制,以保证水位在上、下限之间。此设计中只用三根导线来代替传感器放置在上、下限水位之间,利用水的导电特性完成上、下限水位的自动控制,节省了购买传感器的费用,也不必考虑传感器的故障,进一步降低成本,提高系统的可靠性。 常见的生活用水供应系统工作形式是由外来补充水源(一次水源)向一个高位水塔和一个低位水池补水,再由高位水塔和低位水池(二次水源)向各用户供水。此设计主要考虑针对家庭供水系统(或者某些单独取用水之处),因此只需用(储)水箱而非水塔供水。系统供水是由水箱直接供应,不用考虑由位置高度所形成的压力来进行供水,不用气压供水,不必在屋顶上设置水箱,也不用单独建筑水塔,仅在厨房或需用水的地方放置一足够大的(储)水箱即可满足供水要求。 3 水箱水位自动控制系统的控制原理 该水箱水位自动控制系统结构简单,控制原理如下:系统上电后,交流电源经整流、滤波、稳压后,由电位器调节获得12v直流工作电压。当水箱水位低于下限时,接触器线圈失电,其常闭触头使水泵接通工作,抽水到水箱中;当水位上升到上限时,接触器线圈得电,常闭触头断开,常开触头闭合,水泵停止抽水。 v1、v2用来保护lm317输出端电压为安全电压,使其免受短路电流的影响;v3用来保护三极管,同时避免触电事故的发生。水位的上、下限可通过调整三根导线的位置设定。 4 测试应用 该设计经安装调试,结合实验室给排水系统进行测试,效果良好。正式应用于某乡镇几个家庭的日常用水装置中已将近两年,至今未发生故障。该系统在运行期间稳定性高,完全符合预先规定的标准,只需将控制电路稳压输出调整在10v-12v之间,可投入使用。可用交流变压器供电,也可以用直流供电。 5 结束语 设计的水箱水位控制系统因价格便宜,结构简单,使用方便,不易发生故障,可用于要求不高的给排水系统中,特别适用于城镇及偏远山区取水装置。 自动控制论文:智能型住宅自动控制与管理系统应用研究 随着计算机技术、现代通信技术、自动控制技术的迅速发展,智能化建筑在世界应运而生。智能小区在智能化大楼基础上扩展和延伸出来的,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。为适应我国加快住宅建设发展,增强住宅建设的科技含量的要求,我国 在继“解困”、“安居”工程后,又加大了小康工程的力度。“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为国家重大科技产业项目??“2000年小康城乡科技产业工程”的专题,就是这一背景下提出的。 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”是哈尔滨工业大学(原哈尔滨建筑大学)承接的项目,由哈尔滨工业大学和北京德达数据系统有限责任公司合作开发。该项目采用lonworks技术开发研究并在住宅示范小区工程中试运行。1、对住宅居住环境(湿度、湿度)及设备进行监控;2、住户三表(水表、电表、煤气表)远传;3、住户三防(防火、防灾、防盗);4、厨房设备监控;5、卫生间排风控制。这些功能用lon总线一节点实施,即每一住户为一lon节点,然后再用??服务器管理各个用户的节点构成lon总线系统。该项研究已在北京翌景嘉园示范小区通过试运行,下面对其自评估如下: 一、攻关的任务、考核目标及主要技术指标: 经过论证,我们在专题合同中将各种指标定位在: 本专题的攻关任务:研究智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统,该系统包括两项任务,其一是开发家用管理软件,其二是开发家庭智能控制装置,实现对居室温度、湿度进行自动调节;对厨房用具进行时序控制;对卫生间的排风进行控制。而家用电脑管理软件要对家庭设施进行管理并提供若干家政服务程序。 本专题的考核目标:提供具有居室空调、厨房监控、卫生间自动排风功能的微机控管装置一套;提供家用电脑管理软件一套;住宅温、湿度等参数应满足智能住宅规定标准;在示范工程中应用该项成果。 本专题的技术经济指标:温度、湿度等主要被控参数应满足智能小康住宅标准(温度18℃~28℃,湿度30%~70%);系统运行可靠。 在进行该项专题的进一步研究的过程中,结合当前先进技术的发展以及我国智能住宅发展状况,在原有的合同的基础上,我们对家庭智能控制器又增加了三表远传、安防等功能。 二、专题执行情况评价 本专题按两个部分实施,即家庭智能控制器和家用电脑管理软件的研究: 1、家庭智能控制器 (1)功能 本专题所开发的家庭智能控制器即智能节点具有4路模拟输入,12路数字输入,12路数字输出,其所实现的功能如下: 通过对室内温度监测,得到实际温度与设定温度比较:当实际温度低于设定温度一定值时,在夏季关空调,在冬季开暖气;当实际温度高于设定温度一定值时,在夏季开空调,在冬季关暖气。温度控制达到智能小康住宅规定标准:18~28℃。 通过对室内湿度监测,得到实际湿度与设定湿度比较:当实际温度高于设定温度一定值时,关加湿器;当实际湿度低于设定湿度一定值时,开加湿器。湿度控制达到智能小康住宅规定标准:30~70 %。 对三表实行脉冲计数,并发送到上位机。 当门磁或红外报警时,在设防状态下,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 玻璃破碎报警时,声光报警启动;在设防状态下,自动拨号器启动:有报警信号传到上位机。 紧急按钮报警时,自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 排风扇按钮控制排风扇,排风扇运行一段时间自动关闭。 烟感探头报警时,煤气闭阀器关闭,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位,此外,通过判断烟感探头输入信号可识别探头是否有故障。 煤气泄漏报警时,排风扇启动,煤气闭阀器关闭,声光报警和自动拨号器启动,并有报警信号传到上位机。 探头复位输入控制火灾探头掉电复位及开启煤气闭阀器。 通过上位机运作,可以控制厨房设备按一定时序启动。 温度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 湿度的设置可以通过上位机或者设定按钮实现。 与本专题预期目标相比,我们在设备监控的基础上,增加了安防功能,三表远传功能;我们经过认真研究,考虑研发产品的应用和推广,我们单片机来完成这些功能,而是采用了先进的现场总线??lon总线。 (2)应用的lonworks技术特点 本专题采用了lonworks技术进行开发,该技术有如下特点: 开放性:网络协议开放,对用户平等; 通信媒介的多样性:可采用任何媒介进行通信,如双绞线、电力线、光纤、同轴电缆、无线电波、红外等,并且同一网络可以有多种通信媒介; 互操作性:其通信协议lontalk是符合iso定义的osi 模型,任何制造商的产品都可以实现互操作性; 网络拓扑:有星型、总线型、环型以及自由型; 网络结构:主从式、对等式或客户/服务式结构; 通信的每帧有效字数可从0至228个字节; 通信速率可达1.25mb/s,此时有效距离为130m;78kb/s的双绞线,直线通信距离可达2700m; 其技术核心器件??neuron芯片内部装有三个8位微处理器、34种i/o对象和定时器以及lontalk通信协议等。该芯片具有通信和控制功能。 近年来,该技术在国内外的智能建筑领域都得到了应用和发展,其开发工具平台强大,开发者在短期内就可以完成开发工作;在韩国、日本、澳大利亚、加拿大等国都已经利用该技术完成多项工程;并且,总体来看,该技术适用于 同时,也应将节能的概念引入智能住宅中。在本专题中,我们对卫生间排风采取实时控制,使其在满足室内排风要求的同时做到节省电能;我们通过对室内温度的设定,在不同季节内对空调或供暖设备进行控制,使其在一定的条件下工作,当达到预期要求时,立刻停止工作,进而达到节能的目的。 模数转换通信匹配问题:在本专题中,我们利用max186芯片对采样的温湿度信号进行模数转换。max186芯片具有12位精度,其与lonworks技术的neurowire方式进行通信需要匹配,本专题解决了这个问题。 本专题所开发出来的家庭智能控制器比较成熟,可作为产品投入市场,并且,该家庭智能控制器已经在北京翌景嘉园使用。与目前国内同类产品相比,其性能价格比是最优的(具体情况见效益分析)。 2、家用电脑管理软件 家用电脑管理软件是在delphi5.2平台上开发而成,其功能、设计特点如下: (1)功能 提供家庭生活服务信息。主要有:医疗保健知识、家庭菜肴、点心制作方法及饮食科学知识、女性美容装饰常识、花鸟鱼种值饲养方法、旅游知识、保险知识及家庭生活中的一些常用信息等。 提供家庭事物管理手段。这部分主要内容有:家庭财务、亲友通讯录、个人档案管理。 该软件通过网卡直接对家庭设施进行管理:三表计费、设备状态显示、厨房设备时序控制、温湿度设定。 (2)软件特点: 是软、硬件技术成功结合的典范:考虑到“小康住宅”的特点,将计算机硬件、软件技术相结合,通过lon 控制模块成功地实现了对住宅内的环境监测及设备监控。 实用性强:在本软件中,我们以科学实用为原则,从医学、美食、旅游、保险、美容装饰、花鸟鱼种植饲养、财务管理、通信录管理等方面为用户提供了及其丰富的生活服务信息,以便为用户的工作、学习提供更多的方便。 易学易用:在软件开发过程中,我们在不影响功能及生动性的前提下,尽量使界面简洁、直观,并具有逻辑性,从而使得用户容易掌握软件的思路及操作方法。 三、成果应用前景及效益分析 建筑业是国家的支柱产业,住宅建设占总房产建设投资的80%左右,国家十分关注住宅建设,继“解困”、“安居”工程后,又努力实施“小康”工程。为了加大“小康”工程力度,国家把“2000年小康城乡科技产业工程”列为国家重大科技产业项目。可见,投身于住宅小区智能化以及相关产品的研发,既有利于推动建筑业的发展,又能带来可观的经济效益和社会效益。 1、国内智能小区市场预测 随着计算机技术、现代通信技术和自动控制技术等高新技术的延伸,智能建筑应运而生。智能小区是智能大厦的基本含义中扩展出来的。以1999年为例,国家在99年对住宅的投资1700~1800亿元人民币,根据建设部对小区初、中、高三个等级的划分,小区智能化为住宅小区总投资的1%~3%。以此比例计算,则仅99年度对小区智能化的需求就达17~54亿元人民币,而随着住房体制改革的不断深入及人们对住宅环境要求的不断提高,该数值还会将大幅度提高。由此可见,小区智能化市场前景广阔。 2、本专题的实用性及前瞻性 “智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”作为2000年小康城乡科技产业工程“的一个专题,该项研究应用lonworks技术开发并在住宅示范小区工程中试运行。该家庭智能控制器具有很强的灵活必一,根据用户需要,可以进行灵活配置,例如:如果用户不需要该模块中的模拟输入,我们就会在设计硬件电路时预留同端口,而不焊接模数转换模块,这样可为用户省下投资,也为其将来扩展做好准备;12路数字输入点被开关量或脉冲信号来触发,其可以配置成电表水表煤气气输入,可以配置成安防信号输入,也可以是二者结合;12路输出只是一个开关信号,也可根据实际情况进行灵活配置。总之,该家庭智能控制器即适合现在智能住宅的要求,也会在一定程度上满足将来发展的需要。 我们开发的家庭智能控制器再加上各种传感器构成的控制系统,其价格为4000元左右,即每个住户用于智能化投资在4000元左右,与当前国家制定普及型智能住宅价格(5000元)相比,相对价位下降20%;而从长远来看,随着人民生活水平的提高以及家庭智能控制器各类相关器件价格的下调,大多数用户对智能化的投资是可以接受的,并且其所带来的各种效益是无法估量的。 4、本专题的社会效益 本专题是以小康住宅智能化宗旨,旨在为人们提供舒适、安全、健康的环境。这一方面提高了人们生活水平,另一方面也为人们的高效率快节奏提供了条件。 智能住宅设施的自动控制和管理,既需要相关行业的支持,也促进相关行业的发展。智能住宅建设的兴起,将使许多相关企业投入建筑市场,又为许多人提供了就业机会。 此外,对于生产智能控制器的厂商来说,他们在推广应用这项成果中,将会获得可观的经济效益。 四、专题调协的科学性和合理性的后评估 本专题设置的科学性和合理性可从以下几方面反映出来: 1、专题在智能小区的地位 智能小区在智能化大楼的基础上扩展和延伸出来,人们通过对小区建筑群的四个基本要素(结构、系统、服务、管理)进行优化考虑,提供一个投资合理,又拥有高效率、舒适、温馨、便利以及安全的人居环境。从以上的定义可以看出,人们通常提出的智能大厦的3a(建筑设备自动化 、办公自动化、通信自动化)或5a(在“3a”的基础上加上安防自动化和防火自动化)也适合智能小区,所以智能小区的“智能”很大一部分都体现在其自动化的程度。此次国家制定的该课题与以往课相比,其对智能建筑的功能定位更加合理(功能多而必要),并且具有一定的前瞻性(厨房设备的自动化以及模拟量的引入随着人民生活的提高也将会被人们接受)。总之,本专题对智能小区“智能”的研究,在智能小区的整体研究中起着相当重要的作用。 2、未来市场走向 笔者认为,建筑业是国家的支柱产业,住宅建设将占房产建设投资的80%左右,其中对智能小区投资占总房产建设投资的8~24%,在这种背景下,国家将会进一步加大对智能化建筑的投资。由于智能小区的概念是近几年才形成的,单个功能或系统如抄表、报警功能在一些住宅小区中已经有些应用,但是还没有哪个厂家能够推出从总体上设计和规划成熟的智能小区网络化综合管理系统,目前的市场还处于群龙无首阶段。此时,国内市场急需一种性能价格比较高的智能化产品,这时研究智能型住宅家庭设施控制和管理系统将有更重要的意义。 3、用户需求 随着生活水平的提高,一方面,人们对住宅的追求不仅仅局限于外表的装饰,人们对住宅的智能已经有了初步的认识;另一方面,在一些发达的城市中已经出现智能小区并为人们所接受。此时研究本专题开发出适合人们要求的智能化产品也具有很重要的意义。 4、科技含量 可以说智能小区是随着计算机技术、通信技术、自动控制等的发展而提出和发展起来的。智能小区的“智能”也可理解成为其科技含量,其科技含量的高低反映了智能小区智能化的水平。 本专题所采用的lonworks技术是最近几年内流行的先进的现场总线技术,运用该项技术研究本专题并开发出基于该技术的产品,将更有利于该产品的推广,并且随着lonwork技术本身的改进和提高,智能化产品也利于更新换代。 总之,“智能型住宅家庭设施自动控制与管理系统应用研究”专题的完成,一方面,为家庭设施智能化的可行性提供了依据;另一方面,也为制定家庭设施智能化规范提供了参考。并且,本专题开发出来的成果正在转换成产品,这进一步证明了专题设置的科学性和合理性。 自动控制论文:斜井架空乘人装置的自动控制 【摘 要】现有斜井架空乘人装置大都没有设置紧急停车装置,利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置正常停车、自动停车、紧急停车功能的全自动控制,从而保证煤矿斜井架空乘人装置的安全运行。 【关键词】斜井架空乘人装置 自动控制 工作原理 一、问题的提出 斜井架空乘人装置主要由机头驱动装置、机尾拉紧装置、牵引钢丝绳、乘人吊座、托轮装置组成,俗称猴车。 为了保证猴车的安全运行,2001年版《煤矿安全规程》中第368条规定:架空乘人装置的驱动装置必须有制动器;在其下人地点的前方,必须设有能自动停车的安全装置。全国各煤矿的猴车大部分都有制动器;对于自动停车装置,到目前为止,仍有相当一部分没有设置;而对于紧急停车装置,由于《煤矿安全规程》没有要求,其在猴车上的应用就很少了。因而研制具备正常停车、自动停车、紧急停车功能的猴车自动控制系统很有必要。 二、硬件选择 1.制动器 制动器是实现正常停车、自动停车和紧急停车的前提,制动器选择是否合理是关系到猴车能否安全运行的主要因素。制动器有手动制动器、电气制动器、电磁铁制动器等。 (1)手动制动器,发生事故时不能及时停车,造成挤伤乘人的事故不止一次发生。因此,不应采用手动制动器。 (2)电气制动器。当猴车断电停车时,取自矿用防爆照明变压器的127v交流电,经半波整流输送到电动机两相绕组中,实现电气制动。这种做法在正常情况下可采用,但全矿井下突然停电情况下,电气制动就不会起到制动作用,这时猴车吊座就会在重力作用下向下加速运行,越来越快,从而造成乘坐人员的混乱。在混乱中乘坐人员就会慌不择路,匆忙下车,因而就难免受到伤害。这正是电气制动的致命缺陷。 (3)电磁铁制动器。电磁铁制动器具有很高的可靠性。当电磁铁有电时,制动闸松开制动轮,从而使电动机运行;当电磁铁断电时,制动闸抱紧制动轮,从而进行制动。由于猴车运行速度很低(《煤矿安全规程》规定:架空乘人装置的速度不得超过1.2m/s),即使猴车突然停车,也不会造成事故,因此没有必要控制制动速度与制动距离。 电磁铁取自猴车的电源。当猴车开车时,电磁铁迅速打开,电动机运行;当猴车停车时,电动机停止运行,同时电磁铁断电,进行制动。如遇矿井下突然停电,电磁铁由于断电同样可以安全制动。某矿井下采用电磁铁制动器多年,至今运行状态良好。 2.自动停车装置 自动停车装置,有多种控制形式。根据所选用的传感器的不同,所形成的控制电路也不同,相关的机械部件也不同。 (1)由永久磁钢和干簧管组成的传感器。以永久磁钢和干簧管组成传感器,形成控制电路,分别布置于斜井坡头、坡底的上车、下车地点,从而实现了无人乘坐自动停车、在下车地点人未下车自动停车的功能。 (2)红外线传感器。由于红外线传感器没有电接点,因此其具有灵敏、可靠、使用寿命长的特点。红外线传感器布置于斜井坡头、坡底的下人地点的前方。利用红外线传感器,可以设计出符合要求的控制电路,形成独特的自动停车装置。 3.紧急停车装置 猴车在运行过程中发生事故怎么办?这就需要紧急停车装置。根据实际情况,可在斜井的左侧和右侧各设置一条控制用钢丝绳,也可在上行与下行钢丝绳的中间仅设置一条控制用钢丝绳,高度以乘坐人员伸手能抓住为标准。钢丝绳每100m分成一段,在每段中间可设置几处钢丝绳滑轮。每段与其它部分截开,每段一端用弹簧拉紧,并有一常开电接点。在巷道内设置与控制电路相连的多芯电缆,多芯电缆与这些接点相连。当发生紧急情况时,乘坐人员可及时拉这些钢丝绳,使接点闭合,从而实现紧急停车。 4. 计算 机 计算机是实现自动控制的核心。从性能价格比考虑采用intel公司的mcs-51系列的8031单片机。该机有以下特点:具有功能很强的8位中央处理单元(cpu);片内有时钟发生电路(6mhz或12mhz),每执行一条指令时间为2μs或lμs;片内具有128字节ram;具有21个特殊寄存器;可扩展64k字节的外部数据存储器和64k字节的外部程序存储器;具有4个i/o口,32根i/o线;具有2个16位定时器/计数器;具有5个中断源,配备2个中断优选级;具有一个全双功串行接口;具有位寻址能力,适用逻辑运算。这种芯片集成度高、功能强,只需增加少量外围器件就可以构成一个完整的微机系统。 由8031单片机组成的自动控制系统硬件结构框图如图1所示。 三、软件设计 软件采用汇编语言设计,模块化结构。软件主要由初始化模块、显示模块、数据采集模块、程序监控器复位程序、中断服务程序、数据处理及数字滤波等通用子程序组成。系统软件工作流程如图2所示。 四、工作原理 系统在工作时, 计算 机不断在检测开车信号、自动停车信号、紧急停车信号。 本系统在斜井坡头、坡底的上人地点,设有开车信号按钮。在上车地点前10m处设置一传感器,当乘坐人员通过时,发出电信号。此信号做为开车信号处理。如此设置是为了防止在猴车运行过程中,有人忘记按开车按钮,坐至坡中间而停车现象的发生。人员在乘车地点上车前,按下开车信号按钮。此信号传到计算机进行处理,指令执行机构动作,猴车开动,同时计算机进行延时处理,当延时完成后,计算机发出指令,猴车停车。延时时间的长短以大于乘人单程运行时间10-20s为宜。 在猴车运行时,如果在下人地点有人未下来.设置于下车地点前方的传感器发出信号,经计算机处理,指令猴车停车。当此信号消失后,如果行车延时还未完成,则猴车继续运行。 在猴车运行过程中,如果有紧急停车信号,则计算机指令猴车停车,并发出警报。在此种情况下,开车信号不再起作用,只有等有关人员查明原因,进行处理,对计算机进行复位后,系统才能重新开始工作。 五、结束语 利用本系统可实现煤矿斜井架空乘人装置全自动控制。较人员操纵系统具有以下特点:安全系数高,减少了设备的无效运行时间,从而减少了设备机械磨损,减少了事故发生的概率,又节约了人员与电能,降低了生产成本。因而,采用自动控制系统是一举多得的事情。 自动控制论文:浅谈对PLC自动控制系统可靠性的认识 摘要:对plc自动控制系统可靠性问题进行7较深入研究,提出了提高系统可靠性运行的方法。实践证明这些方法的采用对提高系统的可靠性是行之有效的。 关键词:可靠性;plc自动控制系统;研究 引言 可编程控制器由于抗干扰能力强,可靠性高,编程简单,性能价格比高,在 工业 控制领域得到越来越广泛应用。 工业年月机作为中央控制单元,配有组态软件,选用大屏幕实时监视界面,实现各控制点的动态显示、数据修改、故障诊断、自动报警,还可显示查询 历史 事件记录,系统各主要部件累计运行时间,各装置工艺流程图,各装置结构图等。中央控制单元和下位机plc之间采用串行通讯方式进行数据交换,通常距离在1000m以内选用485双绞线通讯方式,较常距离可选用光纤通讯,更长距离也可选用无线通讯方式。下位机选用plc控制,根据控制对象的多少,控制对象的范围,可选用一台或多台plc进行控制,ple之间数据交换是利用内部链接寄存器,实现数据交换和共享。由于plc对现场进实时监控具有很高的可靠性,且编程简单、灵活,因此越来越受到人们重视。 一 控制系统可靠性降低的主要原因 虽然工业控制机和可编程控制器本身都具有很高的可靠性,但如果输入给plc的开关量信号出现错误,模拟量信号出现较大偏差,plc输出口控制的执行机构没有按要求动作,这些都可能使控制过程出错,造成无法挽同的 经济 损失。 (一)影响现场输入给plc信号出错的主要原因有: 1 造成传输信号线短路或断路(由于机械拉扯,线路自身老化,特别是鼠害),当传输信号线出故障时,现场信号无法传送给plc,造成控制出错。 2 点抖动,现场触点虽然只闭合一次,plc却认为闭合了多次,虽然硬件加了滤波电路,软件增加微分指令,但由于plc扫描周期太短,仍可能在计数、累加、移位等指令中出错,出现错误控制结果。 3 现场变送器,机械开关自身出故障,如触点接触不良,变送器反映现场非电量偏差较大或不能正常工作等,这些故障同样会使控制系统不能正常工作。 (二)影响执行机构出错的主要原因有: 1 控制负载的接触不能可靠动作,虽然plc发出了动作指令,但执行机构并没按要求动作。 2 控制变频器起动,由于变频器自身故障,变频器所带电机并没按要求工作。 3 各种电动阀、电磁阀该开的没能打开,该关的没能关到位,由于执行机构没能按plc的控制要求动作,使系统无法正常工作,降低了系统可靠性。要提高整个控制系统的可靠性,必须提高输入信号的可靠性和执行机构动作的准确性,否则plc应能及时发现问题,用声光等报警办法提示给操作人员,尽快排除故障,让系统安全、可靠、正确地工作。 二 设计完善的故障报警系统 在自动控制系统的设计中应设计3级故障显示报警系统,1级设置在控制现场各控制柜面板,用指示灯指示设备正常运行和故障情况,当设备正常运行时对应指示灯亮,当该设备运行有故障时指示灯以1hz的频率闪烁。为防止指示灯灯泡损坏不能正确反映设备工作情况,专门设置了故障复位/灯测试按钮,系统运行任何时间持续按该按钮3s,所有指示灯应全部点亮,如果这时有指示等不亮说明该指示灯已坏,应立即更换,改按钮复位后指示灯仍按原工作状态显示设备工作状态。2级故障显示设置在中心控制室大屏幕监视器上,当设备出现故障时,有文字显示故障类型,工艺流程图上对应的设备闪烁, 历史 事件表中将记录该故障。3级故障显示设置在中心控制室信号箱内,当设备出现故障时,信号箱将用声、光报警方式提示工作人员,及时处理故障。在处理故障时,又将故障进行分类,有些故障是要求系统停止运行的,但有些故障对系统工作影响不大,系统可带故障运行,故障可在运行中排除,这样就大大减少整个系统停止运行时间,提高系统可靠性运行水平。 三 输入信号可靠性研究 要提高现场输入给plc信号的可靠性,首先要选择可靠性较高的变送器和各种开关,防止各种原因引起传送信号线短路、断路或接触不良。其次在程序设计时增加数字滤波程序,增加输入信号的可信性。 在现场输入触点后加一定时器,定时时间根据触点抖动情况和系统要的响应速度确定,一般在几十ms,这样可保证触点确实稳定闭合后,才有其它响应。模拟信号滤波可对现场模拟信号连续采样3次,采样间隔由a/d转换速度和该模拟信号变化速率决定。3次采样数据分别存放在数据寄存器dtio、dtii、dtl2中,当最后1次采样结束后利用数据比较、数据交换指令、数据段比较指令去掉最大和最小值,保留中间值作为本次采样结果存放在数据寄存器dto中。 提高读入plc现场信号的可靠性还可利用控制系统自身特点,利用信号之间关系来判断信号的可信程度。如进行液位控制,由于储罐的尺寸是已知的,进液或出液的阀门开度和压力是已知的,在一定时间里罐内液体变化高度大约在什么范围是知道的,如果这时液位计送给plc的数据和估算液位高度相差较大,判断可能是液位计故障,通过故障报警系统通知操作人员检查该液位计。又如各储罐有上下液位极限保护,当开关动作时发出信号给plc,这个信号是否真实可靠,在程序设计时应将这信号和该罐液位计信号对比,如果液位计读数也在极限位置,说明该信号是真实的:如果液位计读数不在极限位置,判断可能是液位极限开关故障或传送信号线路故障,同样通过报警系统通知操作人员处理该故障。由于在程序设计时采用了上述方法,大大提高了输入信号的可靠。 四 执行机构可靠性研究 当现场的信号准确地输入给plc后,plc执行程序,将结果通过执行机构对现场装置进行调节、控制。怎样保证执行机构按控制要求工作,当执行机构没有按要求工作,怎样发现故障?可采取以下措施:当负载由接触器控制时,启动或停止这类负载转为对接触器线圈控制,启动时接触器是否可靠吸台,停止时接触器是否可靠释放,这是最让人关心的。 当开启或关闭电动阀门时,根据阀门开启、关闭时间不同,设置延时时间,经过延时检测开到位或关到位信号,如果这些信号不能按时准确返回给plc,说明阀可能有故障,做阀故障报警处理。 结论 在许多油田的自动控制系统设计中采用了以上方法,经过几年的运行,证明这些方法的采用对提高系统可靠性运行是行之有效的。
物理实验论文:中学生物理实验论文 一、物理实验的重要性 第一,有利于培养学生的探究能力. 在新课程教学目标明确指出了初中物理教学不但要给学生灌输物理知识、物理概念,同时要注重培养学生探究能力的提升.在学生进行实验的过程中,针对所需要解决的问题能够积极探究和思考,从而锻炼和提高学生的科学探究能力,逐渐使学生能够养成科学探究的精神. 第二,有利于帮助学生提高科学素养. 在科学实践的过程中会不断地深化学生对科学知识的概念,培养学生尊重事实,促进学生分析、观察物理现象的能力. 第三,有利于提高学生的学习能力. 在进行实验课程设计的过程中,突出了物理教学的方针、思想、实践性.从多方面、多角度锻炼了学生的思维能力和独立思考的能力.在学生观察、分析、推理的演示实验的过程中,提高了学生的思维能力、思考能力、观察能力、探究能力,以及追求真理的意识. 二、初中物理教学的建议 第一,要明确物理教学实验的重要性,让学生感知到物理教学实验的价值. 树立正确的物理教学实验观念,充分认识物理教学实验能够有效地促进学生成长,帮助学生提高物理成绩和以及提升物理教学的教学效率. 第二,完善物理教学器材,建立相对应器材管理制度. 在物理教学过程中,器材的维护、保养、维修能够保障器材的寿命,同时保障学生的安全性.相关领导人员应该妥善制定出物理器材的保管制度,要选择责任意识强、坚持原则的教师保管实验室,以保障学生能够更好地进行实验. 第三,摆脱传统教师演示、学生观看的状况,注重培养学生的实验动手能力,提高学生的实验次数. 在进行实验教学的过程中,要针对某个实验进行具体的演示、阐述、明确实验目的、实验过程、实验现象、实验注意事项,从而让学生进行具体的实验.例如,在做“用量筒测5mL水的体积”实验时,很多学生都出现过这样的错误,用量筒测水的体积时拿在手里读数,而且读数时视线没有与凹形水面相平,甚至量筒都没放平就读数.这样错误的实验过程,不能有效地帮助学生理解物理概念和知识,而且让整个实验变得没有意义.但是,教师在观察学生实验的过程中,并没有指出学生的错误.在实验结束之后,教师重复了实验,让学生进行观察.首先,用左手拿住量筒,使量筒略倾斜,右手拿试剂瓶(里面放水),使试剂瓶口紧挨着量筒口,使液体缓缓流入.待注入的量快到5mL时,把量筒放平,改用胶头滴管滴加到所需要的量.这样的实验教学,不但不会挫伤学生的积极意识和自尊心,而且锻炼了学生的学习能力和观察能力. 第四,将生活中的物理现象带入到实验教学当中. 物理来源于生活,更扎根于生活,它和生活的的关系是不可分割、不可抽离的.在实验过程中,教师可以将生活中的一些现象引入到课堂当中,帮助学生树立实验的意识.例如,将双手合拢,互相击打会发现两只手都有灼热和疼痛感,这折射出了物理教学中所描述的力是相互作用的;让学生拿出两张相同的A4纸张,用嘴在两张纸中间吹起,会发现两张纸在靠拢,这是在阐述气体流速越快,压强会变得越小.又如,生活中经常会看见注射器,当用手指堵住前端小孔,另一只手用力向外拉活塞,会感到很费力.若停止用力,活塞就会退缩一段距离,这就验证了大气压的存在.以上例子说明,在生活中能够发现很多物理现象.在实验过程中,教师可以有效地利用这些物理现象,说明物理在生活中的重要性,通过学生在生活中的发现和积极的探索,从而更好地学习物理知识.总之,物理实验的探究是教育界一直关注的问题.从教育部所下达的各项关于物理实验的通知和要求,能够充分地了解物理实验的重要性.所以,采取有效的措施,认识到物理实验的价值,还原物理实验在教学中的重要地位,积极引导学生进行物理实验,有利于提高学生的物理成绩,提升学生的探究能力,更有利于帮助学生树立良好的创新意识. 物理实验论文:提高学生物理实验的能力 物理是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有十分重要的作用。心理学研究表明,人的思维活动是在感性材料的基础上产生的,感性材料是思维活动的源泉和依据。各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知并纠正在感知中形成的错觉,从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力,培养能力的目的。 目前,由于升学压力,不少教师在主观或客观上并不重视物理实验教学,因此,我认为,初中物理教学应注重实验教学,切实加强实验教学。 一、引导学生观察物理现象,激发学生的学习兴趣,培养观察能力 众所周知,兴趣是影响学习积极性的最直接因素。那些新奇的、对生活有意义的知识和问题,能引起学生强烈的兴趣。在观察这些物理现象时,教师要引导学生注意整个现象发生的过程、产生条件和特征等。例如,在观察“摩擦起电”现象时,要提示注意:①手帕摩擦过的塑料膜对碎纸屑有什么作用?②手帕摩擦过的两块塑料膜,在相互接近时会发生什么现象?③把用手帕和毛皮分别摩擦过的两块塑料膜靠近些,它们之间会产生什么现象?通过观察,学生自己得出了“摩擦过的物体带电及同种电荷相斥,异种电荷相吸”的结论。通过对上述物理现象的观察,不仅成功地诱发了学生的学习兴趣,满足了学生的求知欲望,还有利于发展学生的观察能力。 二、引导学生通过画图、识图来培养学生的想象能力 教材中各种各样的电路图、滑轮组装配图、物态变化图像等,都是从画图、识图及图像与实物转化的角度,训练学生对物理规律掌握的程度。换句话说,就是靠想象来认识物理规律,然后靠作图来进行分析、判断。例如,在学习“导体做切割磁力线运动”内容时,可启发学生联想“右手拿镰刀割麦子”的情形。根据右手定则,磁力线方向(麦子)、导体运动方向(镰刀)、导体中感生电流方向(四指)的关系就十分明确了。由于想象材料来源于实践并与感知、记忆密切相关,因此教师应引导学生运用画图、识图、观察图表和模型等,来帮助学生对没有直接感知过的,或根本不能直接感知的事物,产生清晰的表象,以开拓学生的思路,扩大知识范围,促进学生想象能力的发展。 三、鼓励学生做好课外小实验、小制作,促进学生对教学内容的学习 各种物理实验,从某种意义上说,都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,都迫切希望进一步探索问题。通过实验,学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。如教材中“纸盒烧开水”、“小风轮”、“电铃”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征。教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作,并有意识地在教学中加以评价。 四、通过实验课教学,培养学生的实验技能和创造性思维能力 物理是一门实验科学,中学物理实验又是学生将来从事科学实验的起点。因此,在物理实验课教学中,必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力,使学生养成良好的实验习惯。每次做实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。例如,在电学实验中,教师要反复强调安培表、伏特表的连接特点及接线位置,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值误差偏大,又避免量程过小使电流烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验基础。通过实验,不仅有效帮助学生领会物理知识,更重要的是通过观察实验现象,分析和解决实验中的问题,能够培养学生的创造性思维能力。 五、注意实验归类,使学生储备的知识进一步系统化,应用更加灵活 根据心理学研究,人的思维的敏捷性和知识的迁移能力,是以思维的条理性为前提,只有系统性、条理性强的知识,才便于掌握和迁移。教材中有关实验内容,是根据课文知识的章节安排的,各章节的实验内容,基本上无必然联系。学生所掌握的有关实验方面的知识,往往既多又乱。因此,在总复习中,可以将原教材中实验内容的章节次序打乱,重新归类为:观察物理现象、基本仪器的使用、基本物理量的测量、验证物理规律等。实验归类,是在学生掌握系统知识的基础上,进一步用实验方法,由浅入深,由现象到本质。打破教材中实验内容的章节,重新分组,目的是避免学生套用一种方法和方式学习物理知识,使学生灵活运用各种仪器、各种方法,从不同角度解决实际问题,从而使学生获得新知识、新技能。在归类实验中,还可以及时补充对比性或综合性强的实验,以提高学生的综合、分析能力。 综上所述,观察物理现象和模型,进行各种物理实验,应用画图、识图的训练等都是发展学生思维,提高学生能力的有效方法。教师应该把精力从单纯传授物理知识转到对学生综合能力的全面培养和训练上来,切实加强物理实验教学。 物理实验论文:改革中学物理实验教学的尝试 中学物理实验教学如何进行改革?笔者根据现代教育理论,结合中学物理教学实行进行了一些尝试,制定了整体改革方案,这个方案的指导思想是:改革传统的教学观念,强调实验教学的整体功能,突出构成整体的各个要素的相互作用,从而全面提高学生的能力。为了搞好整体改革,笔者首先从观念上进行更新,改变传统的思维方式,建构了思考问题要有整体观念,从整体出发又以整体力归宿的思维方式。其次,摒弃了传统的质量观,以培养高素质,全面发展的人才为目的,代替过去只强调智育发展,围绕“两考”(高考、中考)转的质量观。在改革试验中,我们始终以全体学生为主体,充分发挥学生的作用,把整个教学过程看成是师生共同合作共同探索的过程。整个教学让学生意识到自己是学习的主体,自觉动手、动脑。 在整体改革试验中,我们坚持教学的科学性原则,根据系统论原理——整体大于各部分的总和,结合学生的认知规律,实验教学的完整性规律,把组成整体结构的各个要素有机地组合起来,在总体上通盘考虑。这样,注意各要素的功能,而且更注意各部分相互联系形成整体结构的新功能。 我们还把课内和课外融为一体,把演示实验和学生实验统筹安排,把小制做、小发明、实验竞赛、专题讲座适时调整。在实验内容上把科学知识、生活知识全面考虑、互相渗透,把获取知识、科学观察、独立操作、培养实验技能、发挥聪明才智安排于合理的结构中,充分发挥了各部分互相联系、互相作用的整体功能。 经过几年的实践探索,我总结了比较优化的物理实验教学框架,下面就是这个框架的要点。 一、进行多项实验活动,建立立体交叉体系 如前所述,物理实验教学总的效果并不等于各个要素效果的机械总和。物理实验教学的各个要素分为由课内到课外,由演示实验到学生自制教具和学具等六 个方面。在实验中,我们把这六个要素进行综合分析,认为课堂教学、学生实验、教具学具的制做、小发明和小创造、实验竞赛、专题讲座六个要素组成的实验教学系统的总功能不是各个部门各自直接地、单独地体现出来的。而是通过它们之间的特殊联系间接地、综合地表现出来。例如,在《浮力》这一章的实验教学中,我们首先让学生自制学具——一个茶水杯,几块形状不相同的木块,一块铁皮。 在课堂教学中,教师利用演示实验,调动学生的积极性,激发学生兴趣,并根据教学进度,不断提出问题,如,形状不同的物体受到的浮力相同吗?铁皮放在水里,它一定会沉入水底吗?同一物体分别放在水里、煤油里,它露在液面上的体积相同吗?等等。课堂提出问题,要求学生利用自制的学具在课外活动分小组进行实验,回答上面提出的问题。学生通过自己做实验得出正确的结论,兴趣很高,增添了学生积极进行实验的信心。在学完了这一章以后,教师还进一步提出,浮力在生活、生产中的运用有哪些?一公斤的水能浮起二公斤的物体吗?装在船里石头,卸一部分在水池子里,水面会上升吗?等问题。要求学生通过观察生活或自己动手回答问题。这样,通过课内、课外,演示实验和自己动手做实验的有机联系,学生既学到了物理知识,又会运用于生活,更重要的是培养了学生利用物理实验解决实际问题的能力。这些效果只有通过整体结构这个实验教学体系才能取得。单靠演示实验,学生实验在有限的时间内是难以达到的。因此,每个学期,根据教材进度制定教改方案,确定总体目标,建立配套的组织和确定专人负责。 使各个部分为达到这个目的要求而采取相应的措施。从而发挥整体结构的优势。 二、抓好课堂内的实验教学,寓实验课改革于趣味之中 实验教学能否达到最优目的,系统各部分能否协调运转,关键的问题是看我们在课堂教学中能否引起学生较大的兴趣。如果学生对实验感到乏味,那是难以达到目的的。兴趣的培养必须是通过多种途径,多种形式综合进行。物理学科是一门实验科学,我们把中学物理的42个学生实验,700多个演示实验,逐一研究,在揭示物理规律的原则下,每一个实验都做一些趣味性改进。如在演示水的不善于传热的实验时,把事先准备好的小鱼放到试管底部,然后在试管上部加热使水沸腾时,鱼却在管底没有什么异样。学生感到十分惊奇。从而引起了学生的兴趣,增添了学生学习知识的积极性。为了充分发挥学生的主体作用,在演示实验时,我们吸收少数学生参加演示实验,为做学生实验时培养了一批骨干。这样在演示实验时,同学们观察十分认真,收到良好的效果。 三、以学生实验为主要内容,培养学生实事求是的学风 通过演示实验调动了学生的积极性,同学们跃跃欲试,但由于课堂时间限制只能吸收少数参加。在这种情况下,学生对学生实验就非常重视了。我们除了让学生做完课本上的学生实验外,还通过制做教具、学具,把许多演示实验也改成学生实验,给学生提供了自己动手动脑的机会。如演示浮力的大小,电流强度跟电压的关系等实验。在实验过程中,我们除了要求学生用科学的态度做好实验外,更重要的是要求学生写出实验报告,这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告,促使学生在实验过程中,正确理解原理,明确实验目的,认真设计步骤,详细记录数据,分析实验结果。特别是一些实验出现了误差后,要求学生认真讨论,分析产生误差的原因。使学生逐步形成了一 种严肃认真,一丝不苟的学风。 四、把课外活动纳入实验教学的范围是实验教学改革的重要环节 为了从多方面培养学生做物理实验的兴趣,在学生掌握了一些基本实验技能后,应按统一计划,组织好课外活动,配合课堂实验教学,具体措施,一是根据教材实验特点和青少年的心理要求,精心设计课外活动的内容。做到既注意内容和形式的统一,又注意活动的趣味性。保证两课的内在联系。二是抓好落实,一 学期的实验内容要事先确定,建立活动小组,安排好辅导 老师,以保证课外活动经常化、制度化。例如:在学习液压机前,借来油压千斤顶,利用课外活动操作给学生看并让学生自己操作,在学了光学后,指导学生自制望远镜、潜望镜等等。这样把课内和课外内容衔接好,课内课外就能相互补充。 此外,利用课外活动这块阵地,我们还举行了许多别开生面的专题讲座、专题答辩会、科技信息讲座、小制作、小发明等,对促进实验教学起到了很好的作用。 五、举办综合性实验竞赛,将知识性、趣味性、科学性和群众性融为一体为了巩固实验教学的质量,使课外活动具有更大的吸引力,每学期定时举办两次规模较大的实验竞赛活动。如:每学年秋季,当初三学生学完了电学知识后,举行一次“自制直流电路接线板”的竞赛活动,要求在规定的时间内,同时用串、并混联方法把三个灯泡接亮,?方法是以班编队,每队若干人。举行物理实验60m接力赛。分别接力领取试题,画电路图,安装,读数,优胜者给予奖励。在这一 活动中,初三学生人人动手就地取材,自己设计安装,自己测试评价,当电路接通,小灯泡以各种明暗程度发光时学生们都欢呼雀跃。这样既增加了学生学好电学知识的信心,又培养了学生集体主义的思想和设计能力。特别是有自卑心理的差生,当发现自己能够设计比较合理的电路图,迅速安装电路时,一种我不比别人差,我能学好物理的自信心油然而生。除了在初三年级举行外,还在二年级和高中一年级进行“小制作”,“小发明”竞赛活动,五分钟的实验操作竞赛活动,一分钟实验题竞赛活动。 六、引导学生日制学具、教具,参加“小发明、小制做”活动,培养创造型人才引导学生进行发明创造,参加自制学具、教具的活动,一方面可以巩固课内实验所学的知识和初步掌握的基本实验技能,更重要的是培养了学生的创造能力。 在这个活动中,学生们大胆设想认真设计,精心操作,这是传统的教学过程无法达到的。每学年开始,在各个教学班成立自学小组,进行超前预习,引导他们自做学具、教具,鼓励他们创新。在这一活动中,应始终坚持真(原理科学)、新(设计新颖,采用新技术)、美(设计简单合理,主次分明),在整个活动中自然形成以学生为主体,并由一批骨干队伍带动,发展到全班学生纷纷动手,大大提高了学生的实验技能和理论水平丰富了学生的课外活动的内容。几年来师生共同研制成功学具、?教具500多件,价值1800多元,如帕斯卡定律演示仪、磁偏角演示仪、电流方向演示仪等30多件具有创新和实用价值的仪器分别获盛市二三 等奖,?还有100多件获市科教委的发明创造奖。这些活动,培养了学生的创造能力。特别是当学生用自制的学具演示物理规律时,态度十分认真,对仪器特别爱护这很自然地使学生进入了“科学家的角色”,同时,一反往常,过去那些实验纪律换散,操作马虎,敷衍了事,随意乱放仪器和损坏仪器的现象大大地减少了。 我们所进行的中学物理实验整体改革试验是在三个中学进行的。经过四年两个轮回的实验,这三个中学的物理成绩明显优于其它学校,除了考试的平均成绩比其他学校要高出十多分外,在实验技能、实验方法等方面部有明显的提高。在1989年、1990年的全国物理竞赛中有2人获全国三等奖,4人次获省二等奖。在参加应用物理竞赛中,有12人获奖。 物理实验论文:兼谈物理实验创新教学 物理实验是物理教学中不可缺少的重要组成部分,也是物理教学中的重要内容之一。而在初中阶段的物理实验教学对于培养学生学习兴趣、学习积极性、学习方法、思维能力、动手能力等方面都有着举足轻重的影响。笔者从事初中阶段物理教学多年,在教学过程中,把做好物理实验始终放在备课上课的首要地位,不仅按要求做好教材中探究性实验,演示实验,更多地是启发学生利用身边的物品演示一些日常生活生产中的常见物理现象,也就是教材中所说的物理“小实验”,用以激发学生学习兴趣,增加课堂活力,实现物理课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的要求,达到提高课堂效率的目的。主要从三个方面着手:一是利用身边物品直接做些观察比较实验(准确说是现象),二是利用身边物品做些辅助实验。三是对教材中的有些实验进行适当改进,更加便于观察。 利用身边器物直接做些观察实验 在教学中只要留意,随手可用的器物做物理小实验是非常多的,下面摘取部分 1、讲面镜时,利用学生吃饭的小勺子代替凸面镜、凹面镜观察凸面镜、凹面镜对光线控制和成像情况,小勺都是双面抛光的,对光线有较强的反射作用,既简单方便又弥补了实验室器材不足。 2、用三角板在梳子齿上以不同速度(力度相同)括过,比较音调的高低,注意的是木梳比塑料梳好,齿密的比齿稀疏的好,齿细的比齿粗的好,老师做演示时一定要注意选择。 3、用一次性纸杯和线等物当场做“土电话”在教室里验证固体传声。 4、在学习力时,用左手背击打右手背,或左手拉右手,体会物体间力的作用是相互的,将抽象的概念转化为学生对概念的体验,能有效地帮助学生对力的理解。 5 、用一根细竹棍,通过自由与学生手背接触和老师施力形变后与学生手背接触的比较,让学生知道弹力的产生,纠正学生认为有弹性的物体一定有弹力的错误认识。 6、让学生双手食指指肚顶住铅笔的两端,体会笔尖与笔尾对手指的刺激感,帮助学生对压强的认识,以及压强与压力的区别。 7、利用一盆沙,大小不同的小石头演示物体的势能,通过同一高度或不同高度小石头下落到沙盆,将沙砸出的深坑的大小比较小石头的势能,理解影响势能的因素。 8、利用一次性水杯(纸质塑质均可)、酒精灯、水做“纸锅烧水”实验,让学生理解水对物体的着火点的影响。 9、利用水和平面镜在太阳光下做光的色散实验,让学生知道彩虹的形成。 10、利用一只25w的白炽灯泡和废旧灯泡的灯芯(玻璃),组成串联电路,接入220V电源,用酒精灯加热,演示导体与绝缘体的相对性,让学生能直接观察到绝缘体变导体的事实,加强学生用电的安全教育。 日常生活中有许多物品甚至是废弃物如易拉灌、饮料管、橡皮筋等等都可用来做物理小实验,只要我们注意观察,注意收集;所做的小实验只要符合科学道理,能说明物理问题就行,并非是一说到物理实验非要进物理实验室不可,相反有许多小实验在实验室里是做不成的,如导体与绝缘体的变化实验室里就没有相应的器材而做,只能用讲授的办法去告诉学生,所产生的效果远没有从观察实验现象中来得好。 利用身边的物品做些辅助性实验 在平时的物理教学中总会遇到有些物理问题学生想不出具体过程,或是不相信题中所述,不能正确的构建物理模型,就能利用身边的物品按照题意所述过程将物理问题给还原出来,通过实验辅助观察而作出正确解释,如:将“娃哈哈”纯净水瓶剪去底部,不要瓶盖,里面放入一个乒乓球后瓶口朝下,用大烧杯向瓶中倒水,乒乓球为什么不上浮?用手堵瓶口,不让水流出,球就会浮出水面。很多学生想不明白,不如找来相应的器物当堂一做,将过程还原出来,学生看得清楚,自然而然地想着要弄清楚为什么,起到事半功倍的作用,同时也强调了物理知识的实际应用。 辅助性实验能清楚地还原物理问题过程,便于学生观察,将理论的,抽象的物理问题具体化、实物化,有助于培养学生的观察能力、思维能力、动手能力以及随时动手实验的习惯和正确的学习方法。将“要我学,变成我要学” 改进教材中的部分实验 教材中有部分实验由于条件或是器材的限制,学生不易观察或观察可见度较小,如用实验室的器材去做电流做功的实验,由于实验室里配置的电动机电流大,转速快,学生不易看到做匀速运动的弹簧测力计,若利用废弃的录放机上的电动机来做这个实验,效果就好得多,因为录放机上的电动机转速小,转动轴的线速度也较小,实验时做功时间长,便于观察。 做好物理实验,不仅是教学的需要,也是培养学生的创新能力和创新思维的需要;所谓“创新”教育,在学生学习阶段,培养学生创新的理念是物理教学的重要任务,要有对事物弄清楚“究竟”的毅力,在实际的学习过程中,一般而言就是对现有的东西通过“加一加、扩一扩、缩一缩、改一改、变一变”等方法动手对日常接触的东西进行改进以达到创新的目的,创新教育的目的在于培养学生的一种思维、一种理念、一种能力,教给学生一种终身学习的方法,而不是在于学生一定要发明创造一个东西出来才算达到目的。 物理实验论文:浅谈物理实验在教学中的应用 摘 要:物理实验能给学生提供感性的认识,培养学生的观察能力,帮助学生发现物理规律,建立物理理论。 关键词:物理实验 观察能力 物理理论 物理学是以实验为基础的科学,实验始终是研究物理学的重要方法,因此在中学物理教学中实验是重要的教学方法,通过演示和实验不仅能提供学生对所研究的物理现象的感性材料,培养学生的观察能力,而且还可以使学生获得一定的实验技能,培养学生的实验能力。 物理实验使指人们根据研究的目的,利用科学仪器设备人为的控制或模拟物理现象,排除干扰,突出主要因素,在最有利的条件下研究物理规律的一种活动。物理实验可以简化和纯化研究过程;可以强化研究条件;可以加速或延缓物理过程;可以重复再现物理过程;可以对物理现象或过程进行定量研究。总而言之,物理实验在物理教学中有十分重要的作用。下面从以下几点加以说明: 一、物理实验可以培养学生的观察能力。 教师在演示实验中,首先要让学生明确实验观察的目的,其次要让学生观察实验的装置,认真观察实验仪器的初始状态,了解各部分仪器、仪表的作用与功能,使学生对观察的目的,实验的仪器装置有一个整体认识。在做电学实验时,要先让学生看清电路。第三,要引导学生认真观察实验现象的发生和变化过程,演示实验一般要重复做二至三次,以便于学生反复观察,纪录实验现象、结论,教师还要带领学生分析思考逐步形成理论。这样,学生的观察能力得到了培养,对理论知识建立的过程有了较清楚的认识,使知识具体化,帮助学生理解较抽象的理论物理知识,能够使其久久留与脑海之中,保持较长的记忆时间1。一般地,第一次演示时,让学生集中观察发生的现象,第二次要求学生观察老师的操作,以便明确现象是怎样发生的,第三次让学生综合观察现象发生的过程及其结果如何。 为了增强演示实验的效果,培养学生的观察能力,教(文秘站:)师可以在演示实验前或演示实验过程中,提出一些思考性的问题,以便引导学生观察实验中发生的现象及现象变化过程,把学生的无意注意转化为有意注意,引导学生集中注意力观察最需要观察的事物,并在演示实验过程中指导学生观察方法,以及观察中应注意的问题。 在演示实验的观察训练中可以逐步减少教师的指导,从开始时实验前做详细的指导观察逐步地变为有重点地指导观察。在学生具备一定的观察能力后,可运用“无声演示”的方法,即教师在演示前和演示过程中都不讲解指导,而只操作给学生观察,演示结束后,让学生把观察到的现象和过程用科学语言正确描述出来,可以先提一名学生回答,然后请其他学生补充,直至达到要求为止。也可以让每个学生看完教师的无声演示后,写下自己所观察到的现象和过程,这也是考察学生观察能力的有效方法之一。经过这样反复多次的训练,即可不断提高学生的观察能力。 二、通过物理实验发现物理规律,建立物理理论。 在物理学中,物理规律一般都是通过实验总结出来的。一些物理学家为了探索自然的规律,不惜从事十年数十年的艰苦实验,有的还要冒着生命的危险来进行实验研究。例如法拉第电磁感应定律是经过十年的实验探索才发现的,在此之前1820年奥斯特发现了电流的磁效应,这使善于思考的法拉第由此得到启发并提出“磁转化为电”的设想,1822年法拉第就开始了艰苦漫长的转磁为电的研究,经过无数次的实验,终于在1831年发现了电磁感应现象,接着又进行了一系列的实验研究,最后成功的实现了磁转化为电的设想,并经过进一步的实验探索,总结出了法拉第电磁感应定律,开创了人类的电气化时代。美国科学家富兰克林是冒着生命危险进行“捕捉雷电”实验的,并为电学的发展作出了贡献。科学实验也是发明家取得成功的必由之路。如美国发明大王爱迪生曾获1093项发明专利,可以说,他的每一项发明都是通过实验取得的。例如爱迪生发明白炽灯时为了寻找灯丝的合适材料,曾先后用1600多种矿物和金属材料进行反复的实验,历时13个月,终于研制成功一只亮度达40烛光的炭化竹丝灯泡2。可以说科学实验是人们认识自然,改造自然的重要途径。因为人们只有通过变革自然界的活动才能获得关于自然界的现象和本质的种种感性材料,并在概括大量感性材料的基础上发现规律和建立理论。 三、通过物理实验可以验证物理假说,检验物理理论。 通过实验不仅可以发现物理规律,建立物理理论,而且还能验证物理假说,检查物理理论的真伪。因此,实验既是建立理论的源泉,又是检验理论真理性的标准。例如1956年李政道、杨振宁提出的“弱作用下宇称不守恒”的假说,在被吴健雄的钴—60实验验证后,才被公认。法拉第由“电生磁”萌发的“磁生电”的假说,被实验验证后才变为物理规律。另一方面一些物理理论被实验检验后不得不抛弃,如亚里士多德的“落体观念”在统治了物理学两千多年后被伽利略的实验证明是错误的而被人们抛弃。有如“以太”和“燃素”虽在物理学中存在多年,最终还是被实验检验而宣告并不存在。 作为物理实验,它之所以能够充当验证物理假说的依据,检验物理理论的标准,是由于物理实验具备检验科学真理性的根本属性。物理假说和理论是人们的思维对于自然界规律性的反映,那么作为检验这种反映正确与否的标准不能是理论本身,同时又不能是客观对象本身,因为作为纯粹的客观对象并不能证明理论与对象是否符合一致;另一方面,作为标准又必须具有把人的思维同客观世界联系起来的特性。物理实验恰恰具备以上作为检验标准的条件,所以物理实验是验证假说,检验理论的标准。 四、通过实验完善理论体系,发展物理理论。 通过实验能不断地完善理论体系,发展物理理论。例如19世纪末20世纪初,人们相继发现了X射线、电子、天然放射性现象等用经典物理学无法解释的实验事实,预告了新的物理理论的即将诞生。麦克尔逊—莫雷实验否定了以太的存在,导致了相对论的建立,黑体辐射的实验事实最终导致了量子力学的产生3。 在中学教学过程中的实验多为演示实验、边讲边实验、分组实验,无论是哪一种实验都有利于培养学生对物理的浓厚兴趣,有利于学生注意力的集中,调动学生学习的主观能动性,有利于学生更好的了解教材,掌握教材,通过各种感觉获得更多的直接经验和感性材料,有利于学生掌握知识和理解知识打好基础,以便学生很好的认识物理现象,掌握物理规律和理论,能促进良好教学效果的产生。因此,在教学过程中我们应注意物理实验的运用。 物理实验论文:物理实验教学创新 1.物理实验课程按照层次的高低可以分为不同类型: 科学小实践、设计性实验、综合性实验、基本实验。其中基本实验是最低层次,主要是接受知识的过程,属于一级基础物理实验体系。综合性实验和设计性实验属于二、三级的物理实验等级,从接受知识发展到运用知识创设实验。最高级的是科学小实践,指在实际中运用所学知识解决生活和学习中的问题。新型物理实验课程体系更加注重培养学生的综合能力,而非只是简单的重复和验证。不同级别的物理实验代表着实验技能发展水平是由低到高不断进步的。每一级的物理实验都需要一定的时间来学习和掌握,最终走向科学的高峰。 (1)基本实验是普及实验,能够满足理、工、文、商等各专业学生学习物理基础知识的需求。它主要包括物理基础知识和技能的训练,基本测量方法以及对生活常见的物理现象的认识,如力、热、电、光等。一级物理实验是进行更高级物理实验的基础和前提,絮叨得到彻底的贯彻和全面的掌握。 (2)二、三级物理实验的难度和复杂程度都大于基本物理实验,但它们也更具趣味性,更能激发学生的学习兴趣。同时,综合性实验和设计性实验强调培养学生自主学习的能力。传统物理实验是由教师提前摆好实验设备,准备好实验所需的材料,学生只是单纯的做实验,往往对实验原理却不求甚解,背离了物理实验的初衷。新型的物理实验体系强调教师要以学生为主体,引导学生根据所学知识,自己设计和操作实验。在摸索和失败中吸取经验教训,加深对物理原理的理解和掌握。二、三级物理实验课程适于理工科学生对物理学的进一步学习。 (3)四级物理实验以科学小实践为主,重点培养学生科学研究和开发运用物理知识的能力。学生需要自己开发课程来进行深入研究,难度比较大。因此,四级物理实验课程一般作为物理类专业学生的必修课,而对非物理类专业的理科学生来说则可作为选修课。 2.改革实验教学内容 创新教学环境物理实验教学内容要体现时代性和先进性。随着物理学的不断更新发展,在各级物理实验课程中,都应该采用新的现代科技,与社会接轨,做到学以致用。 例如,在对全校工、商、文科学生一、二年级所开设的物理实验中,已涉及光谱技术、真空技术、磁共振技术、核物理技术、X光衍射的技术、光纤技术、传感器技术、光学信息处理技术等。这些实验的开设,可以让学生实际、直观了解物理新科技的原理,拓展学生知识面,提升物理思维高度。目前,中国科技大学开设多元化的实验类型,以满足不同层次学生的需求,包括公共必修实验、选修实验、仿真实验、远程网络实验、开放实验等。首先,学校开设“大学物理实验远程教学”,利用现代高科技的信息技术,让学生能够不受场地和时间的限制,通过互联网来对实验教学内容进行预习和复习。学生可以更合理的安排自己的时间,甚至随时随地地展开物理实验学习。 教师在这里只是对学生进行一些辅助和启发,让学生有足够的空间去探索和总结,并找出自己的创新点,加以论证。最后,学校为学生开设各类仿真实验室,充分运用虚拟实验技术,把计算机应用软件和实际试验结合起来。这样不仅能够让学生有更多的机会进行试验操作,而且能够提高那些复杂程度和困难程度高的物理实验的成功率。实验室设备的使用、管理和维护的工作中,改变了通常学生与实验室设备单纯的使用与被使用关系,使我们在自主进行实验的同时,也是参与到实验设备的管理和维护中,这不仅实现了实验设备维护的常态化管理、减轻了实验室工作人员劳动强度,也提高了学生自觉维护实验室设备的责任感和自觉性,培养了学生良好的工作习惯和职业素养。 创新的实践教学管理模式,实现了实验准备、网上实验预约、现场实际操作、设备自动管理、过程全程监控。我们以自主式、合作式、研究式等方式完成各种实践训练,有效锻炼了我们的自主实践能力,增强了团队合作意识及工作责任心。 2.1充分利用教学资源,提高实验教学质量由于开放实验室允许同学们根据各自所需自主地选择时间和方式进行科学实验,这样显然可以最大限度地发挥实验室资源效益,实现资源共享,提高仪器设备的使用效率。开放实验室的内容形式多样,我们既可以做实验,也可以讨论问题;既可以对上次实验进行再做或者选做一些新实验,也可以根据自己的兴趣做一些课外实验,这样学生自主实验,不仅可以消除传统学习中因实验时间不足而引发的问题,补充了课堂实验教学的不足,也有利于培养我们的专业兴趣,提升学生的专业知识能力,使同学们对知识的掌握更为深入更为系统。通过开放实验室让部分实验放入学生自由时间中完成,不仅可以弥补理论课和实验课时的限制,也可以更合理地分配教学资源。同时,还可以理论联系实际,消除理论授课过程中的枯燥乏味感,从而更好的提高实验教学质量。 2.2依托科技竞赛和大学生实践创新训练计划全方位培养学生的科技创新能力 2.3创新型实验计划、卓越工程师人才培养体系建筑电气与智能化创新型实验计划以学生为主体,以创新项目实施为主线,在导师的指导下以学生特长、兴趣为出发点,注重过程训练和自主设计,激发我们的科学研究兴趣,着重培养我们 自主学习、团队协作以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。建筑电气与智能化卓越工程师人才培养体系以提高我们的工程实践能力和创新能力为目标,从创新型高级工程应用人才培养体系整体出发,在对各教学环节整体优化与提高的基础上,以建筑智能化工程设计、工程开发、工程实施及工程管理四大主线,分层式、模块化、构建实验教学人才培养新体系。 2.4大学生实践创新计划对培养大学生创新团队增益良多大学生实践创新计划的实施,有利于培养大学生自主学习、团队协作以及提出问题、分析问题、解决问题的能力。创新型实践计划,可以锻炼团队成员的默契度,以及团队的组织能力、协调能力和沟通能力。同时,对提高大学生智能建筑工程实践技能大赛水平,培养工科学生科技创新能力和工程适应能力具有重要作用。 2.5大学生科技竞赛着眼于工程化项目训练成效创新型实验教学科技创新平台的搭建,可以使我们在课余时间进行拓展练习。根据大学生科技竞赛的要求,我们可以模拟出基于特定工程场景的个性化训练项目,从材料准备、节奏控制、战术策略、时间把握、心态调整五个方面进行训练,模拟比赛和工程实践中可能出现的场景,对培养我们的应变能力,提高我们的科技创新能力以及在大学生科技竞赛中的成绩有着重要意义。 3.结语 我们应该进一步开展创新实践技能训练,开发、设计出代表楼控领域先进技术的、具有实用意义和价值的工程化训练项目。该创新型实验教学科技创新平台的搭建,打破了传统封闭的实验教学模式,顺应了现代教育、教学的发展要求,对培养我们的创新能力,全面提高综合素质水平起到了积极的作用 物理实验论文:物理实验设计的基本方法 物理学是一门实验科学,而我们目前的物理教学,基本上是停留在关于物理学的知识系统的归纳和理论体系的阐述上,就连物理实验本身的教学,也是按教材的分析按部就班地进行纯理论的讲解.其弊端是显而易见的,如果考查的实验不是教材所限的实验呢? 一、实验设计教学的必要性 1996年上海高考第四(5)题要求测定陶瓷管上均匀电阻膜的厚度,就属于设计型实验.但由于题目给出了全部实验器材和所有相关量,使实验定位在电阻或电阻率的测定上,又大大降低了实验难度,只属于局部设计型实验.无论命题者出于何种考虑,设计型实验毕竟半遮半掩地出现了,这多少给教学工作者提了个醒. 1.从小处着眼,加强实验设计教学 上海作为高考改革的试点城市,其成功的改革将为全国高考提供可能的改革方向,甚至一些新颖的题型和情境,都可能为全国高考所借鉴.如1996年全国高考第21题就是从1995年上海高考第一(5)题脱胎而来的.无疑上海高考关于实验设计的考查是又一个成功的改革举措,极有在全国推广的价值.而物理《考试说明》中要求“会用在这些实验中学过的实验方法”,也为实验设计的考查在全国的推广提供了可能. 2.从大处着眼,加强实验设计教学 著名核物理学家钱三强先生在为郭奕玲、沈慧君编著的《物理学史》所作的序中,曾严厉指出:“今天我们科学界有一个弱点,这就是思想不很活泼,这也许跟大家过去受的教育有一定关系……”我们常常教育学生“应该……”“必须……”;我们的考试题目常常不惜笔墨描述背景、附加条件,最后只有一个小小的空格“是……”.这样培养选拔出来的人才在学校是好学生,步入社会是好职员,大脑中只是机械地跳动着两个问题:“你要我做什么?你要我怎么做?”工作常常:“完成”的相当漂亮,但思想僵化,毫无创见.这正是我们的悲哀!长期以来的这种教育选拔模式,致使我们现在仍只能在很羞涩地提到几个美籍华人时才有一种借来的荣光与自豪! 思想不活跃,是因为我们给了学生太多的“必须”的限制;思想僵化,是因为我们留给学生太少的“可能”的余地.实验设计的教学,正是活跃思想,培养能力的一种好方法,授以实验的基本方法,让学生自己去考虑有哪些可能的做法,自己会怎么做. 二、实验设计的基本方法 1.明确目的,广泛联系 题目或课题要求测定什么物理量,或要求验证、探索什么规律,这是实验的目的,是实验设计的出发点.实验目的明确后,应用所学知识,广泛联系,看看该物理量或物理规律在哪些内容中出现过,与哪些物理现象有关,与哪些物理量有直接的联系.对于测量型实验,被测量通过什么规律需用哪些物理量来定量地表示;对于验证型实验,在相应的物理现象中,怎样的定量关系成立,才能达到验证规律的目的;对于探索型实验,在相应的物理现象中,涉及哪些物理量……这些都是应首先分析的. 举例来说,要测定地球表面附近的重力加速度,我们就应检索:在所学知识范围内,哪些内容涉及到重力加速度,它与其他物理量有何定量关系,并一一罗列出来: (1)在静力学中,静止物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力大小就等于重力,即T=N=mg.若T(或N)和m能测出,则重力加速度g可测定. (2)在超重或失重(但不完全失重)系统中,F-mg=±ma.若F、a和m可测出,则重力加速度g可测定. (3)在运动学中,物体从光滑斜面上由静止下滑,s=12gsinθt2.若s、θ和t可测定,则重力加速度g也可测定. (4)在运动学中,物体从粗糙斜面上由静止下滑,s=12(gsinθ-μgcosθ)t2.若s、θ、μ和t可测,则重力加速度g也可测定. (5)自由落体运动中,h=12gt2.若h和t可测出,则重力加速度g也可测定. (6)用重力加速度测定仪测定. (7)在平抛运动中,竖直方向在连续相等的时间内位移之差Δy=gt2.若Δy和t可测,重力加速度g同样可以测出. (8)在斜抛运动中,水平射程可以表示为x=v02sin2θ/g.若x、v0和θ可测出,则重力加速度g也可测出. (9)单摆做简谐振动时,其周期可以表示为T=2πl/g.若T和l可测,则g可测. (10)在焦耳测定热功当量的实验中,若能测出水的质量和升高的温度,算出水增加的内能,再测出重物的质量和下落的高度,同样可测定重力加速度. (11)带电粒子在的匀强电场平行板电容器中平衡时,mg=qU/d.若U、d和带电粒子的荷质比(q/m)可测定,则g可测出. (12)假设一物体在地球表面附近绕地球做圆周运动,mg=GMm/R2,g=GM/R2. 2.选择方案,简便精确 对于每一个实验目标,都可能存在多条思路、多种方案.教材中关于某个实验目标的实验方案,也只是众多方案中的一种,而且不一定是最好的一种,而只是较可行的一种.那么在众多实验方案中,我们应如何选择呢?一般来说,选择实验方案主要有三条原则: (1)简便性原则即要求所选方案原理简单、操作简便,各量易测.应尽量避免实施那些原理复杂、操作繁琐和被测量不易直接测量的实验方案. (2)可行性原则实验方案的实施要安全可靠,不会对人身和器材造成危害;所需装置和器材要易于置备,不能脱离实际,不能超出现有条件. (3)精确性原则不同的实验方案,其实验原理、所用仪器以及实验重复性等方面所引入的误差是不同的.在选择方案时,应对各种可能的方案进行初步的误差分析,尽可能选用精确度高的实验方案. 以上三原则通常要综合考虑. 在前述方案中,方案(1)中常用的测力计误差较大;(2)中F和a均不易测定;(3)中θ和t不易测定且难以保证斜面足够光滑;(4)中θ、t和μ均不易测定;(5)中若用秒表计时人为因素较大,若用打点计时器计时,纸带受振针阻力与通常小物块所受重力相比不能忽略;(6)中仪器先进但一般中学没有;(7)中若用闪光照像技术则是一种好方案,但设备和技术都达不到要求,若用平抛运动的研究方法误差较大;(8)中θ和v0的测量难度较大;(9)中相对而言较切合中学实际;(10)中需测定的物理量多且很难采取绝热措施;(11)中学阶段不易测定荷质比;(12)只是一个思想实验,无法付诸实践,但可估算,代入数据得g=9.857m/s2,与标准值9.81m/s2只相差4.8.综上所述,中学阶段通常采用单摆法测定重力加速度. 3.依据方案,选定器材 实验方案选定之后,考虑该方案需要哪些装置,被测量与哪些物理量有直接的定量关系,这些物理量分别需用什么仪器来测定,从而确定整个实验需要哪些器材. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中,是利用单摆装置来进行实验的,故需铁架台、细线和摆球等来组装单摆.重力加速度可表示为g=4π2l/T2,周期需用秒表测定;摆 长l是从悬点到摆球中心的距离,因此需用米尺和游标卡尺分别测定摆线长度l和摆球直径d.从实验原理表达式可以看出,实验与摆球质量无关,故毋需使用天平.当然,从实验方便性和精确性角度考虑,还需对所选器材作进一步要求,以期把系统误差降到最小.如上述器材中,摆线的伸缩性和质量应较小,摆球的质量应较大.摆线伸缩性大,其长度会随拉力变化而变化;摆球与摆线质量相差越小,系统(摆线和摆球)质心偏离摆球中心越远,误差就越大.为了便于观察,摆球振动的路径宜长,但又要确保单摆做简谐振动,故摆线宜长些,常取1米左右. 4.拟定步骤,合理有序实验之前,要做到心中有数:如何组装器材,哪些量先测,哪些量后测,应从正确操作和提高效率的角度拟定一个合理而有序的实验步骤.对一些可直接测量的物理量,可先行测量;对需通过实验装置才能测定的物理量,须先组装器材,再进行实验、观察和测量. 在“利用单摆测定重力加速度”的实验中.原理表达式g=4π2l/T2中的l和T分别为单摆的摆长和单摆做简谐振动的周期.因此应先组装单摆,再测定摆长,最后让单摆做简谐振动,测定周期T.根据所测数据计算出重力加速度g的值.至于过程细节不再赘述. 5.数据处理,误差分析高考对此要求不高,但常用的数据处理和误差分析的方法还是应该掌握,在设计实验时也应予考虑. 三、建议我们不能说全国高考对中学教学起一种指挥棒的作用,但也无法低估高考对中学教学的导向作用,正确认识并充分利用这种导向作用,对改善中学教学现状是大有裨益的.因此在高考命题上做点文章,使试题内涵精些,外延宽些,少些“是什么”,多些“怎么样”,思想自然活跃,花样自然增多.以1996年全国高考第15题为例,若把问题改为:“根据以上数据,能否验证机械能守恒定律?试用必要的文字和简明的算式阐明你的观点.”这样一改,同样可考查即时速度、ΔEP和ΔEK的计算,但为学生提供的可能性增多了.为什么非得从“第一个点”开始考虑呢?见微知著,我们完全可以通过证明ΔEP(BC)与ΔEK(BC)相等来验证机械能守恒定律,至少可说明BC过程机械能守恒. 总而言之,要改善中学物理教学现状,培养思想活跃、有创新精神和创造能力的跨世纪人才,即需中学教育工作者的切实努力,也需全国高考的积极正确导向. 物理实验论文:基于建构主义理论的高校物理实验教学研究 一、前言 近几年来,随着建构主义理论的不断发展,高校课程的教学理论及内容的不断改革,同样也对高校物理实验教学产生了深远的影响,高校物理实验已日益受到高校师生的重视。尤其是建构主义理论的发展,大大推动了国内外高校教学的模式与方法及教学内容的根本性变革,对高校物理实验教学产生了巨大的影响。而各大高等院校也都逐步开始重视高校物理实验的教学质量,并且不断地加大了对高校物理实验方面的资金投入,以适应时代的要求。 二、建构主义理论的涵义与内容 建构主义是20世纪学习理论中行为主义进一步发展而形成的理论,同时也是当代教育心理学的一次重大革命与突破。该理论的提出给教学领域带来了学习观和教学观的根本性变革。在建构主义理论中明确提出,学习的过程是学生积极主动地建构认知的过程,教师在整个教学过程中必须以学生为中心。建构主义理论指出学习并不是被动地对新知识的记忆和吸收,而应当是学习者根据已有的经验以及知识结构对新的问题与知识进行的主动建构。学习是具有自主性、情境性和社会性的活动,在学习的过程中要以问题作为切入点,积极独立地进行探索与发现,并且在相互协商与讨论中获取知识。因此,我们必须将被动接受的学习者变为知识意义的主动建构者,将灌输知识的教师变为知识意义的建构帮助者与促进者。在高校物理实验的教学过程中,我们不仅仅要把教材作为教师传授的内容,还应当把它作为学习者意义建构的对象,利用原有的知识结构对新知识进行理解,并且通过自主学习,赋予新知识新的意义,在顺应新知识的同时,对原有认知结构进行进一步的改造与重组,从而实现知识意义的主动建构。 三、基于建构主义理论的高校物理实验课程的作用 在理工科高校中,高校物理实验是一门必修的公共基础课,同时也是培养高校学生系统实验方法及实验技能的主要途径。而高校物理本身就是一门建立在实验基础上的学科,与传统的课堂理论教学相比,基于建构主义理论的高校物理实验教学可以更好地培养学生的创新能力、动手能力,以及解决分析问题的能力,更加有利于培养学生的科学素质。通过基于建构主义理论的高校物理实验的学习,不仅能帮助学生形成正确的物理概念,在加深对物理概念与规律的理解的同时,还能够加强学生理论与实践相结合的意识,让他们将所学的知识运用到实践中去,同时锻炼他们动脑与动手的能力,以及发现问题与解决问题的能力。 四、建构主义理论对高校物理实验的指导作用 实验教学的过程包括五大部分:创设情境、提高问题,自主学习、实验探索,协作学习、讨论交流,教师讲评,学生反思、创新等。要想对高校物理实验实现教学难点的突破,我们必须要按照建构主义的指导去做,将学生由被动接受变为主动学习,并且成为认知学习过程的主体。在基于建构主义理论的教学模式的指导下,我们应当做到以下几点措施,以提高高校物理实验教学的教学效率。 (一)创设一定的情境,提出问题 教师可以利用实验器材和多媒体教学系统以及实验网站,为学生创设一定的物理情境,让学生身临其境,从而激发学生学习与研究的兴趣,让学生带着问题去研究与实验,并且在实验过程中发现问题;还可以进行小组讨论,让学生在交流的过程中解决问题。 (二)将高校物理教学生活化 物理是一门来源于生活,而又服务于生活或生产的学科,物理所涉及到的知识大多可以在生活中找到直观的现象。因此,教师在物理实验的教学过程中,应当将物理教学生活化,尽可能地将学生身边熟悉的事物作为教学素材,使学生能够从自己的生活经历和观察中认识到物理现象和物理规律,让学生悉心观察、发现问题,引起学生的情感共鸣,从而激发学生学习物理的兴趣。学生在充满困惑和矛盾的好奇心理下,会主动寻求问题的解决方法,进而提高其自主学习能力,并利用所学的物理知识去解决这些问题,在逐步培养自身的创新与实践能力的同时,进一步探究物理知识和规律。 (三)让学生在实验探索中自主学习 在进行物理实验的过程中,教师要先让学生对实验背景、实验原理、实验操作过程及注意事项等内容有一个大体的了解。接着教师可以演示实验,使学生对实验有初步的感性认识,引发学生对问题的思考,进而激发他们对实验内容的兴趣。最后让学生在已有知识的基础上,进行实验操作,进行自主探索与发现,让学生在实验探索中自主学习,同时培养他们的科学探索精神。 (四)加强学生间的协作学习以及讨论交流 在实验过程中,教师应当提倡学生对实验过程中出现的疑点以及难点进行小组讨论交流。在学生协作学习的过程中,教师可以进行适当的引导和控制,让学生在相互交流的过程中共同学习。最后,教师要将没有解决的疑点难点提出来,让全班学生进行讨论解决。 五、结束语 综上所述,物理实验在高校物理教学中发挥着重要的指导意义,但是,在实际的教学环节中,这一课程常常会被忽视,没有真正发挥实验教学的作用。因此,在高校物理实验教学的实际过程中,一定要以问题为切入点,运用现代教育技术,大力鼓励学生独立探索,运用建构主义理论设计实验课程,多锻炼学生的独立操作能力,积极改革高校物理的实验教学,拓展物理的知识面,选用建构主义的教学模式,加强师生之间的沟通和交流,培养学生的创新意识,进而有效提高高校生的独立实践能力和创新能力,以促进学生的全面发展。 物理实验论文:高中物理实验教学的现状以及对策 针对应试教育情况下高中物理实验教学的现状,本文提出改变物理实验教学现状的策略,应以改变高考物理实验考试方式为突破口,以营造物理实验教学的氛围为重点,以推行“物理课专用教室”为目标。 论文关键词:物理,实验教学,现状,策略 物理学是一门以实验为基础的自然科学。回顾物理学产生和发展的过程,无论是经典物理学的建立和发展,还是现代物理学的进展都与物理实验息息相关。加强实验教学,开发学生的探究能力和创造能力,在加强素质教育的今天,显得尤为突出,更加重要。然而,在现今物理教学中,由于受“应试教育”及其它因素的影响,实验教学严重偏离了正常轨道,影响着物理教学健康发展。 1.高中物理实验教学的现状 1.1.黑板上的实验。将学生的分组实验整个过程完全在黑板上讲解,更有甚者直接用教科书讲解,然后教师归纳出要点,让学生死记硬背,并选取大量的相应实验练习题进行强化训练。因此出现了"做实验不如讲实验","讲实验不如背实验"的荒谬作法,使实验教学在“应试”的泥潭里越陷越深。 1.2.大屏幕上的实验。科技的飞速发展,多媒体进入课堂,使得部分教师过分追求、迷恋多媒体模拟物理实验,有的教师直接用物理实验教学课堂实录光盘或从网上下载的物理实验教学课件进行的实验教学,还美其名曰现代化教学手段运用。学生仅仅成为大屏幕上实验的观看者,只能感受到课件的神奇画面,忽略了实验的实际操作的本质。 1.3.教师代替学生实验。为了省时省力,将大纲要求的必做学生实验改成课堂演示实验。教师从学生分组实验仪器中拿出一套仪器在课堂上演示,用演示实验代替分组实验,教师的操作代替了学生的操作。本来是全体学生都要动手参与其中的实验活动,变成了教师一个人的独角戏。教师虽然可以顺利而完美将实验过程展示给学生,但丧失了学生亲自体验实验操作过程的机会。 2.物理实验教学现状的根源分析 2.1.高考实验题的引导作用。高考物理实验考题毕竟是通过解答试卷,即笔试完成,尽管题型千变万化,万变不离其宗,内容也始终离不开大纲规定的、教科书上的范围。教师通过黑板上讲实验、学生背实验,再通过大量的实验题反复巩固训练,基本上可以达到高考应试知识水平要求。 2.2.对物理实验的不可替代性认识不足。 实验教学不仅有助学生形成正确的概念,加深对规律的理解,增强分析、解决问题的能力,而且能直接培养学生用实验验证和探索规律的能力,是其它任何手段不能替代的。 2.2.1.教师的功利思想。准备一个学生分组实验,教师需要事先熟悉实验器材、实验过程等,需要花费比平时讲课一倍或两倍以上的时间和精力。一般学校,把上实验课和一般课等同看待,不多计工作量。另外,实验课主要是学生活动,教师在组织教学上还要比平时上课更多的操心费力。 2.2.2.学校的漠然置之。对教师不组织学生实验的现象,学校方面往往是视而不见,置若罔闻。一是不做学生实验,不用配备更多的实验室,省资源;二是免得购进足够的实验仪器,省资金;最主要的是为应对高考,教师讲实验、学生用笔做“试题实验”不影响高考升学率。 3.改变物理实验教学现状的有效策略 3.1.改变高考物理实验的考试方式。 将高考物理实验的考试方式由单一的笔试变为笔试+操作技能,也就是把考实验理论和考实验操作结合起来。考试成绩由理论考试成绩和操作考试成绩两部分组成,二者的比例可为4∶6。操作考试是根据教学大纲的要求把实验操作能力要达到的教学目标加以分解,并按实验内容难易程度将考试分解为考基础性实验和综合性实验。基础性实验一般以大纲中规定必做的实验为主;综合性实验考试是将不同的实验进行组合,综合解决较复杂的问题,要求学生利用本实验手段去解决新的问题。实验操作技能考试(考核)的方式可以仿照各省市中考招生物理实验操作技能考试(考核)的模式,由省或市教育行政部门统一组织,在高考两个月前实施。由于实验操作技能考试专业性很强,需要制定详细的评分标准和事先培训物理教师等组成的专业监考测试人员。为了防止考试作弊,可以在省内各市之间交换专业监考测试人员。 采用改变高考物理实验考试方式的方法虽然能一锤子定音,快捷有效,但操作方法很难,操作过程复杂。 3.2.营造物理实验教学的氛围。 3.2.1.教育行政部门每年要对基层学校实验教学情况进行一次专项检查,或者可以作为年度教学专项检查中一项重要内容进行督导检查。 3.2.2.定期开展学生实验操作技能比赛,对获奖者进行表彰,对指导教师也要予以一定的奖励。 3.2.3.加强物理教师实验操作技能专题培训。虽然物理教师已经具备一定的实验教学理论和技能,但随着社会的发展、科技的进步,实验方法和实验技术不断更新,必然要求不断提高教师的实验技能和专业水平。要求物理教师必须达到要求的实验操作技能标准,持证上岗,不达标者不能再担任物理课。 3.2.4.每节实验课工作量考核计分系数要大于平时上课的系数。比如,平时物理课系数为1.0,那么物理实验课的系数可为1.5. 3.2.5.定期举行物理实验教学公开课比赛和教师实验操作技能比赛,对获奖教师进行表彰,纳入年度考核计分。 大力营造物理实验教学氛围的方法,是渐进式的,方法简单,便于操作,但需要漫长的时间过程。 3.3.推行“物理课专用教室”。 物理学是一门实验科学,学习物理知识需要从实验探究入手。所以,要能所有的物理课都在实验室里上课,即上物理课的教室就是实验室,实验室就是教室,教师边讲课边实验,边实验边讲课,学生边学习边实验,边实验边学习,这样的学习环境,不仅使学生学习到了物理知识,同时也培养了操作技能和创造能力。 实施“物理课专用教室”的方法是最理想的方法,但需要足够数量的实验室和配备足够数量的实验仪器。 综上所述,只有各方面形成共识,齐心协力,把物理教学真正移到以实验为基础上来,物理实验教学的现状才能得到改变。 物理实验论文:浅谈物理实验之后的反思 以往的教学比较注重的是实验前的准备和实验中的操作,而忽视了实验后的反思和总结。教学中引导学生进行反思,对进一步理解实验、深化实验、完善实验起者重要的作用。通过反思可总结实验规律,优化实验方案,创新实验设计,揭示实验本质,增强实验效果。那么,物理实验之后应反思些什么呢? 1、反思实验原理 围绕实验原理进行反思,可变通实验原理公式,使实验方案更为简洁,实验结果更为准确。例如,“测量滑轮组机械效率”实验原理公式是η=Gh/Fs,需用弹簧测力计测出重物的重力G,绳子自由端的拉力F,用刻度尺测出重物提升的高度h,绳子末端移动的距离s。若反思一下实验原理公式可变通为:η= Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF 此时可只需用弹簧测力计测出重物的重力G,绳子自由端的拉力F,观察承担物重的绳子的段数,即可方便地测出滑轮组的机械效率。 2、反思实验方法 引导学生思维求异,寻求多种实验方案,然后对实验方法进行反思,找出其特点和不足,从而优化实验方案,选取最佳策略。例如“测盐水密度”实验时,学生可探求以下多种方法。方法一:⑴ 用天平称出空烧杯的质量m1 ⑵ 烧杯内倒入盐水称出总质量m2 ⑶ 把烧杯内的盐水全部倒入量筒中,读出盐水的体积v ⑷计算:ρ=(m2-m1)/v;方法二:⑴用天平测出烧杯和盐水的总质量m1 ⑵把烧杯内的水全部倒入量筒内读出盐水的体积v ⑶用天平称出空烧杯的质量m2 ⑷计算:ρ=(m1-m2)/v;方法三:⑴用天平称出空量筒的质量m1 ⑵量筒内倒入适量的盐水,读出盐水的体积v ⑶用天平称出量筒和盐水的总质量m2 ⑷计算:ρ=(m2-m1)/v;方法四:⑴用天平测出烧杯和盐水的总质量m1 ⑵把烧杯内的盐水倒入量筒中一部分,读出盐水的体积v ⑶用天平称出烧杯和剩余盐水的质量m2 ⑷计算:ρ=(m1-m2)/v 引导学生对以上四种方法进行反思,方法一中,烧杯内盐水倒入量筒时,烧杯壁上沾有盐水,使测出的盐水的体积变小,密度变大;方法二中,烧杯内盐水倒入量筒后,烧杯内壁沾有盐水,用天平称得空烧杯的质量变大 ,算出盐水的质量变小。从而使所求盐水的密度变小;方法三中,由于量筒高,放在天平上称量易发生倾斜、歪倒,容易损坏仪器,不便于操作;方法四弃掉了以上三种方法弊端,使测量简洁而又准确,确为最佳策略。 3、反思实验现象 针对学生实验过程中观察到的现象,进行深入地反思,可加深对物理规律的理解,增强学生分析判断能力。例如“组成串、并联电路”实验中,两灯泡串联时发现一只灯泡亮,另一只灯泡暗,学生提出疑问:“串联电路中各处的电流相等,两灯泡会同样亮,怎么会一只亮一只暗呢?”为此,引导学生进行反思,决定灯泡亮暗的是灯泡的实际功率。根据P=I2R,串联电路中电流相等,功率的大小取决于灯泡电阻的大小。一亮一暗是因为两只灯泡的电阻不同,亮的灯泡电阻大,暗的灯泡电阻小。如果其中一个灯泡电阻很小,实际功率很小,达不到亮的程度,则出现一亮一灭的现象。通过对上述现象的反思,使学生加深了对决定灯泡亮暗的是实际功率,而不单是电流或电阻大小的理解。 4、反思实验规律 让学生在实验操作的基础上,观察实验现象,分析产生实验现象的原因,深入反思实验条件和实验现象的变化,总结实验规律,加深对知识的理解和应用。例如在研究“凸透镜成像”的实验中,把蜡烛放在2倍焦距以外,观察到“倒立缩小的实像”,把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间,观察到“倒立放大的实像”,把蜡烛放在焦点以内,观察到“正立放大的虚像”。根据上述实验现象引导学生反思,可总结出以下规律:⑴物体由2倍焦距向焦点移动过程中,像逐渐变大。⑵物距小,像距大,像变大。反之亦成立⑶ 2倍焦距是成放大与缩小像的转折点,1倍焦距是成实像与虚像、正立与倒立的分界点。以上规律化的知识,学生印象深刻,为知识的迁移和灵活运用打下了良好的基础。 5、反思实验异同点 对多个实验,可进行联系与比较,反思实验异同点,更易使学生掌握实验的本质,理解实验规律,巩固知识与技能。例如做过“伏安法测电阻”,“伏安法测电功率” 实验后,提出以下问题引导学生反思:⑴两实验根据的原理各是什么?⑵两实验的电路图是怎样的?⑶两实验共同用到的实验仪器有哪些?⑷两实验需要测量的相同物理量是什么?通过以上问题,鼓励学生大胆质疑,发表见解,展开讨论,分析对比寻找异同点,有效地培养学生思维的深刻性和批判性。 6、反思实验注意事项 每一个实验都有其操作的注意事项,引导学生围绕实验注意事项进行反思,认清错误操作的危害,从而规范学生的实验操作,为顺利完成实验奠定了良好的基础。例如“用电流表测电流”实验中,注意事项为:正负接线柱接法要正确,电流表串联在电路中。让学生反思:若正负接线柱接反了会产生什么后果?若电流表并联在灯泡的两端,会造成什么后果? 总上所述,在学生实验时,积极引导学生进行全方位、多角度反思,对深化实验,完善实验,拓展实验,活化实验,形成实验操作的技能与技巧有着重要的作用。教学中,教师注重引导对物理实验的发思和总结,不断创新实验教学,努力提高物理实验教学质量。 物理实验论文:农村初中开放式物理实验教学的问题和策略 物理是一门以实验为基础的学科。学生通过实验认识物理现象、理解物理概念、验证物理公式定律、培养观察能力和动手实践能力。开放式物理实验教学是以学生为主体,以教师为主导的互动教学,对培养学生自主探究能力,合作意识,促进学生物理创新思维的形成具有重大意义。农村初中物理教学因为受学校实验仪器设备、学校师资力量、学生动手实践能力等方面影响,在现实教学中存在诸多问题。例如,一些边远山区的实验仪器设备不能满足学生实验教学要求,教师为提高学生的考试成绩,往往进行“纸上谈兵”式的实验教学,让学生背实验,这种教学不利于学生动手实践能力和物理科学素养的提升。针对农村初中实验教学的现状,下面结合案例对农村初中开放式物理实验教学进行分析探讨。 一、教学背景 农村初中物理教学与城市学校相比存在以下差异。 1.仪器设备不足 由于农村经济条件与城市的差异,部分农村学校实验仪器设备陈旧、数量不足,不能满足新课改后的物理实验教学对学生实验的要求。 2.教师重视不足 由于长期受应试教育影响,部分农村学校教师,对物理实验重视不够,有的教师为了应对考试,采取教师“做”实验,学生“背”实验的教学模式。学生通过背记住实验仪器、步骤、实验结论,虽然一样能考出好成就,但是这样的教学只能培养出高分低能的学生,根本没有发挥出物理实验的应有作用。 3.学生差异较大 与城市学生相比,农村学生动手能力相对较差,且知识面窄。这就给物理实验教学增加了难度。教师要尊重学生的差异,并通过引导,让学生大胆实践,如通过增加家庭实验、社会实践活动,培养学生的物理实验能力和科学素养。 二、教学特点 开放式物理实验教学是对传统实验教学模式的创新性突破。开放式物理实验教学,是对素质教育的一种大胆探索,其教学目标是培养具有创新意识和能力的研究型人才,这种教学方式是建立在学生主动探索基础上 的,鼓励学生合作学习、自主学习,在填鸭式的应试教育模式下,课堂是教学的唯一场所,实验室是上实验课的唯一去处,教师设定的实验程序也是依据教材高设定的,忽略了学生的发散思维,创新思维的培养。 开放式实验教学过程中,学生学习的主体性得到了充分发挥,能有效培养学生的创新精神和实践能力。 三、教学策略 1.营造开放环境 开放式实验教学,首先要营造开放的教学氛围,教师应尊重学生的主体作用,让学生发挥自主潜能,在实验教学中大胆设想、大胆实践。避免教师“照本宣科”,学生“依样画葫芦”的实验教学模式。在教学中,教师可通过问题引导学生自主学习、合作探究,让学生在开放的氛围中学习,这样可以提高实验教学质量。 2.自制仪器教具 自制仪器设备,一方面能充分发挥学生的创造性,激发学生学习物理的兴趣,另一方面也能解决农村初中物理教学仪器设备不足的问题。例如,在学习了连通器原理之后,可要求学生用废旧的饮料瓶、输液器制作连通器;学习了杠杆原理后,让学生自己动手制作天平、杆秤、大力钳、跷跷板等。 3.创设生活情境 物理来源于生活,同时又应用于生活。在开放式实验教学中,通过生活情境的创设,能丰富实验教学内容,有效帮助学生理解物理现象。例如,在进行水的三态变化教学中,我以冰糕“出汗”、冰糕熔化进行演示实验,并向学生提出“夏天的冰糕为什么‘出汗’”、“冬天的井水、泉水为什么‘冒热气’”、“为什么冬天戴眼镜进屋时,眼镜片上会出现水汽”等问题。这些问题来源于生活,能有效帮助学生理解相关的物理知识,从而激发学生学习物理的兴趣。 4.神奇魔术实验 物理实验中充满神奇,通过设计小魔术能引发学生的好奇心,从而调动学生自主学习的积极性,使学生全身心地融入课堂。例如,在讲气体的压强时,可设计“会吃鸡蛋的瓶子”的小实验。 实验材料:刚煮熟的鸡蛋、一个塑料瓶、一壶热水。 实验步骤: (1)首先在细口塑料瓶(耐高温)中到入开水; (2)将刚煮熟的鸡蛋剥去壳; (3)把塑料瓶中的热水倒掉; (4)将鸡蛋放在细口瓶的瓶口上。 实验现象:鸡蛋被吸入瓶中。 实验结束后,学生充满好奇。为什么鸡蛋能钻进细口瓶中?是谁给它神奇的力量?为了给学生揭开这种现象的神秘面纱,可不失时机地导入《空气的压强》。因为一个小小的魔术,让课堂变得妙趣横生。为了进一步激发学生的好奇心,可结合生活实际,让学生寻找生活中的压强问题,为此将全班学生分成若干个小组,各小组展开竞赛,让学生利用所学知识自行设计小实验。通过课堂小魔术导入,及课后开放性实验设计,实验教学收到很好的效果。 5.设计家庭实验 开放式实验教学,打破了传统的物理实验教学模式,并将实验教学延伸到生活实践中。初中物理新课程增加了课后实验,让学生在生活中发现物理问题,寻找实验材料,自行设计物理实验。例如,在学习了光的折射与散射后,可安排学生课后自行设计实验,验证光的色散。同学们各显其能,充分利用生活中的实验材料,有的学生利用碎玻璃条黏结自制三棱镜,利用三棱镜进行光的散射实验;而有的学生利用一盆水、一面镜子,将光的折射与散射结合起来,让太阳光照到镜子上,然后将镜子反射的光照射到水盆中,水盆中的水再将镜子的折射光反射到墙上,发现墙上出现彩虹一样的颜色。因为家庭实验简单易行,不受实验材料、实验空间、时间的限制,随时都可以做。家庭小实验是一种完全自主开放的实验,能充分发挥学生的学习潜能,提高学生学习的有效性。 6.组织社会实践 社会是开放的大课堂,生活中的物理现象无处不在,教师可通过组织学生进行社会实践活动,丰富学生生活,激发学生学习兴趣,提高学生的社会实践能力。一些边远山区,学生家中没有空调、没有冰箱,但他们利用自己的智慧,一样能享受到夏日的清凉。如利用周末时间组织学生去农家小院,体验夏日清凉。院中一个压水井,学生可以体验刚从井中提取的水特别凉。我们走进地窖,一股凉风从地下袭来,明显感觉到地窖的温度比外面低十多度。有的学生提出了问题:“为什么井水和地窖都是冬暖夏凉?”经过一番辩论后,学生认识到“冬暖夏凉”是我们自身对气温变化的感知。农民朋友向我们讲,其实井水的温度和地窖的温度,在冬天和夏天的温度基本是一致的,只是因为和外部温度差距太大,我们才感觉到“冬暖夏凉”。农民把地窖当成天然的冰箱,把蔬菜水果放在地窖中保鲜。通过生活实践活动,学生在开放的环境中,轻松学习物理知识,提高了学习物理的兴趣。 四、结束语 开放式教学促进师生关系的和谐,提高了教师教学能力,让学生在开放的物理实验中找到了学习的乐趣,也解决了农村学校实验教学仪器不足的问题,培养了学生的动手能力、激发了学生的创造性思维。 物理实验论文:创新教育在物理实验教学中的实践 随着经济的发展,科技的日新月异,知识在社会生活和社会发展中的含量越来越高,而以知识为基础的知识经济越 来越受到世人瞩目。决定个人命运的主要因素,也已不再是掌握知识的多少,而在于更新知识创造知识的能力的大小 。创新教育是以培养创新精神和能力为基本价值取向的教育,它能够使学习者通过对已有知识的学习,了解前人是怎样解决具体问题的,从而模拟前人解决问题的思考方式,在现有的基础上积累经验,拓展视野,孕育创新。也就是说创新教育要求学生学习的是解决问题的方式方法,而不仅仅是知识的本身。因此,创新教育不应只是一个时髦而响亮的口号,而应落在工作的实处。 创新是事物发展过程中量的积累,是量变过程。同时创新又是创造,是事物的突变,是一个全新事物和方法,是事物发展过程中的质变。物理的实验教学能够很好的体现这一质变过程。我们下面就在初中物理实验教学中来探索创新教育的具体实施。 一、更新实验教学的思路 创新不是凭空的胡编乱造,而是通过对客观事物的观察、分析、总结,在客观事实的基础上来得到前人没有得到的结果结论,或者是用前人的正确结论创建新的领域。如果把创新等同于建造空中楼阁,那是对创新的一个歪曲,是非常容易误入唯心主义的泥潭的。 物理就是以实验为基础的学科,也就是物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中,那么我们所说的实验也就不仅仅局限于现行初中物理教科书中所安排的十九个学生分组实验,两百一十一个演示实验和若干课外小实验。我们的实验教学可以在课上,也可以在课下;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品,经常用学生身边的物品做实验,如用铅笔和小刀做压强实验,用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验用眼药瓶做物体的浮沉实验,用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力:大家一起来想一想,还可以用什么来说明我们要知道的内容。或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,等等。调动学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神。 总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在联系,研究问题的方法。 二、实验教学方法的改革 1、观察是创新的前提 观察是实验的第一步,也是创新的前提。没有对客观事物的认识是谈不到创新的。我们在实验教学中首先应该使学生知道:所谓观察就是要有目的地辨明观察对象的主要特征,注意发现引起变化的条件和原因,其次,要使学生了解观察是要经过一定的努力,克服一定的困难,才能发现问题,才能得到对事物的正确认识和正确的结论。 需要指出的是:在教学中应该让学生知道,观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步,也是我们要进行任何创造和超越的第一步,我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果,更重要的是观察这个活动的本身,观察在生活中无处不在。比如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中,能看到什么?在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的,但是具体到是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出,再提供给学生实验。那样做实际限制了学生的思维,是不利于学生形成创新思维的。 2、实验,在学习中创新。 人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地加以思索和总结得到的。如对于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平时看不到。在序言中教学中用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里, 使学生感到新奇,通过这段教学师生共同讨论,形成共识,知道什么是实验。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。通过实验,能够对物理事实获得具体的明确的认识,有助于理解物理概念和规律。那么在这里学习的就不是色散的知识,更重要的学习了这种探索事实根本的方法——实验。 实验中要有实事求是的科学态度。教育学生每做一个实验应该:了解实验目的,正确使用仪器,作必要的记录,得出相应的结论整理好实验器材。根据实验观察到的现象和结果得出结论,做出正确的实验报告。向学生适当介绍一些物理学大师所做的物理实验以及所取得的成绩,而在以后的学习中能够运用这些方法来探索知识。 3、重视方法的总结,动手动脑 科学方法提出这样几个步骤:收集大量资料,证据;总结分析;得出结论;提出意见和建议。实验做完了,结果出来了,我们的实验是不是就结束了?没有。应用才是我们的最终目的,这也完全符合唯物主义方法论中关于从实践到理论再由理论到实践的辨证原则。 当学生做了基本实验后,教师应当对学生实验提出较高层次的要求--做验证性的和设计性的实验。比如在做完测平均速度的实验后应该总结实验时所采用的物理方法:控制变量的方法,这种方法在物理的实验中是最常用的,是应该掌握的。这样在学完密度知识后根据实验室所能提供的器材可以要求学生解决如何测金属块的密度问题,学生可以根据控制变量的方法提出设计方案,也可以提出一些具体问题,自己设计实验方法进行实验。这不仅对前面知识的应用,也是一种对物理方法的使用。 运用现有的知识内容推论后面的学习内容是一种物理研究的思路,更是学生应该掌握的物理方法之一。在这个研究的过程中也更容易有新的突破。在做固体融化的实验过程中(直接加热),开始的实验结论和课本上总是不一致,学生甚至考虑了推翻课本的大胆想法。在引导学生考虑小学学习的热平衡的知识后,就有学生考虑是不是加热不均匀的问题,通过讨论,最终使用了水浴的方法来解决了问题,结论与课本基本一致。这就是运用来探讨新知识新方法,在探讨中学生也品尝到了成功的喜悦。 三、实验教学评价中的新意识 教师对教学目标的完成情况进行评估,为制订下一个目标做准备,这是一个学科目标的结束。如果说学生 已经掌握了知识的重点、难点,形成了相应的技能技巧,那么教师应该对学生学习过程进行总结,学生掌握了 什么,超越了什么?谁做得最好,由教师和学生总结这个的经验,从而形成再创新能力,这个环节是必不可少的。 在以往的教学评价当中,往往是以学生的一次次考试的成绩来评价每一个学生,在具有创新意识的 教育教学过程中,这个评价方法自然也应该有所改进,而实验教学的评价似乎成了其中的重点。新的评价观点不仅仅应该看到学生在操作实验中的熟练程度、准确程度,更应该重视实验中解决问题的能力。由于这种评价还在起步当中,在实际操作时就更应该努力避免死板缺乏创造力的观点(文秘站:),这也是我们努力的方向之一。 总之,创新教育能使学生学会学习,开发智力提高素质, 增加了锻炼的机会,增强了适应社会发展的意识。而其在物理实验教学中的具体实施,也会给我们培养大量的适应现代化社会需要的人材提供一个可行的方式方法。 物理实验论文:谈如何开发物理实验的各种资源 搞好实验教学是全面提高学生科学素养的重要途径,也是利用和开发课程资源的表现。怎样更好地开发和利用实验资源呢?笔者结合自己实际教学略谈三点,希望老师们提出意见。 一、挖掘实验室资源,提高实验器材的利用率 1.开放实验室,增加学生实验次数。 要充分地开发和利用实验室的丰富课程资源,必须改变实验室的封闭式管理状态,通过建立开放性实验室鼓励学生主动利用实验仪器进行各种探究活动。探究题目可来源于教材或课外习题,根据题目猜想假设、制定计划、选择器材、进行实验、分析论证、评估交流,让学生自由探究。这一活动对突破教学难点和提高学生探究能力大有裨益。 2.开发实验器材,力争做到一物多用。 如何能充分利用实验室现有的实验器材,让实验器材的性价比更高,这是新课改对实验老师提出的新课题。在教育教学中,我们开动脑筋,不断尝试将实验室里的器材加以组合或开发,可以让一个器材完成更多的实验探究。比如:试管,我们可以充分发挥试管在教育教学中的作用,利用试管探究音调问题。用嘴对着空试管吹,让其发声,再在试管中加一些水,再对着试管口吹气,让学生去体会声音的不同,从而去感觉音调;在学气压强的时候,可以做“大小试管”的实验(图1),让学生体会大气压强的存在。在学习浮力的时候,可以利用试管制作浮沉子(图2)演示上浮、悬浮、下沉。还可以制作潜水艇模型演示潜水艇原理(图3);再如:激光笔和平面镜是用来探究光的反射规律的,我们还可以用它改变光传播路径的功能将桌面发生的微小形变加以放大(图4),使学生看的更清楚。以上实例说明其实只要我们开动脑筋、多思考、充分利用实验器材,开发更多的实验,让实验器材可以发挥更大的作用。 二、挖掘生活资源,体会生活处处皆物理 1.用身体做实验。 身体是学生自身的物理实验资源,每个人都有且不受时间、地点的影响,随时随地可以进行。通过切身的体验更能加深理解所学知识。例如:在研究声音产生的条件时,可让学生用手摸自己发声时声带的振动;在学习杠杆的应用时,可让学生用手拿字典,感受费力杠杆省距离;在研究摩擦力的时候,可让学生两手心相对,感受两手滑动时摩擦力的存在。通过增加两手的压力,感受摩擦力的变化;学习做功改变物体内能时,可让学生双手互相搓一搓,体会温度变化;学习气体压强与体积的关系时,让学生吸气和呼气体会体积变化等等。实验简单,又加深印象,一举两得。 2.用生活、学习用品做实验。 用日常器具做实验,简便、直观、原理单一,有利于提高学生的实验技能和创新意识。在实际教学中我力争坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。例如用生活用品做实验:用饭盆研究声音产生的原因;用尺做实验说明弦乐器的音调与长度的关系;用塑料尺研究摩擦起电;用手表的闹钟功能研究材料的隔声性能;用美术课用的颜料研究颜料的混合;用易拉罐研究小孔成像;用小钢勺研究凸面镜和凹面镜的成像规律;用篮球、足球、乒乓、研究日食、月食;用玻璃水杯研究凸透镜的会聚作用和惯性;近视眼镜研究凹透镜的成像;塑料尺观察光的折射;音乐卡研究电路的组成等等。再如用学习用品做实验:学习流体压强与哪些因素有关时,可以让学生拿两张白纸做实验;学习惯性时可以用小纸条和钢笔帽做实验;学习压力作用效果时,可以用手抵住削尖的铅笔两端来感受面积不同效果不同;学习滑动摩擦和滚动摩擦时,可利用几根铅笔放在文具盒下面拉动文具盒体会相同条件下滚动摩擦小于滑动摩擦等等。 三、开展自制教具活动,培养师生创新能力 新课程标准对实验、探究、实践活动提出了更高、更新的要求。学校实验器材配置雷同、整齐划一,不利于教师个性化教学,同时学生的个性发展也受到了极大限制。所以我与学生,群策群力,大力开展自制教具活动。例如:在研究阿基米德原理的实验中,需要用溢水杯来完成实验,但由于实验室溢水杯数量很少,分组实验的可能性极小,这样我动员学生自制溢水杯。学生找来易拉罐和气嘴,做出很有实用价值的溢水杯,不但解决了难题而且提高学生动手能力。再如:在学习电磁继电器时,课本上没有安排什么相应实验,学生分析和接受起来有一定的难度。为此我指导学生利用废旧起辉器中的双金属片(受热弯曲)、红绿发光二极管、电磁继电器、电源计了一个火灾自动报警器来演示电磁继电器电路的工作情况(电路图如图5)。制作完成后,把该装置分别放在各班教室,让学生们课下自己观察、实验,极大地激发学生的热情,同时制作者也有一种成就感。这一举措备受广大学生的青睐。 有些课本上的实验按课本上的装置来操作很难完成,这样我就和学生一起研究如何改进实验装置,设计出新的教具,顺利完成实验。如:“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验是初中物理教学中的重点实验,该实验绝大多数教师采取讲实验的方式进行教学,因为实验过程中要求匀速拉动弹簧测力计,只有这样物体在水平方向上才受平衡力,摩擦力才等于拉力,而实际操作中很难实现匀速拉动,成功的可能性非常小。 物理实验论文:如何开发物理实验的各种资源 搞好实验教学是全面提高学生科学素养的重要途径,也是利用和开发课程资源的表现。怎样更好地开发和利用实验资源呢?笔者结合自己实际教学略谈三点,希望老师们提出意见。 一、挖掘实验室资源,提高实验器材的利用率 1.开放实验室,增加学生实验次数。 要充分地开发和利用实验室的丰富课程资源,必须改变实验室的封闭式管理状态,通过建立开放性实验室鼓励学生主动利用实验仪器进行各种探究活动。探究题目可来源于教材或课外习题,根据题目猜想假设、制定计划、选择器材、进行实验、分析论证、评估交流,让学生自由探究。这一活动对突破教学难点和提高学生探究能力大有裨益。 2.开发实验器材,力争做到一物多用。 如何能充分利用实验室现有的实验器材,让实验器材的性价比更高,这是新课改对实验老师提出的新课题。在教育教学中,我们开动脑筋,不断尝试将实验室里的器材加以组合或开发,可以让一个器材完成更多的实验探究。比如:试管,我们可以充分发挥试管在教育教学中的作用,利用试管探究音调问题。用嘴对着空试管吹,让其发声,再在试管中加一些水,再对着试管口吹气,让学生去体会声音的不同,从而去感觉音调;在学气压强的时候,可以做“大小试管”的实验(图1),让学生体会大气压强的存在。在学习浮力的时候,可以利用试管制作浮沉子(图2)演示上浮、悬浮、下沉。还可以制作潜水艇模型演示潜水艇原理(图3);再如:激光笔和平面镜是用来探究光的反射规律的,我们还可以用它改变光传播路径的功能将桌面发生的微小形变加以放大(图4),使学生看的更清楚。以上实例说明其实只要我们开动脑筋、多思考、充分利用实验器材,开发更多的实验,让实验器材可以发挥更大的作用。 二、挖掘生活资源,体会生活处处皆物理 1.用身体做实验。 身体是学生自身的物理实验资源,每个人都有且不受时间、地点的影响,随时随地可以进行。通过切身的体验更能加深理解所学知识。例如:在研究声音产生的条件时,可让学生用手摸自己发声时声带的振动;在学习杠杆的应用时,可让学生用手拿字典,感受费力杠杆省距离;在研究摩擦力的时候,可让学生两手心相对,感受两手滑动时摩擦力的存在。通过增加两手的压力,感受摩擦力的变化;学习做功改变物体内能时,可让学生双手互相搓一搓,体会温度变化;学习气体压强与体积的关系时,让学生吸气和呼气体会体积变化等等。实验简单,又加深印象,一举两得。 2.用生活、学习用品做实验。 用日常器具做实验,简便、直观、原理单一,有利于提高学生的实验技能和创新意识。在实际教学中我力争坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。例如用生活用品做实验:用饭盆研究声音产生的原因;用尺做实验说明弦乐器的音调与长度的关系;用塑料尺研究摩擦起电;用手表的闹钟功能研究材料的隔声性能;用美术课用的颜料研究颜料的混合;用易拉罐研究小孔成像;用小钢勺研究凸面镜和凹面镜的成像规律;用篮球、足球、乒乓、研究日食、月食;用玻璃水杯研究凸透镜的会聚作用和惯性;近视眼镜研究凹透镜的成像;塑料尺观察光的折射;音乐卡研究电路的组成等等。再如用学习用品做实验:学习流体压强与哪些因素有关时,可以让学生拿两张白纸做实验;学习惯性时可以用小纸条和钢笔帽做实验;学习压力作用效果时,可以用手抵住削尖的铅笔两端来感受面积不同效果不同;学习滑动摩擦和滚动摩擦时,可利用几根铅笔放在文具盒下面拉动文具盒体会相同条件下滚动摩擦小于滑动摩擦等等。 三、开展自制教具活动,培养师生创新能力 新课程标准对实验、探究、实践活动提出了更高、更新的要求。学校实验器材配置雷同、整齐划一,不利于教师个性化教学,同时学生的个性发展也受到了极大限制。所以我与学生,群策群力,大力开展自制教具活动。例如:在研究阿基米德原理的实验中,需要用溢水杯来完成实验,但由于实验室溢水杯数量很少,分组实验的可能性极小,这样我动员学生自制溢水杯。学生找来易拉罐和气嘴,做出很有实用价值的溢水杯,不但解决了难题而且提高学生动手能力。再如:在学习电磁继电器时,课本上没有安排什么相应实验,学生分析和接受起来有一定的难度。为此我指导学生利用废旧起辉器中的双金属片(受热弯曲)、红绿发光二极管、电磁继电器、电源计了一个火灾自动报警器来演示电磁继电器电路的工作情况(电路图如图5)。制作完成后,把该装置分别放在各班教室,让学生们课下自己观察、实验,极大地激发学生的热情,同时制作者也有一种成就感。这一举措备受广大学生的青睐。 有些课本上的实验按课本上的装置来操作很难完成,这样我就和学生一起研究如何改进实验装置,设计出新的教具,顺利完成实验。如:“探究摩擦力大小与哪些因素有关”的实验是初中物理教学中的重点实验,该实验绝大多数教师采取讲实验的方式进行教学,因为实验过程中要求匀速拉动弹簧测力计,只有这样物体在水平方向上才受平衡力,摩擦力才等于拉力,而实际操作中很难实现匀速拉动,成功的可能性非常小。 物理实验论文:谈如何在初中物理实验教学中落实创新教育 物理是一门以实验为基础的学科,其理论规律都建立在实验的基础之上.有效开展实验教学可以激发学生探索物理的兴趣,加深学生对物理知识的理解.实际教学中,很多教师以演示类或验证性实验为主,局限了实验教学的模式,不能充分调动学生学习的主体性,不能有效培养学生学习能力,教学效果并不显着.本文从改变教学模式、加强学生实验、引导实验设计、开展课外活动等方面谈在实验教学中落实创新教育的一点体会. 一、改变教学模式,激活学生思维 演示性实验和验证性实验一直是传统实验教学所固有的教学模式,实验时,学生总是在教师一个口令一个动作的具体指导下完成实验学习,致使实验教学总是以教师为主,学生思维得到束缚,创新能力得不到有效培养.因此,教师应改变传统的教学模式,增加探究性实验,引导学生自主探究,提高教学效果.例如,教学中的“欧姆定律”:“探究电流与电压、电阻的关系”时,教师可以让学生分组讨论:(1)猜想电流与电压、电阻的关系是什么?(2)采用什么样的实验方法,为什么要用这样的方法?我们学过的实验还有哪些用此方法?(3)如何设计实验方案:①实验需要的器材?②如何设计实验步骤?③如何设计表格记录数据?④如何用图像法分析数据并归纳得出实验结论?老师要让各组学生讨论出每组的实验方案并指出实验要注意的问题是什么?指出各个器材在实验中的用途,最后老师与学生共同探讨出最好的实验方案,对于每组同学的方案老师可以指导学生指出对方的不足或错误及如何改进.这样的实验课堂,既能发挥教师的主导作用,又能充分调动学生的主体地位;既可以打破传统僵化的教学模式,用电流、电压和电阻之间的奇妙关系来激发学生的求知欲,可以大大激活学生思维,为培养学生创新能力垫下良好的基础. 二、加强学生动手操作,提高学生实验能力 动手实验是学生自主开展实验学习的基础,也是学生创新意识形成的基本过程,对提高实验课教学效果,培养学生综合素质有着积极的促进作用.因此,教师应注重培养学生独立实验的基本技能和能力,加强学生的动手练习,促使学生养成良好的实验习惯,为培养学生实验创新能力打下基础.例如,教学“伏安法测电阻”实验中,教师要先从小处入手,让学生讨论电路中电流表和电压表的连接方法和使用特征,引导学生通过欧姆定律的估算法,确保实验时选择合适的量程,并让学生对比欧姆定律的实验电路图找出两实验的异同点.促使学生掌握基本的实验能力.这样学生在学习和探索电学实验时就可以在一定程度上抛开课本,不必完全按照课本所要求的实验方法来动手操作,对促使学生进行实验创新有一定的益处.通过这种方法,既可以帮助学生深化实验原理,掌握电学方面的物理知识,又可以通过促使学生在动手动脑中学会观察和思考,提高学生分析问题和解决实验问题的能力,继而培养学生的创造性思维. 三、自主设计实验步骤,激发学生创新意识 传统实验教学中,无论是演示实验还是学生实验,给出的实验步骤往往是固定和单一的,致使学生习惯在教材中寻找实验方法,按照步骤一点点进行实验,不利于学生创新精神的培养.为改变这种现象,教师可以有意识地引导学生自主设计实验步骤,给学生提供更多思维发展的空间,在不违反实验基本规律的前提下让学生来设计具体的实验步骤,培养学生的创新意识.例如,在 “探究物体质量和其体积之间关系”的实验时,教师可以提出这样的问题:“我们可以选择哪些物质作为实验的对象”、“实验时我们需要哪些工具”、“为了更好地探究物体质量和其体积之间的关系,我们需要哪些实验步骤”等.学生根据教师循序渐进的问题会逐步思考实验所需的对象、工具以及步骤等,从而对实验得出一个相对完整的认识,这样,学生在实验时会根据自己的理解,独立思考添加一些步骤或工具等,完成探索物体质量和体积之间关系的实验.通过这种方法,既可以深化学生对物理基础知识的理解,又可以引导学生初步完成实验设计,对激发学生创新意识,落实创新教育有积极作用. 四、拓展课外实验探究,延伸学生创新精神 实施创新教育不是一蹴而就的,物理课时有限,教材内容繁多,简单地依靠物理实验课培养学生创新能力并不实际,因此,教师应打破传统课堂教学的模式,有意识地开展课外实验,在引导学生自主学习的同时,为学生拓展创新平台,培养学生创新精神,提高教学效果.如,在教学“测定盐水的密度”实验时,可以组织学生开展一个“探索测定盐水密度最好方法”的实验活动,引导学生以小组为单位,设计出自己认为最好的实验方法,然后让教师评比哪个小组的方法最好最实用.如,根据ρ=m/V的原理,使用天平和量筒、烧杯进行测量,讨论找出误差最小的实验步骤;使用天平、烧杯、水和盐水,用等积法测量盐水密度;使用密度计直接测量液体密度的方法;通过弹簧测力计、烧杯、金属块、水、盐水、细线并利用浮力的知识也可以探讨出测量方法.通过这些方法,既可以做好课堂教学的延伸,巩固学生知识,又可以以小组活动的形式激发学生探索兴趣,拓展学生想象力,有效培养学生创新精神. 总之,传统僵化的实验教学模式,严重束缚了学生思维能力的发展,打击了学生主动探索的积极性,无法有效落实创新教育.为了激活学生思维、提高学生实验能力、激活学生创新意识和创新精神,为落实创新教学打下基础,教师应从改变教学模式、加强学生动手操作、自主设计实验步骤和拓展课外实验探究等方面入手,改变传统实验教学的方法,在实验教学中培养学生创新精神,提高学生设计问题、解决问题的能力,激发学生主动探索求知的欲望,提高教学效果.
有机质论文:桂平市土壤有机质现状与改良 摘 要:该文通过研究桂平市土壤有机质现状,客观了解基本情况,分析土壤有机质含量低的主要原因,提出提高桂平市土壤有机质的主要措施。 关键词:土壤;有机质;现状;改良;措施 2007年桂平市被列为农业部测土配方施肥补贴项目县,9年来,我们对全市范围所履盖土壤进行采样并进行测试,通过测试发现,桂平市耕地土壤有机质含量低,同时由于大量使用商品化肥,复种指数高,对耕地不注意合理轮作培肥土壤,造成土壤板结,质量下降,有机质含量低下,对粮食生产造成较大的影响,导致农作物产量不高,生产成本增加,产品质量差,因此必须引起足够重视。本文主要围绕土壤有机质含量状况进行讨论,为桂平市测土配方施肥项目成果应用和今后培肥土壤提供技术支撑。 1 桂平市土壤有机质含量概况 1.1 耕地土壤有机质含量概况 通过对全市普查的6.78万hm2耕地耕层土壤分析化验结果表明,桂平市26个乡镇耕地土壤有机质含量范围在4.9~57.02g/kg,平均为20.49g/kg。根据自治区土壤肥料工作总站有关文件的养分分级标准,把全市耕地土壤有机质含量划分为五级,其中3、4级为丰富,共计面积6 380hm2,占耕地总面积的93.67%;2级为较少,面积3 587hm2,占耕地总面积的5.27%;1、5级为缺乏,面积720hm2,占耕地总面积的0.97%。可见,桂平市耕地土壤有机质含量中低水平居多。桂平市域26个乡镇和4个林场耕地耕层土壤有机质含量区域差异不大,都是以3、4级为主,白石山、厚禄乡、罗秀镇、白沙镇、西山镇耕地耕层土壤有机质平均含量稍高,其它乡镇相差不大。 1.2 不同利用类型耕地土壤有机质含量状况 1.2.1 水田土壤有机质含量 通过对全市4.99万hm2水田耕层土壤有机质测定结果统计,桂平市水田土壤有机质含量范围在4.96~56.59g/kg,平均含量为20.54g/kg。根据自治区土壤肥料工作总站有关文件的养分分级标准,把全市水田土壤有机质含量划分为5级,其中3、4级为丰富,共计面积4.66万hm2,占水田面积的93.57%;2级为少量,面积2 653hm2,占水田面积的5.32%;1、5级为缺乏,面积553hm2,占水田面积的1.11%。由此可见,桂平市域水田有机质含量总体上中低水平居多,耕地土壤总体水平低。桂平市域26个乡镇和4个林场耕地耕层水田有机质含量区域差异不大,都是以3、4级为主。 1.2.2 旱地土壤有机质含量 通过对全市1.83万hm2旱地耕层土壤有机质测定结果统计,有机质含量范围在4.49~57.02g/kg,平均含量为20.39g/kg。根据自治区土壤肥料工作总站有关文件的养分分级标准,将全市旱地土壤有机质含量划分为五级,其中3、4级为丰富,共计面积1.72万hm2,占旱地面积的93.95%;2级为少量,面积933hm2,占旱地面积的5.12%;1、5级为缺乏,面积173hm2,占旱地面积的0.93%。由此可见,桂平市域旱地土壤有机质含量中低水平居多。26个乡镇耕地耕层旱田有机质含量区域差异不大,都是以3、4级为主。 1.2.3 不同母质发育的土壤耕层土壤有机质含量 不同成土母质,土壤有机质含量不同。花岗岩、石灰岩、第四纪红土等发育的土壤耕层有机质含量较高,紫色岩、河流冲积物、沙页岩等发育的土壤耕层有机质含量相对稍低一点。 1.3 土壤有机质含量变化情况 与第二次土壤普查结果比较,水田土壤有机质相对下降,有机质含量 30g/kg的比例由第二次土壤普查时的17.31%下降到5.97%,减少了11.34%;有机质含量在20~30g/kg之间的比例由第二次土壤普查时的66.52%下降为42.04%,下降了24.48%,有机质含量≤20g/kg的水田面积在第二次土壤普查时占16.17%上升为51.99%,上升了35.82个百分点。旱地土壤有机质含量明显上升,有机质含量 30g/kg的比例由第二次土壤普查时的1.64%上升到5.48%,增加了3.84个百分点,有机质含量在20~30g/kg的比例由第二次土壤普查时的25.16%上升为41.19%,上升了16.03个百分点,有机质含量≤20g/kg的比例由第二次土壤普查的73.2%下降为53.33%,下降了19.87个百分点。 2 造成土壤有机质含量低的主要原因 全市耕地土壤有机质含量范围在4.9~57.02g/kg,平均为20.48g/kg。根据自治区土壤肥料工作总站有关文件的养分分级标准,把全市耕地土壤有机质含量划分为五级,其中3、4级为主,占耕地总面积的93.67%;2级为较少,占耕地总面积的5.27%;1、5级为缺乏,占耕地总面积的0.97%。与第二次土壤普查结果比较,水田土壤有机质相对下降,有机质含量 30g/kg的比例由第二次土壤普查时的17.31%下降到5.97%,减少了11.34个百分点;有机质含量在20~30g/kg的比例由第二次土壤普查时的66.52%下降为42.04%,下降了24.48%。有机质含量≤20g/kg的水田面积在第二次土壤普查时占16.17%上升为51.99%,上升了35.82个百分点。旱地土壤有机质含量明显上升,有机质含量 30g/kg的比例由第二次土壤普查时的1.64%上升到5.48%,增加了3.84个百分点,有机质含量在20~30g/kg的比例由第二次土壤普查时的25.16%上升为41. 19%,上升了16.03个百分点,有机质含量≤20g/kg的比例由第二次土壤普查的73.2%下降为53.33%,下降了19.87个百分点。可见,桂平市耕地土壤有机质含量属中低水平居多。综合分析造成土壤有机质含量低的主要原因有如下几点: 2.1 土壤有机质的投入量持续下降 这与长期以来有机物质的投入量持续下降有关,20世纪80年代初桂平市耕地上农家肥年使用量在167kg/hm2,进入90年代以后,有机肥使用量急剧减少。 3.2.4 根据土壤pH值选择肥料种类 土壤的酸碱度与施用肥料的选择关系很大。pH值小于5.5以下的酸性水稻土,不宜施硫酸铵、过磷酸钙等酸性肥料,因为它会增强土壤的酸性,减弱有益微生物的活动,促使还原性铁、锰、铝等物质的溶解,对水稻发生有害作用。对pH值大于7.5的碱性土壤应停施石灰、碳酸氢铵等碱性肥料。若增施碱性肥料会增大土壤碱性,土壤粘结、变硬、团聚结构遭到破坏,理化性状受影响,作物植株矮小,不分蘖或少分蘖,有效穗少,结实率低,成熟不一致。 3.2.5 加厚培肥耕作层,提高蓄水保肥能力 水、肥、气、热、光能是农作物生活的重要因素,满足作物诸因素的要求首先要从改善农作物赖以生存的土壤着手,创立良好的耕作层结构,使其深厚、肥沃、疏松、上虚下实,有利于通气、升温、保肥、保水,达到调节土壤中水、肥、气、热状况,保证作物的丰产环境条件,为水稻稳产、高产奠定基础。耕作层的深浅,土壤熟化程度的高低,土层发育程度的好坏,对作物根系生长发育纵横伸展影响很大。高产稳产的水稻土要求有20cm以上的耕作层。在肥料的配合下,适当加深耕作层,有利于高产。深耕要根据实际况情,因地制宜,土壤熟化程度高的,深耕一些,熟化程度低的浅耕一些,逐造逐年加深,不要一次耕得过深,更不要搅乱土壤层次。深耕后要施足肥料,精耕细作,使土、肥相融,加速土壤熟化,使生土变熟土,熟土变肥土,达到提高作物产量的目的。 深耕、培肥与改良土壤质地要结合起来,调整耕作层的沙、泥比例,使质地适中,达到三沙七泥或四沙六泥。如沙土田、潮沙田、潴育沙土田、紫沙田和杂沙田等可以掺入塘泥、粘土等;如果是黄泥田、腊泥田、粉结田和紫粘田等可以掺入河沙泥、潮沙泥等改粘。 3.2.6 因土种植,充分、合理利用土地资源 不同的土壤类型有不同的土壤性状,不同性状的土壤有不同的改良和利用。只有根据土壤性状的不同特点进行合理利用,才能充分发挥各种土壤的增产潜力。在土壤的利用方面还要考虑到土壤质地,把那些蓄水保肥能力强,理化性状较好的轻壤土、中壤土、重壤土或轻粘土、中粘土的水田用来种迟熟、高产粮食作物。那些沙土、沙壤土质地水田,可因地因时制宜,推广水旱轮作,种水稻、种花生、大豆、甘蔗等。利用铁子土、石砾土等可发展有固氮作用的大豆、蚕豆、豌豆、绿豆等耐早、耐瘦豆科作物。这样一方面能地尽其力,另一方面又增加作物产量。河滩、山岭脚较平缓的冲积、洪积,赤红壤土,可种植甘蔗、麻类及蚕桑,发展多种经营。低丘、中丘地带应发展荔枝、龙眼、柑桔、三华里、八角、玉桂、药材等经济林木,高丘、山地、高山应种上阔叶林、用材林、新炭林,迅速提高复盖率。合理利用土地将有利于保持水土,防止水土流失,确保生态平衡,种茶、种果、种竹、种木,养牛、养马、养羊,农、林、牧、副、渔全面发展,增加农民收入。 (责编:吴祚云) 有机质论文:张家港市土壤有机质变化趋势及提升对策 摘要 以江苏省张家港市为研究对象,对比分析1980年和2008年2次土壤普查时土壤有机质的变化趋势。结果表明:2008年的土壤有机质含量较1980年明显增加,有机质的平均含量增加2.2 g/kg。水稻土有机质含量增加的幅度较潮土快,水稻土平均增加了3.8 g/kg,潮土平均增加了1.1 g/kg。同时,对如何提高张家港市土壤有机质的含量提出了相应对策。 关键词 土壤有机质;变化趋势;秸秆综合利用;有机肥;绿肥;江苏张家港 土壤有机质是评价耕地质量的重要指标之一[1],是指存在于土壤中的所有有机物质。它包括土壤中的各种动植物残体、微生物体及其分解和合成的各种有机物质[1]。土壤有机质的含量水平对作物的供肥能力、土壤耕性、通气性以及透水性等都有着直接的影响。国内外研究表明,自然环境的改变,肥料施用和轮作方式的不同,都会影响土壤有机质的含量。如果土壤缺乏有机质,则需要较长一段时间才可恢复[2]。因此,研究土壤有机质含量的变化趋势,对掌握当地耕地地力情况有着重要的现实意义。 本项目以江苏省张家港市为研究对象,收集并整理张家港市的相关资料,对比分析1980年和2008年2次土壤普查时土壤有机质的变化趋势,为张家港市测土配方施肥工作提供有效支撑。 1 区域概况与研究方法 1.1 区域概况 张家港市位于长江三角洲平原,江苏省东南部,地理位置为北纬31°43′~32°02′、东经120°22′~120°52′。张家港市总面积998.48 km2,其中陆地面积785.55 km2,占78.67%,长江水域面积212.93 km2,占21.33%。张家港市的土壤发育于全新统海积冲积物和全新统泻湖相沉积物。地貌类型属三角洲平原,地形南高北低。农用土地总面积4.220 3万hm2,其中,耕地3.458 8万hm2,园地0.121 1万hm2,林地0.071 7万 hm2,其他0.568 7万hm2。耕地中灌溉水田2.981 8万hm2,水浇地0.053 5万hm2,旱地0.423 5万hm2。全年平均日照时数为2 133.1 h,无霜期251 d,年平均气温15.2 ℃,年降雨量1 039.3 mm。境内地质属第四系沉积覆盖,覆盖层厚度为90~240 m,是全新统现代沉积。第四系覆盖层的可耕层为2~3 m,耕层下面是砂质黏土、黏土层,厚度为50~70 m;在地面以下70~150 m之间,有细砂层、黏质砂层、中砂层、砾石层;在地面140~240 m以下便是砂岩、灰岩、砾岩层[3]。张家港市共分为八镇两区:杨舍镇、金港镇、锦丰镇、乐余镇、凤凰镇、南丰镇、大新镇、塘桥镇、常阴沙现代农业示范园区、双山岛旅游度假区。 1.2 研究方法 张家港市耕地面积4.092 2万hm2,按照《农业部测土配方施肥技术规范》的要求共设调查采样点2 193个,样点平均代表面积18.66 hm2。共设耕地环境调查采样点557个,样点平均代表面积73.46 hm2。土样于2007年、2008年秋收前后10月中、下旬采集。采样深度为水稻土0~15 cm、潮土0~20 cm。本项目采用重铬酸钾-硫酸溶液-油浴法对样品进行分析。 2 结果与分析 2.1 土壤有机质的现状和空间分布 据2 193个耕层土样的化验分析,土壤有机质平均含量22.2 g/kg,按第2次土壤普查时的分级标准,处于较高水平的下限。其中, 25 g/kg的样品占27.2%,20.1~25.0 g/kg的样品占33.3%,15.1~20.0 g/kg的样品占31.9%,12~15 g/kg的样品占5.7%, 在不同土壤类型地区,土壤有机质的含量具有明显差异,表现为水稻土区土壤有机质的含量高于潮土地区(表1),水稻土区有机质平均含量25.9 g/kg,高于潮土区的20.4 g/kg。 土壤有机质含量在不同行政区域间也有较大差异,有机质含量最高的是塘桥镇,平均为26.75 g/kg;含量最低的是乐余镇,平均18.29 g/kg。土壤有机质由高到低在镇间的排列次序是:塘桥、凤凰、金港、杨舍、现代农业示范园区、大新、锦丰、南丰、乐余(表2、图1)。 2.2 土壤有机质的变化趋势 与1980年土壤有机质的含量相比较,土壤有机质含量呈现出逐年上升的趋势,2008年土壤有机质的平均含量较1980增加2.2 g/kg。对1980年和2008年土壤有机质采用插值法处理的结果表明,绝大部分面积土壤有机质含量上升了0~5 g/kg,约有8 000 hm2的土壤面积上升了5~10 g/kg,占土壤总面积的10%,仅较小面积的土壤有机质有轻微的降低。水稻土有机质含量增加的幅度较潮土快,水稻土平均增加了3.8 g/kg,潮土平均增加了1.1 g/kg。潮土中有机质含量在20~25 g/kg的土壤面积上升了5.78%,水稻土中有机质含量大于25 g/kg的土壤面积上升了27.15%(表3、图2、图3)。 耕作制度和土壤有机质变化对土壤有机质含量的有着重要的影响。据对153个相同采样田块1980年、1996年、2008年3个不同年份有机质含量的分析统计,平均含量分别为19.2、19.5、1.2 g/kg,表现为稳定上升的趋势。 但在不同土壤类型的年份之间具有显著差异,潮土区101个田块,3个年份土壤有机质平均含量分别为17.3、17.0、18.7 g/kg,1996年比1980年下降0.3 g/kg,其中有机质下降的57个田块,占56.4%;1996―2008年,扭转了土壤有机质下降的趋势,平均含量反比1996年增加了1.7 g/kg,有机质下降的田块数也减少到35个,占34.7%(图4)。 其原因主要是从1982年开始,该区有3个镇的耕作制度长期实行麦棉轮作,不利于土壤有机质的积累。1996年以后,种植模式发生变化,增加了水稻种植,实行水旱轮作,对提高土壤有机质的含量发挥了重要作用。 水稻土区由于长期实行稻麦轮作,加上该区农业机械较配套,多年进行麦秸秆全量机械化还田,对土壤有机质的积累更为有利,因此,土壤有机质含量的上升幅度和平均值都明显高于潮土区。52个田块平均,1980年有机质含量23.0 g/kg,1996年上升到24.2 g/kg,2008年又上升到26.2 g/kg。从土壤有机质上升的幅度比较,1996―2008年的12年间,有机质含量的平均值增加了2 g/kg,多于1980―1996的16年增加值1.2 g/kg(图4)。 其原因是前16年秸秆还田的方法以传统的人工方法为主,秸秆的还田数量和面积受到限制;后12年农业机械化水平的提高为增加秸秆还田的数量和范围提供了条件,所以土壤有机质含量上升的幅度也增大。 3 结论与对策 土壤有机质对培育土壤地力具有极其重要的作用,是土壤养分库的重要部分,提供作物生长所需的多种养分;可促进土壤团粒结构的形成,改善土壤物理性状;能提高土壤的保肥能力和缓冲性能,防止土壤养分流失和调节土壤酸碱性;具有吸附和络合作用,防止某些金属离子对作物的毒害和DDT等残留农药对农产品的污染等。在当前的新形势下,增加土壤有机质的技术措施主要有抓好秸秆还田和推广使用商品有机肥、绿肥。 3.1 结论 根据2193个耕层土样的化验分析结果表明,20世纪80年代以来,土壤有机质含量呈显著上升趋势。与1980年土壤有机质的含量相比较,2008年的土壤有机质含量明显增加,有机质的平均含量增加2.2 g/kg。水稻土有机质含量增加的幅度较潮土快,水稻土平均增加了3.8 g/kg,潮土平均增加了1.1 g/kg。 3.2 对策 3.2.1 稻麦秸秆全量连茬机械还田。麦秸秆全量机械化还田,对土壤有机质的积累是一个非常有利的过程。张家港市作为江苏省秸秆综合利用示范县,常年推广“1+X”秸秆综合利用模式,以秸秆机械化全量还田为主,同时积极探索秸秆肥料化、能源化、饲料化、基料化、工业原料化等多种利用形式。①旱耕(犁旋)水整秸秆还田作业。技术路线:联合收割机适当留茬收获小麦、麦秸秆切碎匀抛施基肥(增施氮肥)旋耕机旱作灭茬还田(犁旋一体复式机还田作业)放水泡田平田整地水稻机插秧。作业要求:要求联合收割机收割留茬≤15 cm,秸秆切碎≤10 cm,并均匀抛撒于田间,旋耕机作业深度≥15 cm(犁耕深度≥22 cm)。机具配备:联合收割机加装相应的秸秆切碎抛撒装置;一般采用51.45 kW 以上拖拉机,匹配相应幅宽的旋耕机(犁旋一体复式机)、秸秆还田机械(水田埋茬耕整机)。②水耕水整秸秆还田作业。技术路线:联合收割机适当留茬收获小麦、麦秸秆切碎匀抛施基肥(增施氮肥)放水泡田水田秸秆还田机耕整地(2遍作业)水稻机插秧。作业要求:要求联合收割机收割留茬≤15 cm,秸秆切碎≤10 cm,均匀抛撒于田里,秸秆还田机作业深度≥15 cm。机具配备:联合收割机加装相应的秸秆切碎抛撒装置;一般采用51.45 kW 以上拖拉机,匹配相应幅宽的秸秆还田机械[4-10]。 秸秆还田用机械化全程作业,有效地解决了农村季节与劳力紧缺的矛盾,确保了农村其他产业发展所需的劳力,促进农村经济的发展。同时,秸秆采用机械化还田突破了传统人工还田还草量只能达到22.50~33.75 t/hm2的范围,实现了稻麦秸秆全量就地还田,提高了还田质量,并且有效地解决了农村多余秸秆对环境带来的污染。 3.2.2 麦子(油菜)套播水稻秸秆自然还田技术。从2000年开始,在借鉴扬州地区超高茬麦套稻技术的基础上,进行了连续的应用研究,取得了较理想的效果。水稻免耕套播技术的社会效益表现在有利提高耕地的复种指数,节约水稻生产的秧田用地,使复种指数提高7%~10%;简化了水稻生产农艺,减轻了劳动强度又大大地节约了生产用工;减去了土壤机械耕作,有利于节约能源。 生态效益表现在有利于水稻前茬小麦、油菜秸秆的全量自然还田,使秸秆中的养分重新进入农田生态系统,参与再循环,提高土壤有机质,改良土壤理化性状;并有利于防止土壤水土流失,保护农田生态系统;另外,由于免耕套播的施肥量比常规移栽节约了31.2%,也同时减轻了化肥使用带来的面污染。因此,水稻免耕套播技术也是一项有利于自然生态保护的技术。 3.2.3 大力推广商品有机肥。商品有机肥是有机肥的一种,是将畜禽粪便经堆制发酵加工而成。商品有机肥含有植物所需的各种大量营养元素、微量元素和有机质,有机质中的氨基酸、酰胺和核酸可以直接被植物吸收,有机质中的糖类和脂肪是土壤微生物生命活动的能源[4]。 以青菜施用情况为例。青菜施用商品有机肥3 t/hm2,其产量较单独施用化肥有所增加,增幅在9.94%~29.2%。施用商品有机肥能够有效地降低作物中硝酸盐的含量,提高作物安全品质。 在张家港市,每年至少推广商品有机肥8 500 t,主要施用于经济作物,少量施用于水稻和小麦。其主要原因是张家港市稻麦种植面积较经济作物甚广,而施用商品有机肥的人工成本相对较高。综合比较,施用在水稻小麦方面的商品有机肥则较少,这一定程度上影响了稻麦体系的土壤有机质含量。对此,更应该大力推广商品有机肥在稻麦田块的施用,并且大力发展机械化施肥技术。 3.2.4 大力推广绿肥施用技术。绿肥是一种很好的生物肥料,翻压后可以丰富土壤有机质,改善土壤物理性状,富集土壤中养分,提高碳素营养,防止土壤侵蚀和养分流失,防止植物病害和有害的生物和化学的影响[5]。长期施用绿肥等有机肥能提高土壤松结态腐殖质、稳结态腐殖质以及紧结态腐殖质含量。而单施化肥不但不利于土壤有机质的保持,而且容易造成土壤原有有机质品质的恶化,使土壤有机质逐渐老化,不利于调节土壤中的养分供应。 自2009年,张家港市已连续7年推广绿肥项目。经过大力开展科普宣传工作以及鼓励农户种植,绿肥提升农产品品质、节肥增效等重要性性已深入人心,不少农户主动种植。为了进一步做好推广工作,助力生态农业建设,张家港市每年保持种植蚕豆、黄花苜蓿666.67 hm2以上。同时,免费发放种子至各镇,并且跟踪绿肥种植情况,确保黄花苜蓿等绿肥生长正常,为绿肥种植面积的不断扩大提供保障。 有机质论文:容量法测定土壤有机质2种加热方法比较研究 摘要 采用重铬酸钾容量法,加热方法用传统油浴法和改进沸水浴法测定土壤有机质,5个国标土样用2种方法的测定值都在国标认定值范围内,15个随机土样油浴加2种方法的SD均小于1.48,CV小于4%,无显著差异,2种加热方法精密度良好。与传统的油浴法相比,沸水浴加热法无油污,好清洗,操作方便,同时克服了稀释热法(水合热法)受室温变化影响和加热不均匀的缺点,此方法适合批量检测有机质。 关键词 容量法;土壤有机质;加热方法;标准样品;随机样品;精密度 土壤有机质是土壤中各种营养元素特别是氮磷的重要来源,能改善土壤的物理性状,使土壤具有保肥力和缓冲性,是土壤肥力高低的一个重要指标。土壤有机质的测定方法有干烧法、湿烧法、比色法和容量法等。目前,各国在土壤有机质研究中普遍使用的是重铬酸钾容量分析法[1-2],在采用容量分析法测定时,又分为外加热法和稀释热法(水合热法)。外加热法是国标法,油浴温度为180 ℃,沸腾5 min,此法氧化完全,不受室温变化的影响,但空气污染较为严重,沸腾的时间不好掌握,操作麻烦,成本高。稀释热法(水合热法)是利用浓硫酸和重铬酸钾(2∶1)混合时产生的热(温度为120 ℃左右)来氧化有机碳,此法操作方便、成本低,但受室温变化影响较大,有机质氧化程度较低[3-5]。 本试验在水合热法的基础上,尝试用沸水浴加热法加速有机质氧化,保持温度的稳定,为土壤有机质的测定提供了科学的依据。 1 材料与方法 1.1 试验材料 1.1.1 试剂。0.8 mol/L的重铬酸钾标准溶液;0.2 mol/L硫酸亚铁溶液;邻菲啉指示剂;浓硫酸(1.84 g/L)。 1.1.2 仪器。油浴锅;铁丝笼;电热恒温水浴锅;250 mL三角瓶;弯颈小漏斗;硬质试管(25 mm×200 mm)。 1.2 试验方法 1.2.1 试验原理。在过量的硫酸存在下,用重铬酸钾氧化有机碳,剩余的重铬酸钾用硫酸亚铁来滴定,从所消耗的重铬酸钾量,计算出有机碳含量。 1.2.2 试验方法。称取过0.25 mm孔径风干土样0.05~0.50 g,分别放入到硬质试管和三角瓶中,各做4次重复。加入5 mL重铬酸钾标准溶液和5 mL浓硫酸,迅速摇匀。把加样后的三角瓶迅速封口放入水浴锅的沸水浴中,水刚过三角瓶液面即可,在沸水浴中加热30 min后取出,待测液中加入40 mL蒸馏水;加样后硬质试管插入铁丝笼,放到180 ℃油浴锅加热,沸腾5 min后取出,将试管中的待测液用蒸馏水全部洗入到三角瓶中,保持体积在50~60 mL。加热后的待测液为橙黄或黄绿色,如为绿色说明有机质没有被充分氧化,需弃去重做,减少土样称样量。 以上各待测液分别加入3~5滴邻菲啉指示剂,用硫酸亚铁滴定剩余的重铬酸钾,由橙黄―蓝绿―棕红为终点。同时做空白试验。沸水浴加热法氧化校正系数为1.16,油浴加热法氧化校正系数为1.1。 2 结果与分析 试验选取5个国标土样,分别为GBW07458、GBW07459、GBW07142a、GBW07414a和GBW07417a,并从中随机抽取15个土壤样品,分别采用2种加热方法来测定土壤有机质的含量。 由表1可以看出,用国标土样,2种方法的测定值都在国标范围内,同一国标土样,沸水浴法测定值比油浴法测定值都稍高些,可能因为沸水浴法加热时间长,反应更为充分些。 由表2可以看出,样品有机质含量在6.33~133.99 g/kg,包涵了不同等级含量。油浴加热法的标准偏差(SD)在0.24~1.44,变异系数(CV)在1.02%~3.79%;沸水浴加热法SD在0.21~1.48,CV在1.20%~3.25%;2种方法的SD均小于1.48,CV小于4%,无显著差异。沸水浴加热法除11号测定数值略低于油浴加热法,其余都比油浴加热法稍高一些。由表1(上接第206页) 和表2看出,2种加热方法精密度良好。 3 结论 对5个国标土样和随机抽取15个土壤样品进行有机质含量测定,国标土样2种方法的测定值都在国标范围内,随机样品油浴加热法的标准偏差(SD)在0.24~1.44,变异系数(CV)在1.02%~3.79%;沸水浴加热法SD在0.21~1.48,CV在1.20%~3.25%;2种方法的SD均小于1.48,CV小于4%,无显著差异,2种加热方法精密度良好。与传统的油浴法相比,沸水浴加热法无油污,好清洗,操作方便,同时克服了稀释热法(水合热法)受室温变化影响和加热不均匀的缺点。此方法适合批量检测有机质,并有待推广。 有机质论文:灵璧县砂姜黑土酸碱度和有机质变化趋势探讨 摘 要:该文通过对灵璧县黄湾、韦集2乡镇土壤普查和农业部测土配方施肥项目化验,表明土壤酸碱度呈下降趋势,其pH值已由偏碱性的8.5下降到偏酸性的6.5,个别田块已接近5.0;2个乡镇的酸碱度相差0.5个单位,说明相邻乡镇的pH值差异是由于施肥习惯、种植模式等人为农事操作造成的,次数分布呈正态分布。土壤有机质从20世纪70~80年代持续增加,以后的近20a则表现出增长缓慢或略有降低趋势。相关分析表明:pH值在6.5~7.0之间,相关系数最高,r=0.279233*,说明土壤有机质积累需要合适的酸碱度。 关键词:砂姜黑土;pH值;土壤有机质;变化趋势;探讨 全国沙姜黑土面积371.1万hm2,淮北地区占总面积1/2以上[1]。砂姜黑土粘粒含量较高、质地粘重、土壤结构和孔隙性差、土壤有效水含量和有机质含量低。受不良的土壤理化性质影响, 砂姜黑土在生产性能上表现为适耕期短,易受旱、涝(渍)灾害,作物产量年际间波动较大[2-3]。 在砂姜黑土的供肥能力、肥水配合的作物效应、对产量的影响及土壤改良等方面研究较多[5-7],针对淮北地区沙姜黑土酸碱度和有机质随时间的变化规律及它们之间的关系研究报到尚少,本文从典型砂姜黑土区――灵璧县黄湾、韦集2个乡镇35a时间跨度的测土结果来分析研究,以期发现淮北地区砂姜黑土酸碱度和有机质变化之间的规律,为培肥土壤、增加肥力和提高农作物产量提供依据。 1 材料与方法 灵璧县的沙姜黑土主要分布在该县县南、沿北沱河到淮河之间,研究黄湾、韦集2乡镇土样理化性状和肥力水平有较强的代表性。 根据黄湾、韦集2次土壤普查结果和2007―2009年农业部测土配方施肥项目中832个土样的化验结果进行对比分析,采用次数分布、T测验和相关分析的方法。 2 结果与分析 2.1 1973年和1985年2次土壤普查结果 从表1中可以看出:1973年当时的土壤碱性较强,尽管取样深度不同,但pH值没有变化,是典型的碱性土壤。耕层土壤有机质含量在11.2g/kg,随深度增加,有机质含量有下降趋势。 1985年随着家庭承包责任制的实行,农民种田的积极性空前高涨,加之化肥的普遍使用,土壤有机质含量增加很快,已由原来的11g/kg左右提高到18g/kg;pH值已由原来的8.5下降到8.0左右,并越往下碱性越强。 2.2 2007―2009年农业部测土配方施肥项目化验结果 从表2中可以看出:土壤有机质的变幅很大,黄湾镇高低相差近5倍,有机质含量和80年代相比没有增加,基本持平;韦集虽有增加,但和前2次增加速度相比,相对较小。pH值下降速度之快,出乎意料。 2.3 酸碱度、有机质变化趋势 2.3.1 砂浆黑土的酸碱度变化趋势 结合表1、2可得出:1973年,土壤pH值为8.5,而1985年降到8.0,70cm以下仍为8.2;从2个乡镇化验结果来看耕层已经降到总体平均的6.44~6.91。在相近的时间段内,降幅越来越大,特别是后10多年,pH值下降1.0~1.5个单位。表3中不难看出,尽管2个乡镇的酸碱度有差异,但总体都在不同程度的下降,极端最低值接近5.0。相邻2乡镇出现的差异可能与化肥的选用、种植习惯、栽培技术等方面关系密切。为了更真切的反应变化趋势,采用次数分布进行进一步分析,以0.5个pH值作为区段,进行划分,可以看出黄湾土壤的酸碱度众值,主要集中在5.7~7.2,而韦集则相对集中在6.2~7.7中间,虽然都呈正态分布,但黄湾土壤的pH值要低于韦集0.5个单位。另外还体现出黄湾镇的偏碱性土壤有一定比例。 表4的T测验结果:黄湾高出95%置信区间的ph值在7.5~8.7,平均值8.16,没有低出的数值,这可能与黄湾镇本身的pH值较低有关,都涵盖在区间值范围内。韦集镇的酸碱度从统计数来看,分布相对较为集中,即使是最高值间仅相差0.6,最低值只相差0.3。 2.3.2 土壤有机质积累与变化 从表1可知:20世纪70~80年代土壤有机质含量呈增加趋势;以后的近20a则表现出增加缓慢或略有降低趋势。将土壤的有机质按递增3‰为梯度进行归类,并统计次数(见表5)。可以看出,不同的地方土壤有机质含量分布不同,黄湾镇有机质大都集中在13~19g/kg,明显低于第二次土壤普查结果,而韦集镇的有机质分布在16~22g/kg;这就是韦集有机质高于黄湾的原因。另一方面,黄湾镇还有个别土壤有机质含量低于10.0以下;韦集则出现大于31.0g/kg以上的土样。 表6的T测验结果:黄湾有机质高出95%置信区间的,分布在18.5~30.8g/kg,平均为23.6g/kg;韦集较高,分布在23.5~33.4g/kg,平均为26.51g/kg;黄湾有机质低出95%区间的,主要分布在6.2~11.9g/kg;韦集14.0~14.9g/kg。平均为14.4g/kg。 2.4 土壤有机质含量与土壤酸碱度之间的关系 2.4.1 2个土壤理化性状的次数分布 虽然有机质和酸碱度是土壤的2个独立的理化指标,但从次数分布来看,尽管度量单位不同,划分区段有异,但表3、表5向我们揭示出:都呈正态分布,黄湾镇pH值众值在5.7~6.7,而其有机质含量13~21g/kg;韦集的pH值众值6.2~7.2时,其有机质含量则在16~26.5g/kg。在5.7~7.2区间内,pH值每升高0.5个单位,有机质含量上升5g/kg左右。 2.4.2 土壤酸碱度、有机质极值之间的关系 表4中,黄湾镇17个土样,其pH值7.5~8.7,有机质含量范围8.8~23.8g/kg;韦集14个样本,其pH值7.2~7.8,有机质含量波动17.3~26.7g/kg。pH值低出的样本较少,只有韦集的3个土样,有机质区间在13.9~23.4g/kg,pH值在6.3~6.5。说明在酸性较强的土壤中,其有机质含量波动很大,且没有极端值出现,不利培肥土壤。 表6数据则反应出黄湾的15个样本中,有机质高出的pH值是7.9以上的有3个,但平均值较低;而pH值低于6.2的,出现4个样本,都在20.5以下,其中有机质30.80g/kg的土样,其pH值为6.5;韦集数据也反应出相同的变化趋势,它的有机质最大值33.4g/kg的pH值是6.8。 有机质低出范围的可以看出:黄湾的pH值大都集中在8.0以上或6.0以下,而韦集出现的土样较少,应该没有代表性。 2.4.3 划分不同的pH值取值范围 6.0以下、6.0~7.0、7.0~8.0,进行pH值与有机质含量之间的相关分析,相关系数依次为r=0.055869、0.260603、-0.01294。再细分pH值范围,按pH值8.0再进行相关分析,其相关系数以pH值取6.5~7.0,相关系数最高,r=0.279233,其余都为负值。由此看来,土壤有机质积累需要合适的酸碱度,结合以上分析,其底线应该在6.0以上,最佳范围是6.5~7.0。这就能解释黄湾偏酸性土壤较多,其有机质含量明显低于韦集的原因。 3 小结与讨论 (1)沙姜黑土的酸碱度有逐渐降低的趋势,正在由偏碱性向偏酸性逐渐过渡。因种植习惯、施肥种类、栽培技术等人为因素而差异较大,个别田块酸碱度已接近5.0。土壤有一定的修复缓冲作用,但超过一定的数值以后作物就不能正常生长或严重减产。随着土壤酸化进程加快,有必要开展这方面研究工作。 (2)20世纪80年代中后期以前土壤有机质积累逐年增加,随后增长缓慢,后发展到与第二次土壤普查持平(1985年),有的还有所降低。分析表明:土壤有机质快速积累要求一定的酸碱度范围,当土壤pH值较低时,可能加剧有机质矿化,土壤pH值在6.5~7.0范围内有利于有机质增加。 有机质论文:秸秆还田对农田土壤有机质提升的探究 摘 要:如果将整个农田生态循环当做一个整体,那么,农作物的秸秆将是构成这个整体系统中最关键的因素,也是农田生态循环过程中的重要物质基础,它在很大程度上维持了农田生态系统的平衡。 关键词:秸秆还田;农田土壤;有机质 1 分析秸秆还田对农业土壤有机质提升的意义 1.1 蓄积了土壤的水分 在实施秸秆还田以及秸秆翻压的过程中,通过同步开展还田以及机械深耕的方式,不仅使大气的降水得到有效蓄积,而且能够使地下水在此过程中充分发挥其功效与价值。在秋季深耕30cm时可以促进大气降水提升下渗深度,有效的避免了由于地表径流较多而对部分水资源的损耗问题;秸秆还田的广泛展开,对大气降水也起到了一定的拦蓄作用。因此,整个农田的土壤可以接纳到更均衡更有效的自然降水,并且也有效的抑制了农田土壤水分的蒸发。也就是说,秸秆还田技术的广泛应用,为所在的土壤形成了有利的蓄水库,在农田休整时期,积极的发挥着集水的功效,在农作物的生长时期,则有效的发挥着耗水的功效,从而使农田的土壤含水量得到了很大程度的提升。 1.2 改善了土壤的物理性状 秸秆还田的技术主要有机械翻压还田以及覆盖还田,都能显著提升土壤有机质的含量,并且使土壤内部出现许多五碳糖和六碳糖的成分,这些都会在很大程度上促进农作物更好的生长与发育,其功效甚至比直接使用化肥更显著。值得特别说明的是,通过机械翻压,可以使许多秸秆深埋在土壤内部,当土壤内部的有机质以及养分相当活跃时,会大大增加这块土壤的矿化效率,从而为农作物的生长提供了充足的养分支持。 1.3 提高了土壤有机质的含量 在实施秸秆还田的过程中,周边区域的微生物翻转规模与速度都有了显著提升,微生物加快繁殖速度会带动土壤内部的微生物的活动也加剧,使得运转速度有所提升,此时,秸秆中所含的养分便可以充分且及时的向土壤中释放,通过这种方式,土壤的结构不断被优化与改善,肥料、养分、水分与大气之间的联系相对来说更平衡,有利于形成良好的生态体系。 2 生态效益与经济效益――以明水县玉米秸秆还田为例 明水县位于黑龙江省西南部,松嫩平原东北部,耕地面积0.14万m2。明水县地处高纬度地带,属中温带亚湿润气候,平均气温3.4℃,年日照达到2560h,年平均降水量476.9mm左右。明水县的农作物种类很多,以玉米、水稻、大豆为主,近些年来玉米的播种面积不断扩大,玉米秸秆的产量也在相应增加,对秸秆的利用上也发生了明显变化,由此取得了显著的生态效益与经济效益。 2.1 玉米秸秆还田的生态效益 在多点进行试验观察后的结果表明,玉米秸秆还田几年之后,土壤的有机质以及含水量都比之前有了明显的提高。在还田3a后土壤的有机质提升了0.04%~0.08%,还田6a后提升了0.10%~0.11%,还田9a后提升了0.25%~0.29%。秸秆还田之后,微生物在分解初期,必须在土壤中吸取氮素来组成自身的细胞,从而使得土壤中的氮素生物被固定,也就暂时保存了土壤中的氮素,而当微生物死亡之后,这部分的氮素又被分解释放,再回归到土壤中来,从而达到了保墒调肥的效果。同期测定的土壤含水量在秸秆还田3a后增加了1.33%~1.86%,还田6a后增加了1.69%~1.92%,还田9a后增加了1.75%~2.16%。蚯蚓以及微生物的数量也有明显的增加,秸秆还田还使得玉米的秸秆被充分有效的利用,并且避免了在田间大肆焚烧秸秆造成环境污染。有机质以及微生物的增加对土壤的结构也起到了很好的改善作用,水稳性的团粒结构增加了,土壤容重也有显著的降低。由于土壤自身的肥力不断提升,也对化肥的使用率有了明显降低,从而对农作物的环境有了明显改善,不仅提高了作物的质量,更大力发展了绿色生态农业。 2.2 玉米秸秆还田的经济效益 除了生态效益,玉米秸秆还田还产生了显著的经济效益。根据多点的实验观测以及分析统计,把秸秆还田3a后的玉米地与未还田的玉米地相对照,产量平均增加了516kg/hm2玉米,增加率达到7.25%,增加了625元的收入;还田6a后产量平均增加了715kg/hm2,增加率达到9.34%,增加了853元的收入;还田9a后的产量平均增加了1225kg/hm2,增加率高达16.83%,增加了1486元的收入。秸秆还田之后土壤的肥力得到了提升,因而对化肥的使用量明显减少,使用的肥料费用减少了100~1925元/hm2,还田的机械投入增加了140元/hm2,而在收割秸秆的费用上省了320元/hm2,因此节约了180元/hm2,总的来说,玉米秸秆还田后增值了815~1709元,玉米的生产成本降低了0.04~0.08元/kg。 3 结 语 秸秆还田的措施不但充分利用了自然资源,而且还优化与改善了土壤的结构,对农作物的生长创造了良好的环境,创造了相当大的生态效益与社会效益,因此,要把秸秆还田技术广泛的运用到农产品的生产中。 有机质论文:太湖县耕地耕层有机质现状与提升对策 摘 要:该文根据测土配方施肥项目中获取的测土成果,8214个耕地农化样有机质含量的进行统计分析,明确了太湖县耕地耕层有机质含量分布特点和变化趋势,并提出提升其含量的对策。 关键词:耕地;有机质;提升对策 太湖县位于安徽省西南部,大别山南麓。全县总面积2 040km2,辖15个乡镇174个行政村10个居委会,人口57万。常用耕地面积25 786hm2,其中:水田20 395hm2,占79.09%;旱地5 391hm2,占20.91%。是一个以种植水稻为主的山区农业县,也是首批测土配方施肥补贴项目县之一。随着测土配方施肥项目的持续推进,我县获取了大量的测土成果,为研究耕地养分状况提供了依据。有机质含量是评价耕地肥力状况的重要指标,为此,作者选择有代表性的耕地耕层农化样有机质含量进行统计分析,全面了解全县耕地有机质含量分布特点与变化趋势,从而为精准施肥实现化肥零增长行动提供参考。 1 全县耕地耕层有机质含量统计结果 1.1 全县耕地耕层有机质状况 通过对8 214个土样的化验结果统计:全县耕地耕层有机质平均含量为22.75g/kg,最大值45.2g/kg,最小值3.96g/kg,标准差6.22,变异系数27%(表1)。 对照耕地有机质分级标准,水田耕层有机质含量:极缺的(低于10g/kg)占0.67%;缺的(10~20g/kg)占24.45%;中等的(20~30g/kg)占44.81%;较丰的(30~40g/kg)占11.29%;丰富的(高于40g/kg)占0.34%;旱地耕层有机质含量:极缺的(低于10g/kg)占0.83%;缺的(10~20g/kg)占8.5%;中等的(20~30g/kg)占7.16%;较丰的(30~40g/kg)占1.94%;丰富的(高于40g/kg)占0.02%。(表2)。 1.2 各乡镇耕层土壤有机质状况 将8 124个农化样按采样乡镇进行统计分析,从境内西北山区向东南圩坂排序,各乡镇耕层有机质含量分别是:北中镇20.93g/kg,百里镇23.98g/kg,弥陀镇21.86g/kg,牛镇镇20.83g/kg,刘坂乡21.01g/kg,汤泉乡19.74g/kg,寺前镇18.95g/kg,天华镇22.16g/kg,小池镇21.1g/kg,晋熙镇23.17g/kg,城西乡25.38g/kg,新仓镇24.18g/kg,江塘乡28.14g/kg,徐桥镇25.34g/kg,大石乡22.77g/kg(表3)。 2 分析与结论 2.1 全县耕地耕层土壤有机质含量稳中略升 从全县耕地耕层有机质含量统计结果看:全县有机质平均含量为22.75g/kg,与第二次土壤普查含量22.72g/kg(表4)相比增加了0.03g/kg,增长0.13%,耕层有机质呈稳中略升趋势。这说明全县耕地肥力水平稳中向好,没有出现地力减退迹象。 2.2 不同区域耕层土壤有机质含量差异明显 从分乡镇统计结果看:耕地耕层有机质含量总趋势是:山区乡镇低于坂区乡镇。山区北中、百里、弥陀、牛镇、刘坂、汤泉、寺前、天华等8个乡镇,有机质含量最高的是百里镇23.98g/kg,有机质含量最低的是寺前镇18.95g/kg,平均为21.28g/kg;坂区小池、晋熙、城西、新仓、江塘、徐桥、大石等7个乡镇,有机质最高的是江塘乡28.14g/kg,有机质含量最低的是小池镇21.1g/kg,平均为24.16g/kg。这是因为一是山区地理条件差,受水土流失的影响,耕层质地偏粗,耕层有机质矿化作用强烈,有机质积累减少;二是山区受光热资源的影响,复种指数低,以种植一季作物为主,施肥水平和作物产量相对较低,耕层留存的作物残茬远低于圩坂区所致;三是受交通条件的限制,近年组织实施的土壤有机质提升行动补贴项目基本没有覆盖到山区乡镇。 3 耕层有机质提升的对策 根据我县耕地耕层有机质含量不高,处于中等水平,且山区乡镇低于圩坂区乡镇,旱地低于水田的特点,提出以下提升对策。 3.1 加大投入,建设高标准农田 据不完全统计,2009年以来,全县总投资近3亿元,在圩坂区实施了土地整治项目6个,通过对项目区田、水、路、林、村统一规划,综合整治,建成“田成方、树成行、路相通、渠相连”高标准农田示范区5 333hm2。受投资规模的影响,山区未得到整治,要抓住中央一号文件“藏粮于地”的精神,争取更多的项目资金,安排山区耕地综合治理,建设高标准农田,减少水土流失,提升有机质含量。 3.2 推广商品有机肥料 在设施栽培或旱作高效栽培绿色增长模式上,要大力推广商品有机肥料,减少化肥用量,实现化肥零增长目标。 3.3 扎实实施耕地有机质提升项目 我县从2010年起,组织实施了土壤有机质提升行动补贴项目,2010―2012年,实施种植绿肥子项目,2a累计共发放110万元补贴款采购的花草种,项目区扩种绿肥3 667hm2;2012―2014年,实施农作物秸秆还田子项目,2a累计发放300万元补贴款采购的速腐剂,秸秆速腐还田面积达到2万hm2。2015年100万元补贴款采购速腐剂项目正在招标之中,建议向山区倾斜,增加山区农作物秸秆还田量,改善山区耕地有机质状况。 (责编:吴祚云) 有机质论文:耕作层堆放保护与培肥措施对土壤中有机质变化的研究 摘 要:耕作层不仅影响耕地的质量水平还是农作物生长的重要基础。目前,国内建设占用耕地时耕作层没有得到有效的保护,一部分原因是耕作层保护的技术不完善,而表土剥离是保护耕作层的一个有效措施。因此,该文针对耕作层在剥离后储存期间的土壤进行培肥技术研究,通过设置3个试验小区,进行表土培肥试验,研究培肥后剥离土壤的有机质变化情况。研究结果显示:3个试验小区的4个处理中,土壤的有机质含量总体呈下降趋势,添加培肥均是有利于土壤有机质的积累;对于长时间的堆放,猪粪培肥效果最好;其次是秸秆培肥,秸秆加菌肥效果最差。对于丘陵和山地试验小区,猪粪培肥效果最好;在平原试验小区,秸秆和猪粪均有利于有机质的积累。 关键词:表土剥离;培肥;有机质 1 引言 有机质主要储存在土壤表层中,是评价土壤肥力的一个重要指标,也是表征土壤质量的一个重要因子。建设占用地的耕作层土壤剥离后,有着十分重要的用途,如可用来毁损地的整理复耕用土、土地整治和高标准基本农田项目的土壤改良、土壤补充、开垦项目的土层增厚和土壤改良等用途。然而,目前在建设用地时,用地单位对于挖出来的耕作层土壤处理方式,要么将其浪费,随意处理,要么将其用作弃土填方工程,对资源的浪费极大。表土剥离是近年来土地整理项目中亟待开发并推广至全国的一个保护耕地资源的项目,其原理是将耕地表层土壤剥离出来,再原地和异地用于土地整治。为了减少对环境的破坏,以及减少对农业生产的威胁,在耕地资源日见匮乏、人地矛盾日渐突出、农田污染加剧的背景下,开展耕地表层土壤剥离再利用工作具有非常重要的现实意义[1]。如今,表土剥离工作得到许多国家的重视。国外的表土剥离工作开展较早,且已形成了较为成熟的方法和制度[2],国内除少数省份开展表土剥离工作较早而得到比较完备的成果外,其他省份都或多或少的正在开启这项工作,但并未形成一套完整的技术方案及制度。其中,培肥是表土剥离长期工作中一个非常重要的环节。土壤有机质是表征土壤质量的重要因子,也是陆地生态系统中碳循环的重要“源”与“汇”[3-4]。在培肥方面,经过先辈们的长期研究,实践结果表明合理培肥可以改善土壤的基本理化性状[5-7]。刘允芬等研究[8]认为气温、地温与土壤碳排放有明显的正相关性。温度和水分在短期内对土壤有机碳和易氧化有机碳的影响差异不显著,但土壤温度和水分变化能影响土壤有机碳的含量,低温度低水分条件有利于土壤有机碳的存在[9]。但迄今为止,在开展的表土剥离工作中,剥离的表土大多都是直接覆土后进行培肥,在储存期间也只是简单的播种无污染草籽而对具体的培肥未做过多描述。本文通过在安徽省巢湖和宿州设置试验小区,对试验小区的耕地表土进行剥离,对剥离后储存的表土进行自然培肥、秸秆培肥、秸秆加菌肥培肥以及猪粪培肥,在分析了土壤有机质与地形、土壤容重、成土母质、质地等之间的相关关系,得到剥离土壤的有机质养分变化情况,并为农业土壤提供剥离后的土壤是否需要培肥提供依据。 2 材料与方法 2.1 研究区概况 安徽省地形有平原、丘陵和山地,平原与丘陵、低山相间排列,地形呈现多样性。长江和淮河自西向东横贯全境,巢湖位于安徽中部,全省大致可分为5个自然区域:淮北平原、江淮丘陵、皖西大别山区、沿江平原和皖南山区。安徽地处暖温带与亚热带过渡地区,气候温暖湿润,四季分明,光热水资源丰富且雨热同季。 2.2 试验设计 2014年9月,腾空试验区,让其自然变干;2014年10月18~19日,在巢湖市栏杆镇石门村的2个试验小区(一个代表丘陵区;一个模拟山地区:山地是在在巢湖栏杆镇石门村寻找的一个与山地环境相似的低山丘陵区的耕地,用于模拟山地培肥特性。)进行堆土培肥实验;2014年10月27日,在宿州市桥区朱仙庄镇镇西村的试验小区(代表平原区)进行堆土培肥实验。 2.2.1 试验小区设置 试验小区设置为100m2的剥土区,储存之土壤堆成底宽3.0m、高1.5m、顶宽1.5m的长条梯形型土堆,土堆长共计9.5m(其中试验小区总共8m,分为4个部分每个部分长2.0m长,包含两头各0.75m、共1.5m的斜坡长度),土堆按顺序安排关培肥措施,小区之间用防渗漏塑料薄膜隔离,四周修建排水沟。 2.2.2 培肥设计 每个试验小区分对照试验和培肥试验。整个培肥实验周期为6个月,每隔2个月进行取样一次(表1)。 2.2.3 样品采集 每隔2个月用取土工具从上到下均匀采集土样,四分法后约取1 000g土壤样品,以及初期未培肥的土样1 000g,将土样带回实验室风干、研磨、待化验;未剥离前,原土采集方法――采用多点混合取农化样,多余的用四分法舍弃;培养期采样――分别在每个试验小区,采集全断面样品,混合、四分法获得化验样约1 000g。备注:第一次采样时已对为开始培肥的土壤容重进行了测定,丘陵、山地、平原3个试验小区平均值分别为:1.376g/cm3、1.334 g/cm3、1.258 g/cm3。 2.2.4 样品测定 猪粪和土壤有机质测定方法:重铬酸钾容量法-外加热法[10]。 3 结果与分析 3.1 丘陵试验小区不同培肥方式,有机质含量随着时间的变化规律 从图1中可以看出:随着时间的增加,丘陵试验区的有机质的含量总体是下降的。有机质含量的变化趋势是:除猪粪培肥外其他3种培肥方式的土堆有机质含量变化情况为大致为减少―增加―减少,10月到12月土堆有机质含量大量减少,12月到2月有机质含量略微增加,2月到4月有机质含量略微减少;而猪粪培肥的土堆有机质含量在10月到12月略有增加,12月到4月一直在逐渐降低。从培肥开始到培肥结束4种培肥方式的土堆有机质含量全部降低,分别减少了4.091、2.750、5.751、4.319,所占百分比为15.76%、10.59%、22.15%、16.63%,秸秆+菌肥这种处理方式的有机质减少最多,减少比例为22.15%,添加秸秆的处理方式有机质减少最少,减少比例为10.59%。 对于丘陵试验小区,在有机质变化曲线上看出,有机质含量是添加秸秆 自然培肥 秸秆加菌肥,添加秸秆增加了土壤碳库的输入,而自然培肥因没有额外的有机质输入所以总量上较加秸秆少。在有机质消耗方面,自然培肥和添加秸秆中,添加秸秆会增加微生物的活动量,进而将秸秆转化为土壤有机质,同时也会消耗一部分有机质作为自身能源,因总量较自然状况下高,所以在变化过程中,有机质含量一直高于自然培肥。在添加秸秆和菌肥的情况下,菌肥会大大增加土壤微生物的总量,虽然添加了秸秆,提高了土壤有机质库的总量,但是因微生物量的增加,土壤有机质的消耗量也大大增加,致使有机质含量比自然状况下低。添加猪粪的处理中,因猪粪是经过动物消化分解的残渣,加入到土壤中很容易就转化为土壤有机质,所以在加入猪粪的短期内有机质含量迅速上升。在后期菌肥的作用下微生物量增加,消耗大量的有机质,使总量降低。 3.2 山地试验小区不同培肥方式,有机质含量随着时间的变化规律 从图2中可以看出:在变化趋势中,随着时间的增加,山地地区4种培肥方式的土堆有机质含量变化情况各不相同。10月到12月,除猪粪培肥外,其他3种培肥方式土堆有机质含量大量减少,猪粪培肥土堆有机质含量上升;12月到次年2月,自然培肥、秸秆+菌肥土堆有机质含量略微增加,猪粪培肥与秸秆培肥有机质含量降低;2月到4月,猪粪培肥有机质含量趋于稳定,其他3种培肥方式土堆有机质的含量略微减少。从培肥开始到培肥结束四种培肥方式的土堆有机质含量全部降低,分别减少了3.593、3.533、4.304、1.434,所占百分比为18.76%、18.44%、22.47%、7.49%,秸秆+菌肥这种处理方式的有机质减少最多,减少比例为22.47%,添加猪粪的处理方式有机质减少最少,减少比例为7.49%。 对于山地试验小区,从有机质变化曲线上看出,有机质含量是添加猪粪 添加秸秆 秸秆加菌肥 自然培肥。添加猪粪的处理中,因猪粪是经过动物消化分解的残渣,加入到土壤中很容易就转化为土壤有机质,所以在加入猪粪的短期内有机质含量迅速上升。在后期菌肥的作用下微生物量增加,消耗大量的有机质,使总量降低,但山地地区的猪粪中有机质含量较高,随着时间的增长,有机质的含量也在缓慢上升。在初期添加秸秆的处理下降速率小于添加秸秆和菌肥的处理。因为添加秸秆加菌肥会大大增加土壤微生物的总量,会使有机碳分解速率加快,但是随着时间的增长,微生物的量是一定的,有机质含量在缓慢上升,但是到达一定的时间,秸秆和菌肥分解的有机碳小于微生物分解的量,土堆中的有机质含量快速下降。而添加秸秆的处理,初期秸秆分解有机碳的速率较慢,土堆有机质含量在下降;随着时间的增长,秸秆在分解,但小于微生物分解的量,所以土堆中的有机质含量一直缓慢下降。自然培肥因没有额外的有机质输入所以总量上较其他培肥少。 3.3 平原试验小区不同培肥方式,有机质含量随着时间的变化规律 从图3中可看出,在变化趋势中,随着时间的增加,平原地区4种培肥方式的土堆有机质含量变化情况为缓慢减少,自然培肥土堆中2月到4月有机质含量大量减少,添加猪粪培肥土堆中有机质在2月后增加,但仍低于背景值。从培肥开始到培肥结束4种培肥方式的土堆有机质含量全部降低,分别减少了5.891、4.484、5.320、3.655,所占百分比为31.57%、24.03%、28.51%、19.58%,自然培肥这种处理方式的有机质减少最多,减少比例为31.57%,添加猪粪的处理方式有机质减少最少,减少比例为19.58%。 对于平原试验小区,在有机质变化曲线上看出,有机质含量是自然培肥 添加秸秆 秸秆加菌肥,添加秸秆增加了土壤碳库的输入,而自然培肥因没有额外的有机质输入所以总量上较加秸秆少。平原地区土壤较山地和丘陵肥沃,土壤微生物总量高,添加秸秆提高了土壤的碳氮比,促进微生物的繁殖。在有机质消耗方面上,自然培肥和添加秸秆中,添加秸秆会增加微生物的活动量,进而将秸秆转化为土壤有机质,同时微生物量增加也会增加有机质的消耗,因总量较自然状况下略低。添加秸秆和菌肥的情况下,菌肥会大大增加土壤微生物的总量,虽然添加了秸秆,提高的土壤有机质库的总量,但是因微生物量的增加,土壤有机质的消耗量也大大增加,致使有机质含量比自然状况下低。在添加猪粪的处理中,因猪粪经过动物消化分解的残渣,加入到土壤中很容易就转化为土壤有机质,所以随加入猪粪的时间的增长有机质含量逐渐上升。在后期菌肥的作用下微生物量增加,消耗大量的有机质,使总量降低。 3.4 不同的培肥方式,3个试验小区有机质含量随着时间的变化规律 从图4、图5、图6、图7中可以看出:对于不同的培肥方式,3个试验小区的有机质含量均是呈下降趋势。从培肥开始到培肥结束:自然培肥的有机质含量丘陵、山地、平原3个试验小区分别减少了4.091、3.593、5.891,所占百分比为15.76%、18.76%、31.57%,平原地区土壤有机质减少比例最多,为31.57%,丘陵土壤有机质减少比例最少,为15.76%;秸秆培肥分别减少了2.750、3.533、4.484,所占百分比为10.59%、18.44%、24.03%,平原地区土壤有机质减少比例最多,为24.03%,丘陵土壤有机质减少比例最少,为10.59%;秸秆加菌肥培肥分别减少了5.751、4.304、5.320,所占百分比为22.15%、22.47%、28.51%,平原地区土壤有机质减少比例最多,为28.51%;猪粪培肥分别减少了4.319、1.434、3.655,所占百分比为16.63%、7.49%、19.58%。 有机质含量总体上是丘陵试验小区 山地试验小区 平原试验小区。对于同一种培肥,不同试验小区的土堆有机质含量整体是呈下降趋势的,但下降的速率不同,由于表土层的剥离,会使得原有土壤变松,类似于旱地耕作,会使得原有有机质因为激发效应而降低。丘陵试验小区是由下面黄土母质发育而来的黄褐土,山地试验小区是由岩石风化物发育而来的粗骨土,平原试验小区是由第四纪河湖相沉积物发育而来的砂姜黑土。丘陵、山地试验小区都是在长期耕种后形成的水稻土,而平原试验小区是在长期种植小麦形成的旱作土。据沈阳农业大学观测,旱作土壤施新新鲜猪粪,其腐殖系数为27.5%,而水稻土为38.4%。武婕[11]也研究得到灌溉水田土壤有机质平均含量最高,旱地最低。这说明水稻土有机质含量总体上是高于旱作土的。丘陵试验小区处于地势较为平缓的地区,排灌条件好;而山地试验小区处于地势较高地段,不受地下水影响,水源不足,且容易造成水土流失。因此尽管添加不同培肥,有机质含量总体上依然是丘陵试验小区 山地试验小区 平原试验小区。 4 结论与讨论 (1)综上所述:土壤类型、土壤成土母质、质地以及温度都对土壤中有机质的含量有很大影响。对于3个试验小区,4个处理土堆的有机质含量是总体是呈下降趋势,添加培肥均是有利于土壤有机质的积累;对于长时间的堆土,猪粪培肥效果最好,其次是秸秆培肥,秸秆加菌肥效果最差。对于丘陵和山地试验小区,猪粪培肥效果最好;在平原试验小区,秸秆和猪粪均有利于有机质的积累。通过以上研究可以为耕作层堆放保护与培肥措施提供参考建议,为表土剥离工作的进展提供技术参考。 (2)讨论3个试验小区土壤的有机质含量整体呈下降趋势,这与土壤碳库的输出大于输入有关。孔宏敏[12]研究得出土壤有机质增加或减少归结于农田的碳素的平衡。而土壤有机碳的变化可能是因为表土层的剥离,会使得原有土壤变松,类似于旱地耕作,会使得原有有机质因为“激发效应”而降低。黄文昭等学者[13-14]研究,土壤中新添加的有机碳能影响土壤有机碳的矿化,引发正的或负的激发效应。王志明[15]等通过研究,发现秸秆加入量的增多会使土壤原有碳的分解速率提高。这就可能导致添加培肥处理后基本都是下降的其中一个原因。 由于地形影响土壤水热条件和成土物质的再分配,不同的地形位置土壤特性有很大的差异,并且影响土壤中养分的含量。宁茂岐[16]研究得到不同地形条件下土壤肥力性质有很大的差异,在丘陵山地区对土壤养分管理是可行的。丘陵、山地、平原这3种地形的在同一种培肥方式下有机质含量各不相同,这与其自身的有机质含量有关;而在添加了不同的培肥方式的情况下,这3种地形的有机质含量也变化颇大,这可能与其本身存在的微生物量有关,微生物量不同,对有机质的分解有很大影响。这与臧逸飞[17]的研究相符。武婕[11]研究得到土壤类型、耕层质地等都对土壤有机质有明显的影响。丘陵、山地的试验小区都是在长期耕种后形成的水稻土,水稻土有利于有机质的积累,并且腐殖系数要高于旱作土壤。而平原试验小区是由第四纪河湖相沉积物发育而来的砂姜黑土,在长期种植小麦等作物而形成了旱作土。这就可能导致丘陵、山地试验小区的有机质含量从总体上高于平原试验小区。 在处理中也发现有机质的含量受温度的影响较大。除猪粪处理外,3种地形的曲线基本上都是在10~12月份,有机质下降速率最高,在12月至次年2月或略微上升或下降速率降慢,2~4月缓慢下降。因10~12月份气温较12月至次年2月高,微生物活动频繁,消耗的有机质大于自身降解产生的有机质量,使总量降低,微生物在低温下降低了代谢速度,消耗量下降,有机质呈积累状态,2~4月亦是积累小于消耗状态,有机质总量降低。所以可能在相对低温状态下降低微生物的代谢速率,有利于土壤有机质的总量积累,这与国秀丽[9]的研究也相符。 有机质论文:石墨消化炉加热法测定土壤有机质含量研究 摘要 应用石墨消化炉加热法测定土壤有机质含量,结果表明:该方法精密度高、温度均匀、工作效率高,适合大批量土壤样品的测定,值得大力推广。 关键词 石墨消化炉加热法;有机质含量;土壤 土壤有机物质包括各种动植物残体及其生命活动的各种有机产物。其中相对稳定的是经过复杂的生物化学转化过程,主要是微生物的生命活动形成的土壤腐殖质[1]。测定土壤中有机质含量的方法有很多,其中多采用农业标准NY/T 85-1988中的砂浴加热法。除此之外,还有微波加热法、砂浴加热法、烧失量法、水合热重铬酸钾氧化-比色法、TOC分析仪法、甘油浴法、磷酸浴法等。但是各种方法都各有缺点,如微波加热法步骤繁琐,不简便快捷,不能进行大批量样品的测定[2];砂浴加热法表面温度不均匀,温度难以控制;烧失量法精密度较低,往往与真值有较大的偏差;水合热重铬酸钾氧化-比色法测得结果比真值偏低;TOC分析仪法方法不成熟,土壤基质较为复杂,较多用于植株或有机肥料有机质含量的测定[3];甘油浴法温度难以控制;磷酸浴法气味难闻且容量瓶外壁难以清洗[4-5]。本文主要研究石墨消化炉加热消解法在土壤有机质含量测定上的应用效果,以提供更加科学与易于操作的方法。 1 材料与方法 1.1 试验材料 供试土壤:取自国家系列标准物质土样,土样1:GWB07413a,土样2:GWB07417,土样3:GWB07412,土样4:GWB07413,土样5:GWB07415,土样6:GWB07416。 供试仪器设备:ZEROM-ProD40型智能石墨消化炉、北京光明医疗厂DK-3电砂浴。 供试试剂:0.200 0 mol/L重铬酸钾标准溶液、0.2xxx mol/L硫酸亚铁滴定溶液、0.4 mol/L重铬酸钾-硫酸溶液、邻菲罗啉指示剂[6-7]。 1.2 试验方法 准确称取国家标准系列物质土样0.300 0 g,倒入150 mL三角瓶中,加入10 mL 0.4 mol/L重铬酸钾-硫酸溶液,小心摇匀,盖上弯头漏斗于石墨炉上加热,至瓶内开始有大量气泡翻滚开始计时,沸腾4 min[8-9]。 2 结果与分析 2.1 消解时间的选择 以砂浴加热法消解时间为对照,加热温度为220 ℃,改变石墨消化炉加热的时间,分别选择加热沸腾时间为2、3、4、5 min,测得有机质含量,选择最佳的消解时间。 如图1所示,消解时间小于4 min时,消解不完全,测定结果较低,在4~5 min之间测定值没有多大的变化。如图2所示,消解时间小于4 min时,氧化率小于100%,氧化不完全,而大于4 min时氧化率超过了100%,测定结果偏高。消解时间过长,结果不稳定,因此,最佳的消解时间是4 min。 2.2 消解温度的选择 以砂浴加热法消解温度为对照,加热时间为4 min,改变石墨消化炉加热的温度,分别选择加热沸腾温度为210、220、230 ℃,测得有机质含量,选择最佳的消解温度。 如图3所示,消解温度小于210 ℃时,消解不完全,测定结果较低,在220~230 ℃之间测定值没有多大的变化。如图4可知,消解温度小于210 ℃时,氧化率小于100%,氧化不完全,而大于220 ℃时氧化率超过了100%,测定结果偏高。消解温度过高,结果不稳定,因此,最佳的消解温度是220 ℃。 2.3 方法的精密度考查 按照石墨消化炉加热法测定土壤中有机质含量的最佳条件为消解时间4 min,消解温度220 ℃。取土壤样品6份,按照取得的测定条件,与砂浴加热法同时测定,得到方法的精密度,结果如表1所示。另取4个不同性质的土壤样品进行测定,2种方法同时测定,按照各自的测定条件进行加热,结果测定值与标准值相比较,结果如表2所示。可以看出,石墨加热法方法的精密度为3.49%~3.55%,而砂浴法的精密度为3.44%~3.69%,2种方法的精密度相差不大,符合精密度小于5%的标准要求。且2种方法的测定值都在不确定度范围内,没有偏离标准值。 2.4 方法的可行性分析 一是精密度高。石墨消化炉加热法方法精密度符合标准要求。二是温度均匀。石墨消化炉温度稳定,均匀且易于控制,炉内石墨板具有传热快、温度均匀的特点,用温度计探测炉面板各个方位的温度,几乎能达到一致,无死角。而砂浴加热法面板温度难于控制且极不均匀,用温度计探测表面温度,中心温度能达到设定值,而周边温度远没有达到设定值,相差温度可达20 ℃左右。三是工作效率高。石墨消化炉由于温度均匀,一次性可放入32个单样,样品放入炉内开始计时,共计耗时7 min可完成一批样品加热,而砂浴法一次性只可放入9个单样,由样品放入砂浴上开始计时,共计耗时13 min,耗时较长。可见用石墨消化炉实验,过程简便快捷,稳定性好,能有效提高工作效率,适合大批量土壤样品的测定[10-12]。 3 结论与讨论 石墨消化炉加热法与各种加热法相比,具有快速、简便和稳定等优点。应用石墨消化炉加热测定的结果与砂浴法加热测定结果相一致。因此,利用石墨消化炉测定土壤中的有机质是最佳选择,值得大力推广。 有机质论文:基于富有机质页岩的矿物组分分析 摘要:我国页岩气资源丰富,主要分布在我国南方的志留系马溪组、寒武系筇竹寺组以及奥陶系五峰组的富有机质页岩中。富有机质页岩是页岩气的主要富集储层,因此明确富有机质页岩的组分对于页岩气的形成机理以及勘探页岩气都具有一定的指导意义。文章对此进行了研究。 关键词:页岩气;有机质;矿物组分;压裂技术;形成机理;地质勘探 到目前为止美国开采的非常天然气产量约占天然气总量的一半左右,据专家估测,这一数目预计到2020年将达到54%~55%,而到2030年更将达到65%,可见随着人们对能源需求的不断攀升,非常规天然气在美国天然气总量中占据的位置已经不再是冰山一角,这其中非常规天然气主要依赖于页岩气,致密砂岩气以及煤层气,从全球范围来看,目前全球非常规天然气产量大约为3242亿m3/年,大概为常规天然气资源量的4.56倍。这其中,页岩气资源量大约占据456万亿m3,致密砂岩气资源量大约为209.72万亿m3,煤层气资源量大约为256.3万亿m3。从这一数据我们也可以看出,不久的将来,页岩气或许会替代石油以及其他常规能源而登上舞台,进而也许影响着全球经济,政治甚至军事格局。 根据页岩气聚集机理和中美页岩气地质条件相似性对比,中国页岩气富集地质条件优越,具有与美国大致相同的页岩气资源前景及开发潜力。据相关学者估计我国页岩气资源总量约为26×1012m3,其中南方、北方、西北及青藏地区各自占页岩气可采资源总量的46.8%、8.9%、43%和1.3%,其中南方地区以志留系龙马溪组、寒武系筇竹寺组以及奥陶系五峰组最为发育。然而泥页岩作为页岩气的有利储存区,对其进行岩石矿物组分分析是我们进行页岩气地球物理勘探和评价之前的首要任务。 1 X射线衍射定量分析原理 X射线衍射分析(X-Ray Diffraction,简称XRD),是利用晶体形成的X射线衍射,对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。X射线衍射方法具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点。X射线衍射定量分析技术已被广泛地应用于材料科学与工程的研究中。X射线衍射物相定量分析有外标法、内标法、绝热法、K值法等常规分析方法。其目的是在物相鉴定基础上,测定物质中各相含量。根据衍射强度与该物质参与衍射的体积或重量的增加而增加关系(非线性),表示为n相混合物中,j相某衍射线的强度与参与衍射的该相的体积Vj或重量分数Wj的关系式: 为定量分析普适公式(Alexander定量分析公式),其中: 常数 强度因子 结构因子(i为晶胞中原子) 注意:公式中,因各相μm不同,每相Vj或Wj的变化引起μm总体变化,导致Ij-Vj或Wj的非线性。由处理Kj与总体μm的不同引伸出多种定量分析方法,以满足实际需求。 其中外标法要纯标样,它不加到待测样中,该法实用于大批量试样中某相定量测量。要在相同的实验条件,测选定的同一衍射线强度;内标法待测试样为n相,μmj不同,加恒量Ws的标样到混合样中的定量方法。标样可选α-Al2O3、ZnO、KCl、LiF、CaF2、MgO、SiO2、CaCO3、NaCl或NiO之一,优选吸收系数与颗粒大小相近,衍射线不重叠的作标样;K值法是1974年由F.H.Chang创立,它是内标法的发展,K值与加入标样含量无关,无需作定标曲线,且K值易求,称K值法也称基本冲洗法。其中K值法的优点是:(1)与内标法相比无需求它标曲线,K值易求;(2)只要内标物质,待测相与实验条件相同K值恒定,故有普适性;(3)只作一次扫测即可得所有强度数据;(4)可以对感兴趣的j相进行测量,试样中可有非晶。K值法的缺点是要加入S相稀释样品,只适用粉末试样;绝热法的原理是:在n相待测样中,均为结晶相(不可有非晶相),各相的K值已知,可不加标样(由待测样中j相充当标样,只要实测各相的Ii,hkl,I=1.2…j…n,且对应K值为已知)即可求所有结晶相含量。其中绝热法的优点是:(1)不加内标,不作定标曲线,不稀释基体,不增加额外谱线;(2)可用块状和粉末状试样;(3)用一个试样可测全部物相含量。绝热法的缺点是不能有非晶相和含未鉴定的相,各相K值均需已知。 2 页岩矿物组分分析及其应用 本次试验的富有机质页岩来源于我国南方地区志留系龙马溪组,对20块页岩岩芯样品进行全岩X-射线衍射定量分析,结果显示该类页岩矿物组分中除常见的粘土矿物外,还含有方解石、石英、黄铁矿、长石及少量硬石膏等矿物成分。 从分析中我们可以知道富有机质页岩的石英含量较高,这对于后期进行压裂具有促进作用,因为压裂方法的选择以及如何压裂对于页岩气的采集起到至关重要的作用,这是因为从现实看来压裂增产技术的进步也显著提高了页岩气的产量,含气页岩一般属于低孔,特低渗,因此一般页岩均需要人工压裂改造之后才具有商业价值,美国在压裂技术方面主要采用:(1)水力压裂技术;(2)水平井分段压裂技术;(3)重复压裂;(4)同步分裂。其中水平钻井与分段压裂技术的综合运用,使页岩气开发在纵向和横向领域得到延伸,这使单井产量上了一个新台阶,重复压裂与同步压裂可延长页岩气井的高产时期。 3 结语 从以上实验可以得知:富有机质页岩矿物组分复杂多样,其中包括方解石、石英、黄铁矿等多类矿物,其中石英含量是页岩脆性的标志性矿物,可以大概知道该区域页岩的脆性程度,这对于后期页岩气压裂开采具有很大帮助;黄铁矿含量是页岩复电阻率实验引起激发极化效应的主导者,且黄铁矿含量高,激发极化(IP)效应越明显,因此对页岩进行矿物组分分析对于页岩气的形成机理以及勘探页岩气都具有一定的指导意义。 有机质论文:水稻秸秆腐解产生溶解性有机质的生物降解特性 本研究采用培养法,通过DOC、pH、280nm吸光度指标研究水稻秸秆腐解不同阶段产生DOM的生物降解特性与结构变化,阐明秸秆还田对土壤CO2排放与碳固定的影响,为选择秸秆还田的正确方法提供科学依据,为可持续发展战略提供科学资料。 通过培养不同天数的水稻腐解液来控制变量,以研究不同腐解天数的DOM溶液中DOC降解特性及pH、280nm吸光度变化。DOC采用比色法;pH值采用电极法;280nm吸光度值采用分光光度法。 基于DOM是不同降解速率和不同降解程度的成分的混合物的假定,我们使用双倍指数模型(Double Exponential Model)来描述DOC的矿化动力学,模型公式表达式为: 残留C%=(100-b)+be (1) 式中:t为时间/天, b为稳定DOC所占最初DOC的百分含量(%),100-b为易矿化DOC所占最初DOC的百分含量(%),k1为易矿化DOC矿化速率常数(天),k2为稳定DOC矿化速率常数(天)。 同时计算半衰期: 1.不同腐解阶段产生DOM的生物降解性 水稻秸秆不同腐解阶段DOM液的DOC随时间变化如图1所示。 图1 不同腐解阶段DOM残留DOC随时间的变化 不同腐解阶段DOM整个降解过程都可分为残留DOC的迅速减少和缓慢减少两个阶段。在14天前DOC的浓度迅速降低,14天后降解速率明显减慢,DOC浓度趋于稳定。但不同腐解阶段DOM降解特性表现出较大差异。双指数模型方程拟合结果(见表1)表明,矿化率表现为7天DOM矿化率达46.79%,而180dDOM矿化率仅为11.23%,矿化率总体表现为随腐解时间延长而减小。DOM可以分为易矿化性C库和稳定性C库两个组分,易矿化性C库的半衰期为1~3天,而稳定性C库的半衰期为173~693天。稳定性C库的比例则表现为随腐解时间延长而增加。由此可见,随腐解时间延长,DOM生物有效性降低,DOM越稳定。 表1不同腐解阶段DOM降解过程使用双指数模型拟合参数比较 注:拟合方程为:残留C%=(100-b)e-k1t+be-k2t; ①易矿化C半衰期=ln2/k1。 ②稳定性C半衰期=ln2/k2。 ③r2为拟合方程的相关系数之平方。 2.不同腐解阶段产生DOM的pH的变化 DOM 是一类组分非常复杂的混合物,它既含低分子量物质(如游离的氨基酸、糖类),又含各类大分子成分(如酶、氨基糖、多酚和腐殖酸等)。pH值不同,反映DOM化学组成上的差异,与酸性基团、碱性基团的相对含量有关。本试验分别选取了腐解初期7d与腐解末期180d两个阶段DOM,研究其降解过程中pH值的变化,结果见图2。从图中我们可以看出,7dDOM溶液与180dDOM溶液初始pH值有较大差异,7dDOMpH值为7.9,而180dDOM pH仅为7.1,虽均为弱碱性,但两者化学组成不同。在整个降解过程中,7dDOM表现为先下降后上升,并逐渐趋于稳定,180dDOM则表现为先上升后趋于稳定。两者都表现为在降解0-7天之内pH值迅速发生变化,原因是这段时间内DOC的迅速降解,化学组成发生较大变化。与DOC含量变化相一致。图2还表明,最后两者pH值相近,表明两者在化学组成上趋于相似。 图2 DOM降解过程中pH的变化 3.不同腐解阶段产生DOM的280nm下吸光度的变化 E280值主要反映有机质组成中芳香化合物的含量,两者成正相关关系。7d与180dDOM溶液降解过程中280nm吸光度随时间变化如图3所示。两者变化趋势明显不同,7dDOM在降解初期E280值较小,随着降解进行,7天后E280值迅速升高,14天后趋于稳定,并与180dDOME280值接近。而180dDOM在整个降解过程中变化不大。KalbitzK等指出,DOM由碳水化合物、脂肪、羧基化合物、芳环物质等组成[12]。不同组分物质被微生物利用的难易程度有显著不同,碳水化合物最先被微生物利用,芳环物质结构复杂表现为相对稳定[13]。由此可见,180dDOM生物有效性低且较稳定,与其化学组成中芳香化合物含量较高有密切关系。7dDOM芳香化合物含量相对较少,生物有效性较高,在降解初期碳水化合物、脂肪等易利用组分迅速减少,芳香化合物不易矿化而相对富集,从而导致E280值迅速增加;14天后DOC含量变化不大,E280值也趋于稳定。 3.讨论 微生物对DOM的利用包括两个交替或连续的过程:①微生物对DOM 的同化吸收;②为获取能量和无机养分而完全分解DOM 成CO2或CH4。微生物对DOM的降解改变DOM的性质,而微生物能否利用DOM也决定于DOM本身的性质:即化学组成和结构特征。因此,不同来源DOM生物可降性不同。本试验研究了水稻秸秆腐解不同阶段DOM的生物降解性,结果表明不同阶段DOM的生物降解性表现出较大差异,矿化率在11.23%~46.79%,随腐解时间延长,矿化率依次降低,DOM越稳定。7dDOM与180dDOM pH值和E280值随降解过程的变化表明,化学组成和结构特征的差异是导致其可降解性不同的主要因素。 本研究秸秆腐解初期DOM主要来源于秸秆中水溶性物质,其主要成分为单糖、氨基酸、氨基糖等,这些物质极具生物有效性,是微生物最易利用的碳源,将诱导秸秆腐解所需微生物大量繁殖。随着微生物活性增强,微生物代谢产物、微生物死亡残骸、秸秆中纤维素和木质素等的降解都成为DOM的组成来源,从而使DOM的组成结构发生变化。秸秆旺盛分解期DOM主要来源于纤维素和木质素等的降解产物以及微生物代谢产物,此时DOM含丰富的羧酸类物质、强氧化木质多酚类物质以及芳香族和脂肪族物质,碳水化合物和氨基糖减少,糖醛酸和半乳糖增多,疏水性较强。在秸秆腐解后期阶段,DOM中木质素多酚类物质降解产物大大增加。因此,随腐解时间延长,表现为DOM的生物可降解性逐渐降低,DOM趋于稳定。 4.结论 (1)DOM生物降解过程残留DOC随时间变化符合双指数模型方程。生物降解大致可分为快速矿化期和缓慢矿化期两个阶段。不同腐解阶段DOM的生物降解特性有较大差异。随着水稻秸秆腐解进行,DOM生物降解越弱,DOC越稳定,41天DOC矿化率表现为180天DOM7天DOM。 (2)DOM生物降解过程中pH的变化随着DOM成分的改变而改变。7dDOM溶液与180dDOM溶液初始pH值虽都呈偏弱碱性,但仍有较大差异,表明两者化学组成不同。另外,在整个降解过程中,7dDOM表现为先下降后上升并逐渐趋于稳定,180dDOM则表现为先上升后趋于稳定。 (3)DOM生物降解过程中E280值的变化表明,7dDOM在降解初期E280值较小,随着降解迅速升高,14天后趋于稳定,并与180dDOM E280值接近。而180dDOM在整个降解过程中变化不大。芳香性化合物含量的不同是导致DOM生物可降解性不同的重要原因。 有机质论文:土壤有机质测定中油浴温度和时间的优化研究 摘要 利用自动控温的恒温油浴锅,采用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法测定土壤有机质,对最适油浴温度和时间进行研究,结果表明,油浴前油浴锅温度选定180 ℃,油浴时间选定4.5 min或5.0 min,得出的结果相对最为精确、误差最小。其他的温度与时间处理,其有机质测定结果均偏大或者谝小,而且超出允许误差范围,结果不准确。 关键词 土壤有机质;测定;油浴;温度;时间;条件优化 土壤有机质测定是采用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法,将装有待测土样锅的试管插入铁丝笼中,再将铁丝笼沉入已在电炉上加热至185~190 ℃的油浴内,要求放入试管后温度下降至170~180 ℃,待试管中的溶液沸腾开始计时,并控制电炉温度,不使溶液剧烈沸腾,同时维持在170~180 ℃,5 min±0.5 min后将铁丝笼油浴锅中提出。2007―2009年间,霍山县农技推广中心土肥站实施测土配方项目,笔者参与了其中的化验工作,对所有样品的有机质的含量进行化验。此次化验与以往相比,设备上有较大的变化,以自动控制温度的恒温油浴锅代替电炉加热、用温度计观测温度变化的油浴锅,因此温度变化通过油浴锅上面的温度表自动显示[1-2]。由于设备发生变化,需要对上述方法中铁丝笼沉入油浴锅前油浴锅内的温度是否合适、能否在试管中溶液沸腾之前降至170~180 ℃,以及油浴过程维持的最合适时间等问题进行研究。因此,找出最佳温度和时间是有机质测定过程中最重要的环节,直接影响到最后结果的精确性和准确性[3-4]。 1 材料与方法 1.1 试验材料 供试土样:标准控制土样,有机质测试值为(12.3±0.6) g/kg。主要试验设备:恒温油浴锅,(18~25) mm×200 mm的硬质试管、铁丝笼、滴定管、三角瓶、烧杯。试验试剂:0.4 mol/L重铬酸钾-硫酸溶液,0.2 mol/L重铬酸钾标准溶液,0.2 mol/L硫酸亚铁溶液,邻菲啉指示剂。 1.2 试验设计 采用油浴加热重铬酸钾氧化-容量法测定土样的有机质含量。油浴前油锅最高温度分别选定3个起始温度处理,分别为185、180、175 ℃;维持油浴时间分别选定4个处理,分别为4.5、5.0、5.5 min,每个温度点对应1个时间点作为1个试验设计,每个处理设5个平行,3次重复。 2 结果与分析 不同油浴前油锅温度和油浴维持时间处理下,土壤样本的有机质含量测试结果如表1所示。通过测试结果可以看出,当油浴前油浴锅温度选定为185 ℃时,油浴时间4.5~5.5 min的各处理其土壤有机质测定结果普遍偏高,而且超出允许误差范围,结果不准确。当油浴前油浴锅温度选定为180°,油浴时间选定为4.5、5.0 min时,测试结果最接近标准值,在允许误差范围内,结果最可信;油浴时间选定为5.5 min时,其结果也偏高,而且超出允许误差范围。当油浴前油浴锅温度选定175 ℃,其结果则普遍偏低,接近允许误差临界值,结果不可靠。 3 结论与讨论 试验结果表明,用自动控温的恒温油浴锅进行有机质的测定时,当油浴前油浴锅温度选定180 ℃,油浴时间选定4.5 min或5.0 min,得出的结果相对最为精确、误差最小。其他的温度与时间处理,其有机质测定结果均偏大或者偏小,而且超出允许误差范围,结果不准确。因此,控制好油浴的时间和温度十分重要[5-6]。此外,在175~185 ℃、4.5~5.5 min范围内是否有更加合适的温度和时间点,有待进一步试验论证。 有机质论文:重庆市简易生活垃圾场生活垃圾有机质与填埋年限关系研究 摘 要:生活垃圾主要成分决定了污染性质,垃圾中有机质的分解将产生硫化氢及氨等臭气,分解形成的高浓度有机废水对水环境影响巨大,因此垃圾中有机质含量决定了生活垃圾污染程度。文章通过对重庆市简易生活垃圾场的监测报告分析,研究重庆市简易填埋场有机质含量与填埋年限的大致对应关系。 关键词:简易填埋场;有机质;填埋年限 1 总述 本次研究主要选取重庆地区3座大型生活垃圾简易堆放场(沙坪坝区凉风垭垃圾场(170万m3,现目前已封场)、九龙坡区兴隆垃圾场(80万m3,已采取封场措施)、巴南区祺龙垃圾场(220万m3,已采取封场措施)垃圾有机质监测数据对重庆市生活垃圾堆放场降解规律进行分析,最终得到各堆放场填埋时间与有机质含量等相关特征值。 1.1 影响垃圾有机质降解速率因素 影响垃圾有机质降解速率因素包括:(1)气候条件;(2)垃圾含水;(3)温度。 1.2 研究地区选择 由于全国各地区降水、温度、垃圾组分存在一定的差异,生活垃圾有机质降解的外部条件不一,使得各地生活垃圾降解速率存在差异,本研究利用监测数据来自重庆地区,因此,研究结论可从一定程度上反映重庆地区以及与重庆地区气候条件类似地区的生活垃圾降解规律。 2 监测数据分析 2.1 凉风垭垃圾堆放场 2.1.1 堆放场概况 凉风垭垃圾堆放场占地面积约45000m2,总堆放量约170万m3。垃圾场于1988年4月投入使用,2002年停用。 2.1.2 监测结果 监测时间:2010年9月。 有机质监测:共设两个采样点,取样点均位于垃圾表层,属于距现在时间较近的垃圾,垃圾中有机质含量分别为24.7%与20.3%,按平均有机质表示垃圾体有机质含量为22.5%。 2.1.3 有机质含量衰减分析 凉风垭垃圾场从1988年开始使用,到采样监测时最短填埋时间为8年(即2002年停用后到2010年监测),由于监测采样为表层较新垃圾,降解时间在8年左右,重庆市新鲜垃圾有机质含量通常在40%左右,通过8年降解后,有机质降至约22.5%左右;按照有机物随时间降解公式①,可推算出从2002年封场后到2024年垃圾中有机质随着时间变化与垃圾降解关系。见表1所示。 2.3 祺龙垃圾堆放场 2.3.1 堆放场概况 重庆市祺龙村垃圾堆放场地处巴南区七公里半。该场于1986年开始使用,2000年停用,由开始300吨/日的入场量增至2000年的1200吨/日,占地面积约33000m2,总填埋量220万t。 2.3.2 监测结果 监测时间:2010年2月。 监测点:共设置21个监测井。 采样深度:表层8m以下。 2.4 垃圾填埋时间与有机质降解分析 凉风垭垃圾堆放场采样深度在3m以内,为表层垃圾样品,降解速率可大致反应表层垃圾的降解规律。典型规律见表4。 兴隆垃圾场采样深度主要为3m、6m、9m、12m、15m、20m几个层位,反应了兴隆垃圾场垃圾填埋不同深度上的一个有机质衰减规律,ZK1、ZK2、ZK3、ZK5几个钻孔3m处有机质(分别为13.0%、18.1%、15.4%、17.5%)属于一个数值区间,填埋年限差异也不大(分别为12年、10年、8年、16年),有机质的变化规律基本跟凉风垭垃圾场表层垃圾有机质变化规律(表4)一致。 祺龙垃圾堆放场监测点位于1990年前填埋区域,样品填埋年限推测20年,监测结果显示有机质含量为3.08~11.1%,平均有机质约7.11%,仅14.2%的样品有机质低于5%,可以推测出祺龙垃圾堆放场垃圾有机质要降解至5%以下还需经过3~5年时间,填埋深度超过8m时垃圾有机质变化规律也适合表4所示规律,即填埋年限大于25年时,垃圾有机质可能降至5%以下,垃圾填埋年限在20~25年时,垃圾有机质可能在5~10%之间。 兴隆垃圾堆放场采有深层垃圾有机样(8m深以上),推测填埋年限在10~20年的钻孔分别为ZK1(填埋12年,9m处有机质监测值为2.9%)、ZK2(填埋10年,9m处有机质监测值为11.5%)、ZK6(填埋11年,9m处有机质监测值为40.7%)、ZK8(填埋20年,9m处有机质监测值为4.43%),典型生活垃圾经过25~30年降解,通常有机质含量约5%左右,再继续降解难得很大,ZK1孔有机质含量2.9%,局部有机质偏低,该数据无法反应有机质变化规律。ZK6垃圾经过11年降解,有机质含量约40.7%,接近新鲜垃圾有机质含量,偏差过大,不作为有机质变化规律分析数据;ZK8监测孔在3m、6m、9m深度有机质监测数据非常接近,与大部分监测孔埋深不同降解程度不同的典型规律有一定的出入,因此不作为有机质变化规律分析数据;因此,仅ZK2监测数据较符合垃圾降解典型规律,在9m处有机质监测值为11.5%,降解时间为10年,与表4中“填埋年限10~19年,垃圾有机质含量为10~20%基本吻合”。 综上所述,重庆地区简易生活垃圾堆放场垃圾降解时间与有机质变化规律基本符合表4所示。 2.5 建议 根据上述对垃圾有机质降解与填埋时间关系的分析,提出如下建议:(1)重庆地区简易生活垃圾堆放场有机质含量可参照本规律研究结论进行推算。(2)与重庆地区气候条件及垃圾组分类似的地区可参照本研究结论选取参数。(3)由于尚未建立垃圾有机质降解与气候条件之间的模型关系,因此,研究结论不适用与重庆地区气候条件差异较大的区域。 3 结束语 重庆市简易生活垃圾堆放场的分布广泛,影响范围大,堆放场的治理迫切且必要;生活垃圾有机质降解与填埋年限规律研究对简易生活垃圾堆放场治理措施初步判断提供了依据,提高了工作效率,为重庆市简易生活垃圾堆放场的治理的实施提供了有力保障。 有机质论文:提高风沙地土壤有机质的措施 阜新市地处辽西风沙带,土层薄、有机质含量低、结构松散,孔隙度大、保水保肥能力差,作物单产较低,严重制约了农业现代化的发展。调查表明,土壤有机质的含量与土壤肥力水平成正相关的关系,土壤有机质的含量越高,土壤肥力越高。土壤的固体物质中,除土壤矿物质以外,最重的组成部分就是有机质,是土壤肥力主要的物质基础之一。因此,在农业生产过程中,因地制宜采取多种措施提高土壤有机质含量,是实现作物高产、优质、高效的前提。 一、土壤有机质对土壤肥力的作用 1.土壤有机质是土壤养分的主要来源 有机质中含有作物生长所需的各种养分,可以直接或间接地为作物生长提供氮、磷、钾、钙、镁、硫和各种微量元素。特别是土壤中的氮素95%以上是以有机状态存在。土壤矿物质一般不含氮素,除施入的氮肥外,土壤氮素的主要来源就是有机质分解后提供的。土壤有机质分解所产生的二氧化碳,可以供给绿色植物进行光合作用。此外,有机质也是土壤中磷、硫、钙、镁以及微量元素的重要来源。 2.促进作物的生长发育 土壤有机质中的胡敏酸,具有芳香族的多元酚官能团,可以加强植物呼吸过程,提高细胞膜的渗透性,促进养分迅速进入植物体。胡敏酸的钠盐对植物根系生长具有促进作用。土壤有机质中还含有维生素B1、B2、吡醇酸和烟碱酸、激素、异生长素(β-吲哚乙酸)、抗生素(链霉素、青霉素)等对植物的生长起促进作用,并能增强植物抗性。 3.改善土壤物理性质和土壤结构 有机质中的腐殖质是土壤团聚体的主要胶结剂,土壤有机胶体是形成水稳性团粒结构不可缺少的胶结物质,所以有助于黏性土形成良好的结构,从而改变了土壤孔隙状况和水、气比例,创造适宜的土壤松紧度。土壤有机质的黏性远远小于黏粒的黏性,它既能降低黏性土壤的黏性,减少耕作阻力,提高耕作质量,又可提高砂土的团聚性,改善其过分松散的状态。 4.提高土壤的保肥能力和缓冲性能 土壤有机质中的有机胶体,带有大量负电荷,具有强大的吸附能力,能吸附大量的阳离子和水分,其阳离子交换量和吸水率比黏粒要大几倍、甚至几十倍,所以它能提高土壤保肥蓄水的能力,同时也能提高土壤对酸碱的缓冲性。 5.促进土壤微生物的活动 土壤有机质供应土壤微生物所需的能量和养分,有利于微生物活动。 6.提高土壤温度 有机质颜色较暗,一般是棕色到黑褐色,吸热能力强,可以提高地温,满足作物根系生长发育的需要。 7.提高土壤养分性 有机质中腐殖质具有络合作用,有助于消除土壤的污染。对低产田来说,通过增加有机质含量可以培肥土壤,提高地力水平。对高产田来说,由于有机质不断分解,也需要不断补充有机质。腐殖质能和磷、铁、铝离子形成络合物或螯合物,避免难溶性磷酸盐的沉淀,提高有效养分的数量。 二、增加土壤有机质的五项措施 1.增施有机肥 有机肥是很好的土壤改良剂,它既能熟化土壤,保持土壤的良好结构,又能增强土壤的保肥供肥能力,不断供给作物生长需要的养分,为作物生长创造良好的土壤条件。有机肥料来源广泛,种类包括堆肥、沤肥、饼肥、人畜粪肥、河泥等,其中常见的羊粪中有机质含量为2.5%~4.0%。每年亩施羊粪5000公斤,连施3年土壤有机质含量可由0.6%~0.7%增加至1.0%~1.1%,效果显著。风沙土连年施用有机肥并合理经济施用化肥,不仅可以改善土壤物理性质,而且还能培肥土壤,提升土壤有机质含量。 2.实施秸秆还田 推广以小麦、玉米等秸秆还田以及喷施腐化剂技术,既能有效地利用资源,又能改善土壤结构,增强土壤保肥供肥性能,节约化肥投入,降低生产成本。作物秸秆主要成分是纤维素、半纤维素、蛋白质和糖等,这些物质经过发酵、分解,转化为土壤有机质。如将玉米秸秆的1/2还田后,土壤有机质含量由0.6%增加至1.0%,效果显著。作物从土壤中吸收大量营养元素、氮、磷、钾等矿物质元素,可通过施肥得到补充,而有机质很难通过化学方法速补,因此秸秆还田是提升有机质的重要举措。 3.实行轮作养地 近年来,农作物复种指数越来越高,致使许多土壤有机质含量降低,肥力下降。实行轮、间作制度,调整种植结构,做到用地与养地相结合,不仅保持和提高土壤有机质含量,而且改善农产品品质,促进农业可持续发展。如选用适宜阜新风沙地区的草木犀绿肥进行粮――草――粮3年轮作,绿肥当年秋天进行翻压,可为土壤提供丰富的有机质和氮素,土壤有机质含量由0.6%增加至1.1%,作物产量增加15%。 4.铺施草炭 辽西风沙地区草炭资源极为丰富,草炭是半腐熟的植物残体,含有大量的腐殖质,蓄水保肥能力很强,是改良风沙土的极好肥料。试验证明,风沙地每亩铺施草炭10000公斤,1~2年后土壤理化性质有明显改善,土壤含砂量下降,有机质含量由0.6%增加至1.1%,效果显著。 5.开展测土配方施肥 测土配方施肥是以土壤养分测试和肥料田间试验为基础,根据作物需肥规律、土壤供肥性能和肥料效应,在合理施用有机肥的基础上,提出氮、磷、钾及中、微量元素的施用数量、施肥时期和施肥方法。它能满足作物均衡吸收各种养分,达到有机与无机养分平衡,减少养分流失和环境污染,大幅度提高作物产量。 作者简介 李艳武(1975.11-),女,农艺师,从事农业技术推广工作。
石油类论文:石油类院校本科毕业生就业能力模型构建 摘要:随着石油行业的发展,“又红又专”的石油类院校本科毕业生的就业问题已不再乐观,提高该类毕业生的就业能力成为解决此问题的有效途径。在以往众多学者研究的基础上,结合石油类毕业生的实际情况,构建石油类院校本科毕业生就业能力模型,为石油类院校本科毕业生的就业能力提高提出对策。 关键词:石油类;本科毕业生;就业能力 近年来,随着各大石油公司纷纷走向海外,公司运作模式逐步与国际接轨,企业对人才有着大量需求。然而,在这种情况下,为石油企业输送人才的石油类高校的本科生就业却不再乐观,就业率呈现下降趋势。作者认为,其突出问题在于就业能力的结构,也就是说一方面企业很难找到真正能够胜任工作的毕业生;另一方面有大量的本科毕业生就业不理想或无法就业。造成这种现象的原因,除了企业用人机制、国家的经济和就业环境、就业机制等方面外,毕业生的就业能力太低也是一个关键的因素。因此,分析石油类院校本科生就业能力的构成要素问题,就显得至关重要。 一、就业能力的界定 关于就业能力的定义,主要有两类观点:一类是以就业结果为目标导向的能力观。如Hillage 和Pollard(1998)将就业能力定义为获得最初就业、维持就业和必要时获取新的就业机会所需的能力[1];Sanders 和Grip(2004)定义为一种使个体能够持续对劳动力市场产生吸引力的能力和意愿[2]。国内学者[3-4]认为就业能力是一种胜任力,包括个人独具的特殊专业能力和大学生均应具备的一般就业能力,包括五个因素:思维能力、社会适应能力、自主能力、社会实践能力和应聘能力;另一类是基于个体心理、能力和社会结构、需求构建的就业能力分析系统。Fugate,Kinicki 和Ashforth(2004)[5]在Law,Wong 和Mobley(1998)[6]研究的基础上,提出就业能力是一个“心理--社会”结构,此种定义超越了传统只从心理学特性的角度来定义就业能力所带来的局限。加拿大议会委员会(the Conference Board of Canada)于20世纪90年代提出,就业能力包括基本的技能,个人管理技能,团队技能,这些能力都是工作所需要的关键技能,强调学生毕业后即使自我创业也应具备相应就业能力[7]。 二、我国石油类院校本科毕业生就业现状 新中国成立后先后建立了十所石油院校,分别是石油大学(北京、华东),东北石油大学,西南石油大学,长江大学,西安石油大学,新疆石油学院,承德石油高等专科学校,大庆师范专科学校和胜利油田师范专科学校、重庆科技大学。本文在我国现有的石油院校中选择了上述的前面6所院校,收集了它们本科毕业生就业的数据。 通过对2006-2009年各石油高校初次就业率统计数据的分析,可以看出,石油类高校本科毕业生的就业存在以下几点问题:第一,近年来虽然各石油高校就业率普遍高于全国大学生平均就业率,但整体就业形势正呈持续下降态势。同时,毕业生人数无明显增加,处于相对稳定,即表明现今大学生找不到合适工作的根本原因不在于高校扩招,而是大学生就业能力严重不足。其中,2009年因受到金融危机的冲击,下降幅度较大。第二,学科间就业率呈现显著差异。石油及其相关学科社会需求较大,在就业市场上具有较强的就业优势,就业率高;通用专业在石油特色鲜明的高校中位置尴尬,往往被作为服务于主干专业、提高人文素质的工具,不同于在综合性大学中被重视,发展处于劣势,特别是新办专业就业率普遍偏低,与石油相关专业差距甚大,甚至远远低于全国平均水平。 经过深入调研和分析,石油院校本科毕业生在就业中的困难主要来自于以下四个方面的原因:首先,准备不够充分、自身素质认识不足。其次,学科间的就业差异较大。第三,学生解决问题的能力不强,知识运用能力差。第四,毕业生的人际交往能力和社会适应能力有待于提高。 基于以上就业现状的分析,本论文试图结合就业能力研究进展,对就业能力的结构进行分析。 三、石油类院校本科毕业生就业能力模型的构建 本论文基于迈尔·福古特( Mel Fugate)提出以个性为中心的心理——社会性建构(psycho- social construct)就业能力结构模型,结合以上对石油类院校毕业生的就业能力现状的分析,构建石油类院校本科毕业生就业能力模型。该模型充分展示了石油类院校本科毕业生在实现良好就业过程中所发挥的作用,体现了其作用的机理以及各要素之间的关系。 该模型的核心是石油类院校本科毕业生就业能力的形成,能力空间能量的积聚需要从毕业生的职业生涯规划能力、个人适应性、人力及社会资本要素中提炼和获取,同时四者之间也在不停地进行着能量交换,彼此间相互促进和提高。 1.能力模型的构建要素 石油类院校本科毕业生所具有的能力是一个系统的工程,涉及到的内容和要素众多,其主要核心要素由以下几部分组成: (1)职业生涯规划能力 职业生涯规划是指个人和组织相结合,在对一个人职业生涯的主客观条件进行测定、分析、总结研究的基础上,对自己的兴趣爱好、能力特长、经历及不足等各方面进行综合分析与权衡,结合时代特点,根据自己的职业倾向,寻求科学的职业发展指导,确定其最佳的职业奋斗目标,并为实现这一目标做出行之有效的安排。它包括:职业倾向、兴趣爱好、能力特长、职业发展学习等要素。学科间就业差异可通过自身对于就业行业的选择,进行正确的职业规划,而并非以文科专业偏要跟工科专业的优势就业领域进行正面竞争,从而造成就业失败。 职业倾向是指由一个人的接受教育程度及生活环境决定的,对某种职业类型的崇拜、追求、盼望及偏好。常见的职业倾向包括研究型、社会型、艺术型、常规型、现实型和企业型等。据石油类高校本科毕业生的就业行业调查数据,2007-2010年间石油高校的毕业生大多行业选择包括事业单位(常规型)、国有企业(现实型)、民营企业(社会型)、私营企业(企业型)及升学或出国(研究型),由此将职业倾向分为“机关事业单位”、“国有企业”、“民营企业”、“私营企业”及“升学或出国”。 石油类论文:石油类分析方法存在的问题与对策 摘要通过对石油类的各种监测分析方法比较,分析了各种萃取剂的毒性以及对环境的影响,并介绍了萃取剂的回收方法。结合现阶段的环境污染问题,提出了重量法是当前测定石油类的首选方法。 关键词石油类;分析方法;存在问题;对策 随着工业现代化的的飞速发展,环境污染日趋恶化,气候的变化已成为国际社会普遍关注的热点和焦点。应对气候变化的关键问题是做好节能减排工作。针对当前经济社会发展中节能减排这个突出矛盾,国务院副总理曾培炎在出席中央17个部门联合举办的“节能减排全民行动”系列活动中强调:“节能减排关系经济社会可持续发展,关系广大人民群众切身利益,需要全民动员,从现在做起,从点滴做起,成为每个公民每个家庭每个单位的自觉行动”。环境监测部门肩负着不可推卸的责任和使命。 水质监测既是水资源管理与保护的重要基础,又是保护水环境的重要手段。在“节能减排全民行动”中,面对水污染严重的现状,我国水质监测工作面临着新的更加严峻的挑战。如在水质监测时,消耗大量的水、电以及各种化学试剂,同时产生大量分析试验污水和废气,排入环境后对人体健康和生态环境产生严重危害。实验室的污染问题应该得到更多的关注和重视,因此对于环境监测中出现的问题,在完善监测分析方法标准体系的前提下,选择低毒试剂、研究新技术和新方法、提高资源利用率、实现废弃物排放量最小化和无害化是十分重要的。笔者认为实验室的节能减排也存在挖掘空间,因此针对测定水质石油类时所排放的废气和污水对环境的影响进行初步探讨,并浅析石油类的节能减排。 1分析方法的评价 目前,我国统一使用《水和废水监测分析方法》(第四版)中制定的监测分析方法对水环境中石油类进行测定。该版分析方法有3种,分别为重量法、非分散红外光度法和红外分光光度法。红外分光光度法自动化程度比较高,突出特点是操作比较简便、快速,因方便日常水质监测和环境管理,现已被越来越多实验室应用于环境样品的分析监测。重量法逐渐退出人们的视野。面对当前全球生态环境的日趋恶化,不得不重新审视各种分析方法的优劣以及所用试剂对环境的影响。 1.1重量法 重量法是测定水中石油类的经典分析方法,其原理是以盐酸酸化水样,石油醚作为溶剂,萃取水中油类物质,蒸除石油醚后,称其重量。石油醚是无色透明液体,有煤油气味。 其蒸气或雾对眼睛、黏膜和呼吸道有刺激性,对水体、土壤和大气可造成污染。但是石油醚可完全回收重复利用,同时能够避免对人的危害和对环境的影响。该方法结果比较稳定,方法准确,操作简便,但测定费时。适用于测定浓度为5mg/L以上的样品,但现阶段国家《污水综合排放标准》GB8978-1996中石油类的排放一级标准为5mg/L、二级标准为10mg/L,因此重量法测定工业废水是完全可行的。如果工业废水中石油类浓度低于5mg/L,只评价企业废水是否达标即可,测定时的误差影响不大。 1.2红外分光光度法 红外分光光度法突出特点是操作比较简单、快速,该方法是采用四氯化碳作为溶剂,萃取水中的油类物质,测定其含量。四氯化碳是无色有特臭的透明液体,在水中的溶解度很小,极易挥发(夏天或室温较高时挥发较快)。四氯化碳的蒸气有毒,其挥发气体滞留在大气中,随气流上升,在平流层受紫外线照射分解产生氯原子;氯原子作为一种催化剂,可长久的引发损害臭氧层的反应,使臭氧层阻挡紫外线的作用降低,对地球上的人和动、植物带来危害,对环境的影响较大。 2萃取剂的回收利用 2.1石油醚的回收利用 2.1.1石油醚的回收。在重量法分析中,将石油醚萃取剂收集于100mL已烘干至恒重的烧杯中,将烧杯置于(65±5)℃水浴上挥发出石油醚。可将石油醚萃取剂收集于100mL已烘干至恒重的三角烧瓶中,将三角烧瓶置于(65±5)℃水浴上,三角烧瓶与回流冷凝管连接,自冷凝管下端加水使其充满冷凝并从上端溢流,至水流平稳为止。既能使三角烧瓶中的石油醚在水浴上挥发,又可将其回收到接收瓶中,提纯后循环利用,既节约资源又避免对环境的污染。 2.1.2石油醚的提纯。如果石油醚中含有芳香烃和不饱和烃。可用下述方法除去:将回收的石油醚(30~60℃)倒入10L下口瓶中,加入硫酸(相当于石油醚体积的1/5~1/4),除去溶于硫酸的烃类。随时振荡,保持数天后,放出硫酸,用水洗涤2次,再加入10%氢氧化钠溶液和4%高锰酸钾溶液(相当于石油醚体积的1/5),除去能溶于氢氧化钠溶液的烃类及氧化还原性物质。并随时振荡,保持数天后,再放出氢氧化钠、高锰酸钾溶液,若发现高锰酸钾被全部还原,则再继续用氢氧化钠、高锰酸钾溶液重复处理1次,并用水洗涤数次,放尽水层,用无水氧化钙干燥,水浴上蒸馏出石油醚,收集30℃以上的馏分保存备用。 2.2四氯化碳的回收利用 2.2.1四氯化碳的回收。测定每个样品使用四氯化碳体积为50mL,在分析时间内因四氯化碳易挥发损耗10mL左右,在夏天或室温较高时其挥发量增多(从经济、适用、安全、环保等方面综合评价,在没有找到新的替代品之前,不应继续使用该方法),因此增加了全部回收的难度,影响回收率。所以样品分析后,应立即将剩余的萃取液收集于棕色瓶中密封保存,提纯后循环利用。 2.2.2四氯化碳的提纯。将收集的四氯化碳用蒸馏瓶直接蒸馏,或者在烟酸羟胺洗涤之后用蒸馏的方法提纯,收集沸程为76~77℃的馏出物备用。 3结语 重量法是经典的分析方法,该方法虽然测定费时,但方法稳定,所用试剂易得,所用仪器价格不高,分析成本较低,各基层实验室都有可能采用。使用的萃取剂毒性较小,并能够完全回收并循环利用,既可降低监测费用,节约资源,又可减少对实验室及环境的二次污染。结合我国当前分析方法的种类和监测仪器的发展现状,笔者认为:该方法能够定量分析出工业废水中石油类的含量,又符合循环经济的基本目标,可从源头预防废弃物排放和减少环境污染,是现阶段经济效益和环境效益双赢的最佳方法。红外分光光度法虽然分析比较简单、快速,但使用的萃取剂毒性较大,为了保护环境建议取缔。建议在现阶段测定低浓度环境水质中石油类时可使用红外分光光度法,而测定工业废水中石油类时应使用重量法。 石油类论文:石油类高等院校会计教育问题研究 摘要:本文以石油行业特色高校会计本科专业的培养目标为研究对象, 采用对比分析法,通过对中西方会计本科专业培养目标的对比研究, 提出了石油行业特色高校会计本科专业必须以应用型人才培养为核心, 认真处理好会计技术与会计理论、教育环境与教育规律、知识能力素质等方面的重大关系, 并且要从教育教学理念的创新、专业建设战略以及学科平台的构建等方面着手, 保证石油行业特色高校会计专业本科教育目标的实现。 关键词:石油高校 会计教育 专业会计 一、引言 会计是近些年我国大学教育中的热门专业,不仅在财经类大学占据很重要的地位,也成为所有的综合性大学普遍设置的专业之一。根据教育部2007年公布的本科专业招生目录统计,在全国678所本科高校中,开设会计学专业的有382所(占57%),位居我国开设数量最多的十大专业第六位。自1999年大学扩招以来,会计本科招生规模也随之急剧扩大,宏观环境发生了根本性的变化,大众化高等教育要求会计本科教育模式也应有所转变。国内对于会计教育的研究主要是会计教育改革问题、中外会计教育的对比问题、会计教育目标的探讨及会计职业教育等,但对于具有行业特色的会计高等教育的研究很少。我国培养石油类高级人才的院校尽管很少,笔者调查了中国石油大学(北京)、西南石油大学、东北石油大学、长江大学等10所国内主干石油类高等院校,这些院校的98%以上都有经济管理学院或工商管理学院,而会计和财务管理专业也是这些二级学院里占重要地位的专业之一。与其他高校相比更加具备得天独厚的优势,要让学校培养出优秀的会计人才,就要结合学校的行业特色,为石油行业培养具有行业特色的专业会计就理应成为石油类高等院校会计专业的主要培养目标。 2005年,总理指出:“有条件的地方和学校, 学生可以一面在校学习,一面在企业工作, 工学结合、半工半读。这既可减轻学生和家长的经济负担, 毕业后也容易找到工作。本文提倡半工学结合模式,即在学校正常的按计划教学外,另设立一个月的短学期来到企业分岗位进行实习和工作。这样不是完全意义上的工学结合,因为要注重理论知识的体系性和连贯性,但是又要结合专业特征来训练学生的实际操作能力,要深入到实践中去,才能学以致用,达到知识授予效果的最大化。石油类高等院校的会计教育虽然没有财经类院校的会计教育更专业、更体系化,有的成立时间甚至非常晚,所以其知识积累和文化积淀都不及历史悠久的财经类院校,但其能够生存下来也必然有其无可替代的优势。石油类院校在石油工程、地质、勘探、开发、储运等专业学科的建设上处于国内领先地位,这对会计专业的学科建设过程中的学科交叉、渗透和融合至关重要,也为石油院校的会计教育工作提供了便利的对象性条件,真正达到宽带基的基本素质要求。办学主体的历史沿革使得石油院校与油气田企业存在密切的联系,能够有“产学研”一体化的条件,这为石油行业会计人才的培养提供了较为广阔的理论与实务研习的专业平台。 二、石油类高等院校会计教育存在的问题分析 ( 一 )培养目标定位不明确 会计教育目标是指通过会计教育活动把受教育者培养成为社会所需要的会计人才,受社会经济发展的需要所决定的, 反过来, 会计教育目标又决定和影响着社会会计人才的知识结构和素质水平,决定和影响着会计人员和会计工作的质量。所以, 建立明确适当的培养目标是会计教学的首要问题。我国仅有的十几所石油类院校的会计学教育的培养目标大多是含糊不清,没有明确的专业领域范围,虽然会计是全国通用的一门学科,但是在“大而全”的基础上即全面掌握会计基础知识和基本技能外,石油类院校更应该突出的是专业领域,更好的为石油行业培养专业的会计人才。 ( 二 )会计课程设置没有行业特色 目前我国的石油类院校会计学专业学科体系的主要内容基本上统一为基础会计、中期财务会计、高级财务会计、成本会计、管理会计、审计、财务管理、电算化会计等专业课,主干课程的设置已基本上与西方发达国家接近。但专业课在整个教学计划中所占比重大, 据调研报告显示,我国的石油类院校经管类专业课占总课时的50%以上,而国对比外样本专业课只占总课时的32%,可见比例严重失调。而课程设置跟普通的财经类院校的设置别无他样,很大程度上脱离了行业人才的培养目标,这些课程设置基本都是通才的培养模式,而《石油工业企业财务和会计》、《石油天然气勘探开发会计》及《石油天然气会计问题研究》等非常著名的专著却很少被问津,这是石油类院校的一大缺憾。在学科理论建设上,石油会计理论研究常常被忽视,很少有院校明确的提出将“石油天然气会计理论及实务”纳入其主要研究领域。 ( 三 )学生专业外语能力培养不强 目前我国石油公司海外业务的拓展很快,这就对会计人员提出了新的要求,不但要懂的专业知识还要有良好的沟通能力和用外语来处理会计业务的能力。可见外语对会计人员的重要性,尤其是专业外语。但大多石油类院校教授专业外语只是形式上的机械翻译,教外语的教师也不见得外语水平很高,他们只是把书上的词句翻译过来跟学生顺一遍而已,并没有根据国外的原文书来使学生得到理论上的提高和知识的升华。对一些小语种的学生(例如俄语、日语)来说,教学更是粗糙,基本没有专业外语,而是大帮轰的学习一些科技外语,对学生的专业知识体系没有任何帮助。 ( 四 )会计教学方法单一 目前高等院校会计专业中占主导教学方法仍以传统班级为单位, 以教师讲授为主, 没有充分利用现代化的教学手段, 也未能科学运用案例教学法, 实验实践课时严重不足。在大多数院校, 上课时以讲授代替了问题讨论, 实验课以简单的模拟操作代替了岗位实践。这种单向式的教学方式不能充分调动学生的主动性, 师生的创造力在课堂上得不到充分发挥, 导致部分学生产生厌学情绪, 不利于学生综合能力的培养。会计教学的目的不应只是限于现有知识的单纯传授, 更重要的是使学生获得学习与创新能力, 培养学生处理非确定局面时所需的思路和技巧。 ( 五 )会计实践教学不重视 会计本身是一门实践性非常强的学科,而石油高校会计教学普遍存在“重理论,轻实践”的弊端,虽然有得天独厚的石油企业实践的条件,但没有加强和企业间的联系,从而导致会计实践教学没有得到足够重视,效果不佳。而目前会计专业课程设置中实践教学所占比重过低,课堂理论教学与实习实训的课时结构不合理。很多石油高等院校对会计专业主干课程一般只设置理论教学学时,没有实践教学学时,即使有也只是安排两周的实训草草结束,整个实践教学完全流于形式。而这些主干课程恰恰实务性非常强,需要通过大量的实践来熟练掌握。 三、石油类高等院校会计教育体系构建 ( 一 )重新定位会计人才的培养目标 石油行业人才培养目标为:在掌握良好的基础会计与实务处理基础上,通晓石油行业生产、管理的流程与模式,并能充分把握和运用石油行业会计理论和方法,适应和服务于行业经营管理不断的变化。 ( 二 )注重石油行业特色战略 要凸显石油类行业特色高校会计学专业必须加强与石油行业部门、协会、学会和石油勘探研究院所在承担科研任务、培养研究生、资源共享等方面的合作, 探索石油天然气会计教育、科技与行业经济结合的新途径。石油行业高校会计学的特色在于行业, 特色是优势、是拳头, 一定要抓住而不能丢失。发挥行业特色, 走特色化的会计办学道路, 将有利于石油行业特色高校会计学专业正确定位发展方向, 合理设置培养方案, 集中力量促进石油类会计管理创新。 ( 三 )改革会计教育模式 目前以教师为主角的教学模式和以分数为衡量标准的考核模式不利于激发学生的学习激情、思维活力以及创新精神。在教学中可以多采用启发式、讨论式、研究式等教学方法,提倡师生间平等自由地探讨,培养学生学习的主动性、积极性和分析问题、解决问题的能力。只有不断地交流沟通才能激发灵感,产生新的想法和创意。石油类院校都是特色比较鲜明的,所以我们要培养学生的吃苦耐劳精神,发挥铁人精神在专业领域、在科研和工作的过程中。对于石油类学校会计专业的学生来看,加强石油天然气会计模拟教学,促进学生会计实践能力的提高会计模拟实践,是在教师指导下,学生进行操作训练的过程。这一过程大体上可分为模拟前的动员准备、模拟过程中的实际操作和模拟后的总结评价等三个阶段。通过模拟实践,让学生与会计凭证、账簿、报表直接接触,把学生放在会计人员的位置上具体处理各种经济业务,通过系统学习和自觉实践,把书本知识转化为操作技能,调动学习的主观能动性,在模拟实践中完善会计教学的程序,从而提高教学质量。最好把学生放到实际的石油企业中去实习调研,运用会计电算化系统去真正实践会计数据的整理和传输,最终编制会计报表,并且对其进行分析得出结论。 ( 四 )改进教学方法和教学手段 石油类高校会计学专业实现可持续发展的最重要方面就是实现全方位的产学研合作, 建立牢固互利的产学研联盟。全方位开展产学研结合, 特别是要与石油行业的骨干企业建立广泛的、紧密的合作关系, 与石油企业的管理( 会计)研究中心达成共建。从基础研究的探索到应用研究的开展; 从会计共性技术、关键技术的攻关, 会计新技术的开发, 到系统集成和成套技术, 必须以石油企业的需求为导向。要立足本行业, 将先进的会计信息技术(包括内部控制技术) 成果进行工程化研究, 以技术集成的形式在行业内转移和推广。(1)必须实行案例教学。这种方式是以石油企业会计案例为核心, 提高学生综合分析和判断能力, 全面运用财务会计知识、剖析案例,使理论和实践紧密结合。由于石油天然气会计具有理论性、技术性、操作性和行业独特性,在学习了一定的会计和财务管理基础知识后,通过案例,一方面使教师广泛开展调查研究,整理、加工资料, 提高教师自身业务素质;另一方面是使教学形象、充分调动学生的积极性和主动性, 激发学生的学习兴趣, 提高分析和综合判断能力,为今后更好的融入企业的专有业务奠定良好的基础。(2)改进课堂授课方式。运用演示教学方式,演示教学方式是以计算机、图像扫描与处理、投影、音响等设备为手段, 集图、文、声、像于一体, 形象生动的一种辅助教学方式, 课堂教学与实践教学均可采用会计教学的操作性很强,很多专业知识教师如果只口头表述, 学生不易理解, 如基础会计中结账方法等比较抽象,而利用演示教学方法, 教师可以提前制作出多媒体课件, 在讲授时配合使用, 学生在听课的同时, 直观地从大屏幕上看到账页、凭证等, 使枯燥的抽象知识便于掌握和理解。(3)把会计信息化实验教学列为教学重点。会计实验教学,尤其是具有石油专业背景的会计类实践教学,更应该把会计实验做到精细化,除了会应用会计信息化中的各类主要会计软件之外,如用友、金蝶软件。还必须掌握中国石油公司运用的行业专用的会计软件――中油财务软件,这是在石油公司进行会计工作必备的会计电算化基础。会计电算化实验应该提高教学比重,让学生真正掌握计算机处理会计业务的流程。这样到了工作岗位后可以直接上手,节省了很多二次学习的时间,为企业节省资源并提高了工作效率。 ( 五 )加强会计职业道德教育 在会计工作中,会计与单位的财务打交道,需要经常接触金钱等财产物资,因此,职业道德教育旨在引导学生树立正确的人生观和职业观,并具有高尚的思想品德教育主要帮助学生正确认识会计工作在整个社会主义事业中的地位、性质、意义和作用,认识到会计工作的重要性,培养职业上的自豪感,从而热爱会计事业,把个人的理想同会计职业发展结合起来,培养吃苦耐劳、脚踏实地、业务上精益求精的精神。 (六)构建与需求一致的新模式 我国的石油类高校本科会计专业学制一般都为四年,其中三年半的基础课、专业课、实验课等的教学,最后半年为本科毕业论文的设计撰写。不管毕业生是否在石油行业领域里工作,我们最终培养出来的毕业应该具备会计类的通用技能和行业内的专业技能,这样才能凸显出石油类学校培养的专业特色,使得毕业生在目前的巨大就业压力和激烈的竞争中脱颖而出。所以培养的模式一定要有一个根本性的转变。下图设计了高等石油院校基于专业会计人才培养与需求一致的新模式,旨在能够培养出更多优秀专业技能的会计人才。由于石油企业对会计类本科毕业生的要求是能够独立进行会计的核算、数据的分析、指标体系的分解和总结、以及适应石油公司总部变更很快的业务重组及系统升级的要求,每当石油公司新出台一套核算和考核体系的时候,都要求下属单位能够很快做出积极的反应。所以要本着培养与需求一致性的原则来设置本科会计本科的课程,达到合理、合法、不浪费、不缺腿,能够为石油行业培养更优秀、更专业的人才要重新进行课程体系的设计,设计通用、专用及注册会计师课程三位一体化的培养模式来配合培养目标的实现。 石油类论文:现阶段石油类水质分析方法的选择和前处理技术环节的改进 摘 要:本文对现阶段石油类水质分析国标方法进行了分析和展望,对红外分光光度法前处理环节的改进提高了可操作性和检测效率。 关键词:石油类;水质分析方法;改进 石油是当今最主要的能源和化工原料,产品广泛应用于经济生活的各领域。我国是仅次于美国的第二大原油消耗国,在石油及其产品的生产使用中会不可避免的对环境危害,而相关石油类水质分析国标方法在实际工作中还存在不足,如最近在渤海发生的中海油蓬莱油田、绥中油田的油污染事故中,海水分析的国标方法存在适用性、代表性不足等问题,而且水质分析方法的不统一致使数据间缺乏可比性。本文对现阶段石油类水质分析国标方法进行了分析和展望,并对红外分光光度法的前处理技术环节进行了改进。 1 石油类的特性及危害 石油是在不同历史时期,由植物或动物等残骸生成的,生成条件不同,不同地区原油的化学组成有较大差异性。石油类物质主要是由链烷烃、环烷烃、烯烃和芳香烃等组成,还含有少量的烃类衍生物和非烃物质,组分复杂。不同化合物对动植物和环境产生不同影响。如芳烃污染物对人体有致畸致癌作用,其它污染物还对皮肤、消化系统、免疫系统、神经系统等有一定的毒害作用;高分子油类会阻碍植物的呼吸和引起水体生态环境的恶化。所以我国的《地表水环境质量标准》《海水水质标准》《污水综合排放标准》等重要标准都规定了石油类的浓度限值,石油类分析检测是国家控制水体污染、评价水质状况的重要手段和依据。 2 现阶段国标方法存在的问题及方法选择 由于石油类的特性,且工业废水、生活污水中的石油类成分也不同,所以长期以来相关分析方法的选择一直存在争议。最重要的国标分析方法也有不同,如1997年《水质 石油类和动植物油的测定 红外光度法》(GB/16488-1996)将红外光度法确定为标准方法,包括红外分光光度法和非分散红外光度法2个部分; 2002年国家海洋局《海水浴场环境监测技术规程》中分析方法为紫外分光光度法;2007年《海洋监测规范海水分析》(GB/17378.4-2007)中分析方法为重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法;国家环境保护部2008年的《近海海域环境监测规范》(hj442-2008)中分析方法为紫外分光光度法和荧光分光光度法。 2.1 国标方法存在的问题 2.1.1方法不统一,致使石油类分析数据缺乏可比性。如入海河流断面或直排海污染源的国标方法为红外法,与周围近海海域的国标方法不同,所以分析数据可比性较差。给政府和群众控制水体污染、评价水质状况带来偏差和不便。 2.1.2 海水分析方法为重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法,方法的适用性、代表性不足 (1)重量法是用有机萃取剂(石油醚或正己烷)萃取样品中的油类,将溶剂蒸发掉,再称重后计算油类含量的方法。优点是一种不需要标准油样品即可直接测量,缺点是损失了沸点低于提取剂的油类成分。只适用于测定5mg/L以上的含油水样,远高于海水水质Ⅰ、Ⅱ类标准(0.05mg/L)。(2)紫外分光光度法是以正己烷萃取,利用油类中芳烃组分在紫外区225 nm处的特征吸收进行分析测定,未考虑另一芳烃化合物的主要吸收波长250~260nm;(3)荧光分光光度法中是以石油醚萃取,以310nm为芳烃激发波长,测定360nm发射波长的荧光强度进行分析。 紫外法和荧光法的测定原理都是以芳烃化合物在紫外区的特征吸收为基础,优点是检出限满足海水Ⅰ、Ⅱ类水质标准(0.05mg/L)的要求,但不测定石油中所占比例更大的其它烃类,因此测量数据代表性、可比性较差。 如最近在渤海油污染石油类应急监测中,作者采用先用红外谱图定性,再用紫外法定量的方法,避免了紫外法微小干扰即可引起的巨大误差,确保了数据的可靠。在和相关部门用单一紫外法定量进行数据比较时,有时会有较大出入,如未检出和数值超标,说明紫外和荧光法的代表性、可比性存在不足,建议国家相关部门修订海水分析方法,选择定性定量功能更好且能满足海水质量标准的方法。 2.2 现阶段红外分光光度法是国标中较好的分析方法 《水质 石油类和动植物油的测定 红外光度法》(GB/16488-1996)中的非分散红外光度法以测量石油类物质的CH3 、CH2 官能团在 3.4μm处的红外特征吸收为原理,但该法没有考虑芳烃官能团的伸缩振动。由于芳烃化合物水溶性较高,毒性较大,所以该方法建议取消。 红外分光光度法是利用石油中主要成分亚甲基(-CH2)、甲基(-CH3)、芳香烃中的C―H 键分别在中红外区3.413、3.378、3.300μm处存在伸缩振动的原理,顺序检测在上述波长处的红外吸收,测得油中甲基、亚甲基、芳烃的含量。优点是与紫外法和荧光法相比,测定时的谱图功能可定性定量分析;石油组分代表性较强,较全面检测油类物质的总含量;统一了标准油的配置,使数据有了可比性;还可用于测定动植物油,适用范围广。主要问题是由于石油类物质组分非常复杂的性质,此方法也不能完全准确的反映污染物的种类、危害和程度。此外,红外法推荐的萃取剂四氯化碳是一种可消耗臭氧层物质,《蒙特利尔议定书》缔约方因其在分析和实验室工艺中发挥的重要的作用,已将生产使用截止期限从2010年12月31日延至2014年12月31日。新的替代产品还在研制中。 2.3 国际标准化组织目前使用的测油方法是气相色谱法,方法号是ISO9377-2。气相色谱法是将油类物质用萃取剂萃取后,经色谱柱分离,使不同组分依次进入检测器,然后进行测量计算的方法。具有能定性且灵敏度高等优点。但现在也存在实际标准样品难以获取的问题,不是我国石油类水质检测的国标方法。因红外法萃取剂等问题,建议以后与国际接轨,国家相关部门把气相色谱法研究转化为国标方法。 3. 红外分光光度法的改进 红外光度法已了十多年,存在许多实际操作问题。其样品的前处理环节,如严格按其标准操作,一个样品所需半小时以上,而在实际工作中,水库、河流断面、生产生活污染源等处的水样都需检测石油类,劳动强度很大,所以有必要对该标准进行改进,以提高可操作性和检测效率。改进方法如下: 3.1 萃取中酸化水样的作用是抑制微生物活动和防止乳化,若水样较清洁且立即测定,可省略此步骤。 3.2 加约20克氯化钠的作用不大,虽可减少酚的干扰,但因酚中含羟基可被硅酸镁吸附,所以此步骤也可省略。加氯化钠还会因纯度问题而干扰测定。 3.3 一次萃取取代二次萃取,不再定容。因四氯化碳对油类化合物是一种优良的溶剂,所以一次萃取即可达到萃取效果,还可以减少四氯化碳对人员和环境的污染和危害。萃取剂取20ml或25ml即可满足测定需要。 3.4 萃取液的脱水:当水样静止分层后:(1)如萃取液乳化程度较轻,可先用洁净滤纸擦干漏斗长颈中的水珠,然后弃去前1-2ml萃取液和乳化部分,余下的直接流入25ml比色管中待测。(2)如萃取液乳化程度较严重,可流入25ml比色管后,先具塞震荡或离心分离,然后用洁净移液管或刻度管移取下层萃取液于另一只比色管中,再向萃取液中加入无水硫酸钠进行脱水干燥。 3.5 采用射流萃取器:可同时处理多个样品,萃取效率高且减少劳动强度,应置于通风厨中。 4 结论 4.1石油类海水分析三种国标方法存在适用性、代表性、可比性不足的问题,建议国家相关部门修订海水方法。 4.2统一的水质分析方法才能真实反映水环境质量和污染状况。 4.3现阶段红外分光光度法是国标中较好的分析方法。 4.4 建议以后把气相色谱法(ISO9377-2)研究转化为国标方法。 4.5 对红外分光光度法前处理环节的改进提高了可操作性和检测效率。 石油类论文:石油类高校工程管理专业课程设置的思考 摘要:针对石油类高校工程管理本科专业课程设置问题,在研究中国工程管理专业发展现状、教育部以及原建设部就专业课程的设置规范与建议的基础上,结合目前高等教育的特点和石油类院校的教育特色,提出了对石油高校工程管理专业课程设置的建议,并构建一个具有专业特色课程体系。 关键词:工程管理专业;课程设置;课程体系;石油类高校 一、课程设置问题的基础性研究 (一)工程管理专业发展现状 目前全国有近三百所高等学校开设了工程管理专业,从专业开设基础看可以分为三种情况,一是普通高校在实施教育部1997年撤并部分本科专业过程中,把原来与工程管理专业方向相关如建筑工程管理、工程项目管理、国际工程项目管理、建筑技术经济和房地产经营与管理等进行重新组合,设立了工程管理专业;二是高校根据自己的实际情况,在原来专业如投资经济、建筑经济等专业的基础上,改设为工程管理专业;再之,就是一些少数高校在学科和教师基础不完全具备的条件下,考虑到工程管理专业毕业生就业形势看好,市场对工程管理专业人才需求增加,也设置了工程管理专业。 正是由于这样的原因,学界认为目前工程管理人才教育存在很多问题,主要有如下看法:人才培养的类型、层次结构和中国的经济发展脱节;专业目录和课程体系设计比较落后,且缺乏学科交叉;三百所高等学校开设工程管理专业,领域广泛等。中国工程建设的快速发展需要大量的工程管理人才,要积极推进工程管理教育,应进一步提升工程管理的学科地位,建立完善的学科体系、知识体系和组织体系,对工程管理教学活动进行深入研究。 (二)建设部的课程设置建议 对于高等院校工程管理专业的课程设置,建设部的“高等学校工程管理专业指导委员会”给出的方案具有很重要的指导性 [1],其把课程设置分为公共课程、专业平台课程和专业方向性课程三部分,其一,公共课程共1 200学时;其二,专业平台课程和专业方向性课程共1 000学时,专业平台课程包括技术、经济、管理、法律4个基础平台,特别强调技术类的专业平台课程,该类课程总计850学时(其中50%用于技术类专业平台课),专业方向性课程占150学时;其三,安排300学时,学校可根据其自身的办学特点和实际情况自行使用。 该方案的特点是突出专业平台课程,特别是突出技术类专业平台课程。方案适用于有专业工程背景的院校,开设技术类专业平台课程,对于有专业工程背景的院校,是强项和优势,但对无专业工程背景的院校,却是其弱项和劣势。 (三)教育部工程管理专业的核心课程 对于工程管理专业的课程设置问题,另一个更具有权威指导性的文件就是教育部1998年在《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》中规定的各专业主要核心课程 [2],其中对于工程管理专业(专业编号110104)给出的主要核心课程如下:(1)管理学;(2)经济学;(3)应用统计学;(4)运筹学:(5)会计学;(6)财务管理;(7)工程经济学;(8)组织行为学;(9)市场学;(10)计算机应用;(11)经济法;(12)工程项目管理;(13)工程估价;(14)合同管理;(15)房地产开发与经营;(16)工程项目融资;(17)土木工程概论;(18)工程力学;(19)工程结构。 以上课程包括了经济管理类主要的核心课程,这些课程构成经济管理知识体系平台;同时还有八门工程管理与工程技术方面的主干课程,构成工程管理专业方向的基本构架,是各个高校在制订工程管理专业的课程计划时确定专业核心课程的主要依据。在此核心课程的基础上,学校可根据自身的办学特点,设置专业方向的其他课程,因此该课程方案更适合于一般性质院校,即无论有无专业背景的院校,为培养既懂管理又懂技术的工程管理专业人才,该核心课程体系建立的知识平台是充分的。 二、石油院校工程管理专业的课程设置思路 (一)石油类院校的工程管理专业培养目标 石油类院校的人才培养,要和石油石化企业的人才需求相结合,具有鲜明的行业特点。工程管理专业的培养目标,主要结合油田企业和石油化工企业在油田地面建设、建筑安装、石化设备安装和工程项目管理等生产活动,进行专业素质的培养,因此该专业应该以经济学、管理学以及建筑工程学科相互交叉为特点,依托石油、石化企业,突出油田地面建设、建筑工程安装、工程造价以及工程项目管理等培养方向,体现“既懂管理又熟悉工程”的特色,培养学生学习工程管理方面的基本理论、方法和建筑、安装工程技术知识;进行工程项目管理方面的基本训练;掌握从事工程项目管理的能力。 (二)石油类院校的工程管理专业要求 石油院校的学生应获得以下几方面的知识和能力:熟悉建筑、安装工程技术知识;熟悉工程项目建设的方针、政策和法规;掌握工程管理的基本理论方法;掌握投资经济的基本理论和基本知识;了解国内外工程管理的发展动态;具有运用计算机辅助解决管理问题的能力;具有从事工程项目决策与全过程管理的基本能力;掌握文献检索、资料查询的基本方法,具备初步的科学研究和实际工作的能力。 更为重要的是,学生应该了解石油行业的相关知识,对石油石化行业的生产环节、建设需求、管理特点都要有一定的了解;石油石化行业主要包括石油勘探开发,油田建设,石油储运,石油炼制和石油化工生产等,学生在掌握一般的工程管理相关基本理论和培养各种能力的过程中,也要能做到专业学习和石油生产相结合,突出行业培养的特色和优势。 三、石油类院校工程管理专业的课程设置 1.遵循高等教育的规律,按照学科大类科学制订培养计划。依照培养学生综合素质的要求构建通识教育课程平台,依照拓宽专业口径的思路按学科大类构建学科基础课程,依照鼓励学生个性化发展和培养学生创新能力的思路以及体现学校教育特色的思路设置专业课程。 2.在保证通识课程教育的前提下,把专业基础课程如“土木工程概论”、“建筑制图”等前移,让学生尽早接触到专业课程,使学生对所学专业在进入校门之初就要有一定的认识和了解。 3.注意传承石油类院校的办学历史与服务面向,在专业培养中体现石油特色,开设“石油工业概论”、“油田地面建设工程”、“钻井工程概论”、“采油工程”、“油藏工程”等课程。 4.鉴于学生在“大四”学习中出现的考研、求职等“大四现象”,建议第七学期只开设选修课程,不开设必修课程,第八学期设置“毕业设计/论文”及专题报告等项教学活动。 在这些关于课程设置的思路之下,结合笔者所在院校的教学研究结果和教学经验,建议石油类院校可有如下表的课程基本设置: 四、小结 以“科学发展观”为指导,遵循高等教育的一般规律,用系统工程的理论、方法,从整体性探索石油高校工程管理专业适应“社会需求和学校实际,培育学校专业品牌与办学特色的改革研究与实践”的培养新模式是高等教育如何适应生产力发展、上层建筑如何适应经济基础的一项长期工作重大课题。建设石油高校工程管理专业科学的课程体系的两点思路:一要有准确的专业定位,结合石油特色方向,推进多模块培养目标模式的课程体系构建;二要注重教学环节的研究和思考,课程设置的研究至关重要;此外,重视学生的实践能力培养,加强实践教学环节设计、分层实践体系构架、实践教学大纲制定、实验室建设和实习基地建设,也都是高等教育者应该重视的研究课题。 石油类论文:石油类专业英语教学的问题现状分析及对策研究 【摘 要】:随着石油工业的发展,我国石油工业也日益同国际接轨,这就要求我国的石油工作人员必须具备较高的石油类专业英语水平。本文通过对石油类专业英语教学中存在的问题进行分析,并提出相应的对策和建议,对提高石油类专业学生的专业英语的综合运用能力具有重要意义。 【关键词】:石油 专业英语 教学 随着经济全球化对能源的需求越来越高,加之石油工业勘探开发一体化的进程逐步加快,已经打破了专业、区域等的限制,使用外语进行交流、了解行业的最新发展动态已成为石油类专业学生的一项重要技能。 近几十年来,石油工业技术突飞猛进,革命性的技术不断出现,我国石油工业也日益同国际接轨,技术交流日趋频繁。另外,随着我国石油资源的勘探开发的对象日愈复杂化,以及老油田稳产、提高采收率的迫切需求,石油类专业的学生迫切需要掌握综合性的知识,提高英语的实际交流能力。因此,想要掌握最新的石油勘探开发及地面集输技术,了解行业发展方向,必须具备较高的石油类专业英语水平。石油类专业英语要求学生在专业氛围内体会英文表达方式,同时在英语思维中掌握本专业知识,这使得石油类专业英语课的教学内容、教学方法都有其特殊性。但目前该课程在教学实践中存在一些亟待解决的问题,因此,迫切需要改革教学方法及手段,改善教学方式,以全面提高石油类专业英语的教学质量。 一、石油类专业英语教学的问题现状分析 (一)课程设置不合理 通过石油储运专业英语教学的实践,发现课程的安排与专业知识的学习存在严重脱节。目前我校的石油储运专业英语安排在大三的两个学期和大四的第一学期,而大多数专业课程、像油气集输、天然气集输工程等专业课程都安排在了大三的第二学期。当对大三的学生进行第一学期的专业英语授课的时候,学生们还没有进行专业课程的学习,这样必然造成学生的理解困难,老师在讲授的时候也要花费大量的时间结合专业知识对课文中的专业术语、专业句子进行解释。 (二)教学方法及教学手段比较单一 目前石油类专业英语课程的教学方法比较传统,当然这也是大多数专业英语课程教学普遍存在问题,教师按照课本内容一句一句向学生进行讲授,简单介绍专业词汇的意思和复杂句子的翻译,在教学中听、说的训练较少,整个教学还是以“教师讲,学生听”的传统模式进行,学生在教学过程中处在一种被动的状态,学生的主观能动性被限制,这也是大多数学生不重视专业英语学习的一个原因。任课老师一般过于侧重阅读和翻译,讲解比较多,课堂气氛沉闷枯燥,学员的学习热情不高,课堂活动也大受限制。另外,教学手段比较落后,课堂上很少用到录音、影视或计算机等辅助教学方式。教学方法单一和教学手段落后直接导致了学生学习专业英语的兴趣不高,严重影响了教学效果和教学质量。 (三)学生认识普遍不足 由于多数高校都把专业英语定为考查课,造成学生对专业英语普遍重视不够、认识不足。大多数学生都认为大学阶段的英语学习就是为了考四六级,这样学生在经历了大一、大二的大学英语学习以后,特别是考过四六级之后,就变得对英语学习没兴趣了。另外,学生对专业英语的教学目的也普遍认识不足,多数学生认为专业英语只是为了增加一些专业词汇、专业术语,能大致读懂英语专业文献即可,对专业英语课缺乏足够的重视,没有把专业英语的学习视为进一步提高英语综合能力的重要环节,也没有认识到专业英语在以后的科学研究及工作中的重要性。 (四)师资队伍的缺乏 石油类专业英语是一门语言应用与石油专业知识紧密结合的课程,它既不是单纯教英语,也不是单纯传授专业知识,而是要以实践训练为主,让学生学会在专业领域中用英语去进行有实际意义的交流。这就决定了对于石油类专业英语任课老师的要求,既要有较好的英语水平,又要有扎实的专业知识。目前,我院的石油类专业英语多是由一些英语水平相对比较好的年轻专业课老师担任。这些专业课老师毫无疑问专业方面没有问题,但是毕竟不是英语专业毕业的,难免存在英语发音不准确、英语课文句子读起来也不是很流利,造成石油类专业英语教学质量的降低,也很难调动起学生学习的兴趣。 二、改善石油类专业英语教学的对策 (一)优化专业英语课程的设置及安排 各个院系进行课程安排的人员一定要深入了解课程的特点,合理安排课程的授课时间。就像在讲油气储运工程专业英语的地面油气处理一节的时候,学生还没有进行《油气集输》课程的学习,造成学生在学习的时候很吃力。因此,石油类专业英语课程的安排必须要保证在学生进行了相应的专业课程内容的学习以后再进行。 (二)改变教学手段、活跃课堂气氛 为了提高学生学习专业英语的兴趣,进一步提高教学效果和教学质量,必须改变教学手段,不能再采用“教师讲,学生听”的传统模式。针对这一点,可以从以下两个方面做,(1)引入现代化教学手段,利用多媒体技术来配合教学,可以放映一些和授课内容相关的油田现场的施工录像,最好是中外合作的油田施工,学生可以通过现场的生产实际和中外工作人员的交流来提高专业英语知识。(2)充分调动学生的积极性,可以在课堂上设置情景对话场景,比如中方人员在国外的油田进行施工,施工现场出现了意外情况,中方人员怎么样把这一情况传达给外方管理人员,并给出处理方案,让两个学生来模拟这一段情景,这样在提高了学生学习积极性的同时,也掌握了专业英语的交流技巧。 (三)加强师资队伍建设 承担专业英语教学的专业课教师必须要具有较高的英语语言水平和语言教学的基本技能,懂得语言教学的规律及特点。因此,专业英语课的任课教师最好是选用一些有过留学经历或在国外石油企业工作过的老师来担任。另外,学校也要加大师资培养力度,应该在中青年教师中培养一批专业知识过硬、英语能力强、教学基本功扎实的骨干教师,鼓励他们多参加国际学术会议,使其成为探索专业英语教学内容、方法与规律的主力军。 作者简介:赵金省(1979-),男, 河南泌阳人,西安石油大学讲师、博士,从事油气田开发及地面集输方面的研究。 石油类论文:红外分光测油仪测定水中石油类技术探讨 摘要 本文首先分析了OIL480和OIL460红外分光测油仪的优点和工作原理,然后通过实例分析的方法对OIL480和OIL460红外分光测油仪测定水中石油类物质进行了具体研究。 关键词 红外分光测油仪;水中石油;技术 随着石油的大量开采,石油污染现象越来越多,这就给石油石化、海洋石油开发外排水的监测制造了难题。在进行环境监测的过程中,人们探索发现了测定水体中石油类物质含量的多种方法,其中红外分光度法是相对来讲比较先进的一种方法。在使用红外分光度法进行水中石油类物质检测时,OIL480和OIL460红外分光测油仪是目前适用范围比较广泛的两类水中石油红外分光度法检测仪器。 1 石油类物质的定义 根据GB/T16488-1996的相关规定,石油类是指能够使用四氯化碳进行萃取,不能被硅酸镁吸附,并且在2 930cm-1、2 960cm-1、3 030cm-1波数全部或者部分谱带处有特征吸收的物质。如果在使用如三氧三氟乙烷等其他溶剂进行溶解或者使用如三氧化二铝、5A分子筛等吸附剂时,必须校正测定值。 2 OIL480和OIL460红外分光测油仪的优点 OIL480和OIL460红外分光测油仪的自动化程度相当高,可以实现自动控制和处理数据,界面非常友好,能够直接通过计算机界面进行分析参数设定,整个检测过程可以通过计算机屏幕全程显示,在操作过程中,波长还能够自动扫描,自动修正。 OIL480和OIL460红外分光测油仪的分析效率相当高,每30s就可以完成一个油样的分析检测,在进行红外分光光度法进行检测时30s/次~60 s/次,在进行非分散红外光度法时2s/次。 3 OIL480和OIL460红外分光测油仪的工作原理 作为一种复杂的有机物,石油的组成成分相当的复杂,主要包含烷烃、芳香烃和环烷烃。产地不同,石油中的亚甲基(CH2基团)、甲基(CH3基团)以及芳香烃之间的比值也不尽相同,为此必须求出各自的校正系数:X表示亚甲基(CH2基团)系数。Y表示甲基(CH3基团)系数,Z表示Ar-H芳香烃系数,接下来通过计算得出亚甲基(CH2基团)的波数2930-1和3030-1的比值(用F表示),在计算出亚甲基(CH2基团)系数、甲基(CH3基团)系数、Ar-H芳香烃系数。接下来对各种石油类别进行测定,这样能够在测定石油类物质时不再受到产地的影响。 3.1 定性分析 当组成石油这种混合物中的各种分子被固定频率的红外线照射时,如果分子结构中的其中一个键的频率和红外线的频率相同,那么分子结构中的这个键就会吸收大量的红外线从而导致能量增加,振幅加大,振动加强。如果石油分子中不存在和红外线频率相同的键,那么当固定频率的红外线照射分子时,分子中的键就不会吸收红外线的能量而增加振幅,振动增强。在检测过程中,OIL480和OIL460红外分光测油仪可以连续改变红外线的频率,并完成对样品的照射,此时,通过仪器检测装置我们就可以发现,被检测的样品对红外线的吸收各不相同,有的频率吸收的强,有的频率吸收的弱,这样就形成了红外线吸收光谱。这样我们就可以通过红外线吸收光谱完成样品中是不是含有石油的检测。 3.2 定量分析 按照比尔定律,某种单色光在照射被检测的液体时,能量也会被吸收,单色光被吸收的强弱程度和被检测的样品的浓度成正比例关系。其关系式可以用下面的式子表示: 4.1 仪器的选择 OIL480或者OIL460红外分光测油仪、四氯化碳、苯、异辛烷、十六烷、1+1硫酸、氯化钠、无水硫酸钠、石英比色皿。 4.2 四氯化碳钝化处理 由于市场上的四氯化碳通常含有极少量的稳定剂,而这些稳定剂都是有机物质,常常会给测定的结果造成影响,为此必须对四氯化碳进行纯化处理。常用的纯化方法有:减压蒸馏法、水浴蒸馏法、使用活性炭吸附法。其中,水浴蒸馏法纯化处理的四氯化碳效果最好,但是水浴蒸馏法需要注意温度必须控制在76.8℃~77.5℃之间。 4.3 待测样品石油的制备 按照苯:异辛烷:十六烷=2:5:13(V/V)的比例进行配比,组成待测标准石油样品。 准确称量0.1000g的待测标准油品,准确量取100mL纯化的四氯化碳,然后将二者混合配置成1.00mg/mL的标准油溶液。 往10mL的容量瓶中注入适量标准油品,然后用四氯化碳进行稀释至标线位置,制成1 000mg/L的标准油贮备溶液。 4.4 萃取 把已经酸化的水样500mL全部转移到分液漏斗中,然后加入氯化钠,氯化钠的量大约是酸化水样总量的8%,然后使用25mL的四氯化碳进行萃取,将混合液体进行充分振荡(时间大约3min),将四氯化碳层转移到100mL的锥形瓶之中,然后继续使用25mL纯化的四氯化碳进行水样的萃取,萃取液仍转移到锥形瓶中。接下来往锥形瓶中加入足量无水硫酸钠,利用无水硫酸钠的吸水性吸收水样中的水分,30min后将萃取液取出50mL,转移到容量瓶中进行定容,定容时仍然使用纯化的四氯化碳,使用纯化的四氯化碳调零,然后将样品放入OIL480或者OIL460红外分光测油仪中进行测定。 4.5 绘制标准工作曲线 分别取100mL的容量瓶5只,分别加入30mL的纯化后的四氯化碳,然后分别向5只容量瓶中加入0mL、1mL、2mL、3mL、6mL的1 000mg/L的标准油贮备溶液,然后分别加入纯化的四氯化碳进行稀释到刻度位置。此时五只容量瓶中的四氯化碳的浓度为0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、60mg/L,接下来使用4cm的石英比色皿,进行空白调零后,就可以对标准样品进行测定(保证石英比色皿方向上的一致性),然后按照测定结果绘制标准工作曲线。 使用OIL480和OIL460红外分光测油仪测定水中石油是一个技术性非常强的工作,作为专业技术人员必须严格按照操作规程进行操作,只有这样,才能获取科学的数据,才能完成水中石油的测量,为环境的检测提供准确有力的数据支持。 石油类论文:关于石油类测定方法的改进 【摘 要】通过采用25ml比色管法和100ml容量瓶法分别对4种不同浓度的石油类标准物质进行分析,经过使用不同型号的红外测油仪和不同的分析人员进行比对验证,在如何有效提高石油类标准物质分析的快速性、准确性和精密性方面进行研究。结果表明,使用不同的分析仪器和不同分析人员均能保证样品分析的准确性和精密性,而使用比色管法能够显著提高分析的快速性,并能够节省四氯化碳溶剂的使用量,大大减少分析人员暴露在四氯化碳环境中的时间。 【关键词】石油类;测定方法;快速性;准确性 石油类是水质监测的一项重要指标,是一种含有烃类和非烃类的混合环境污染物,被列为国家危险废弃物名录第八位[1]。环保部标准方法《水质 石油类和动植物油类的测定 红外分光光度法》HJ637-2012的原理是利用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物含量,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油类等极性物质后,测定石油类含量,总萃取物和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2基团中C―H键的伸缩振动)、2960 cm-1(CH3基团中的 C―H 键的伸缩振动)和 3030cm-1(芳香环中 C―H 键的伸缩振动)处的吸光度 A2930、A2960、A3030 进行计算[2]。 本文就如何准确、快速测定石油类的含量,减少四氯化碳使用量进行了研究,通过对标准物质分析、人员比对、仪器比对以及实验室基础设施的改进,对石油类测定方法的准确性、精密性进行了检验,为以后石油类测定工作提供参考依据。 1 仪器与试剂 OIL460型红外测油仪(华夏科创),OIL480型红外测油仪(华夏科创);四氯化碳(天津傲然,测油专用),石油类标准溶液(国家标准物质中心,1000mg/L),石油类标准物质(国家标准物质中心)。 2 方法 2.1 标准曲线和试液的制备 方法一:用无分度移液管准确移取1000mg/L的标准溶液10ml至100ml容量瓶,用四氯化碳定容至刻线,配制成100mg/L的标准使用液;然后分别移取0ml、2ml、5ml、10ml、15ml标准使用液至25ml比色管中,用四氯化碳定容至刻线,配制成0mg/L、8.00mg/L、20.00mg/L、40.00mg/L、60.00mg/L、100.00mg/L的标准系列浓度点,摇匀后测定。同时用2ml刻度移液管准确移取标准物质1.25ml至25ml比色管中,用四氯化碳定容至刻线,摇匀后测定。 方法二:按照环保部标准方法HJ637-2012中校正系数的检验方法配制标准曲线,分别量取5.00ml和10.00ml的石油类标准溶液于100ml容量瓶中,用四氯化碳定容,摇匀,石油类标准溶液的浓度分别为50mg/L和100mg/L。分别量取2.00ml、5.00ml和20.00ml浓度为100mg/L的石油类标准溶液于100ml容量瓶中,用四氯化碳定容,摇匀,石油类标准溶液的浓度分别为2.00mg/L、5.00mg/L、20.00mg/L。同时用5ml无分度移液管移取5.00ml标准物质至100ml容量瓶中,用四氯化碳定容至刻线,摇匀后测定。 2.2 快速性的检验 由五名分析人员分别按照方法一和方法二分析标准样品,记录从开始配制溶液到完成测试全过程所用时间。分析采用两种方法所用时间是否存在显著差异。 2.3 准确性的检验 根据快速性检验结果,选择快速性高的方法,使用OIL480型红外测油仪测定四种不同浓度的标准物质的浓度,检验分析结果与标准物质浓度标准值的符合程度。四种标准物质的编号及浓度标准值。 4 精密性检验 由五名分析人员独立使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪分析四种不同浓度的标准物质,同时对样品进行平行双样分析,检验分析方法的平行性和重复性。 2.5 数据处理 对数据处理采用t检验。 3 结果 3.1 快速性 通过采用方法一和方法二对编号为205948的标准物质的分析,在满足标准物质准确度(20.0±1.3mg/L)的情况下,采用方法一即比色管法能大大提高分析的快速性,方法二即100ml容量瓶法配制标准系列和样品分析,所用平均时间为99分钟;而利用25ml比色管的平均分析时间能够提高到50分钟;数据通过t检验,结果表明两组数据存在显著性差异,即方法一能显著提高分析的快速性。利用25ml比色管能减少四氯化碳的使用量,使人体暴露于四氯化碳环境的时间大大减少,减轻了四氯化碳对人体的危害。 3.2 准确性 根据快速性检验结果采用方法一即比色管法,使用OIL480型红外测油仪对四种标准物质进行测定。将标准物质保证值的不确定度分成五等分,分别为1S、2S、3S、4S、5S,测定结果均在1S范围内,表明采用25ml比色管具有很好的准确度,能够用于样品中石油类的测定。 3.3 精密性 根据快速性分析结果,采用方法一,五名分析人员分别使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪对编号为205948、205949、205950、205951四种标准物质进行分析,结果表明,五名分析人员使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪对四种标准样品进行分析,其浓度值均与保证值一致。分析结果见表3。分析数据t检验结果表明:分别使用OIL460型红外测油仪和OIL480型红外测油仪测定标准物质其结果无显著差异,两种型号的仪器测定石油类具有可比性,均能够准确进行石油类样品的分析。五名分析人员的分析结果均在保证值不确定度的1S范围,样品分析均无显著差异。 4 结论 (1)使用25ml比色管配制标准系列和标准物质能显著提高样品分析的快速性,减少四氯化碳的使用量,人体暴露在四氯化碳的时间能够明显缩短,将四氯化碳对人体的危害降到最低。在进行水样分析时,水质中石油类经过四氯化碳萃取后定容至25ml比色管,较定容至100ml容量瓶,能增大石油类的富集倍数,对于分析地表水等低浓度样品增加了其准确度。 (2)使用校正后的比色管进行石油类样品的分析,能保证样品分析的准确度。使用25ml比色管对不同编号的四种标准物质进行分析,其所得结果均在标准物质保证值不确定度的1S范围内,表明使用25ml比色管在显著提高样品分的快速性的同时,也能够保证样品分析的准确性,故使用25ml比色管对石油类样品进行分析是行之有效的。 (3)通过使用不同型号的仪器和分析人员对四种标准物质进行分析,其结果均在保证值不确定度的1S范围内,表明使用25ml比色管分析样品能保证样品的精密性。通过使用OIL160型红外测油仪和OIL480型红外测油仪分别分析四种标准样品,其结果具有很好的重复性。分别由五名分析人员对标准样品进行,并且每个样品都做平行双样分析,结果具有很好的一致性,表明该方法能够很好的应用,不具有试验室系统误差。 总之,使用25ml比色管对石油类样品进行分析能够显著缩短样品分析时间,减少四氯化碳对人体的危害,同时能够很好的保证样品分析的准确性和精密性,是对石油类标准方法的有效改善,为石油类样品的实验室分析提供切实可行的参考依据。 石油类论文:不同光度法及不同试剂对水中石油类分析的研究 摘要:石油是污染物达标排放总量控制项目之一,本文采用不同光度法及不同试剂分别测定了水中油,分析研究结果表明,红外分光光度法较其他方法测量油有更好的适应性,更准确、可比,且标准油易制备。且在红外法中分别用S-316、四氯乙烯、二氯甲烷、石油醚作水中石油类中的提取剂,结果表明S-316在红外法中具有毒性小,萃取率高等特点。 关键词:红外分光光度法;石油类;S-316 石油是多种烃的混合物,主要由烃类和非烃类组成,以碳氢化合物为主要成分的矿产品。石油最主要的危害是其中含有致癌烃,被鱼贝富集以后,会通过食物链危害人体健康。我国属油类污染国之一,每年有9万吨以上的油类污染物排放,所以油类物质对水体的污染为国家污染物达标排放总量控制项目之一,且它也成为全球关注的问题。 1 石油测定方法的选择 由于石油是复杂组份的混合体,所以长期以来油类物质的测定方法没有统一。主要方法有重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、非分散红外法和红外分光光度法。 1.1 重量法 方法原理:以盐酸酸化水样,用石油醚萃取矿物油,蒸除石油醚后,称其重量;优点与局限性:重量法不受油品限制,但操作繁杂,检测流程长,灵敏度低, 只适于测定10mg/L以上的含油水样,方法的精密度受操作条件和熟练程度的影响很大。 1.2 紫外分光光度法 方法原理:石油及其产品在紫外光区215--230nm有特征吸收, 其吸关度与可萃取油类组分含量成正比;优点与局限性:操作简单、精密度好、灵敏度高,适用于测定0.05-50mg/L的含油水样。但标准油的取得比较困难,数据可比性较差。 1.3 荧光分光光度法 方法原理:水样中油类的芳烃组分,经环己烷萃取后,在激发波长310nm的紫外光照射下,其365nm发射波长的相对荧光强度,与萃取剂中发出荧光的油含量成正比;优点与局限性:它是最灵敏的测油方法,比吸光法灵敏度高100-1000倍,适于测定0.02-20mg/L的含油水样。但当油品中芳烃数目不同时,所产生的荧光强度差别很大,抗干扰性极差。 1.4 非分散红外法 方法原理:该法利用了矿物油中-CH3 、-CH2两个特性基团在近红外区(2930cm-1)的特征吸收进行测定;优点与局限性:该方法灵敏度较高,适用于测定0.01-200mg/L 的含油水样,各种油品的比吸光系数较为接近,但它“标准油”选择困难,只测石油中的CH3、C2H5不能测石油中的芳烃,只能测定石油中的一部分,没有考虑矿物油中不同的组成在红外光谱分析中不同C一H键伸缩振动吸收系数造成的差异,存在“以偏概全”之不足;另一个局限性是所有含-CH3 、-CH2 的有机物都将引起干扰,测定前需预处理 。 1.5 红外分光光度法 方法原理:用四氯化碳萃取水中油类物质,测定总萃取物,然后将萃取液用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质后,测定石油类。其含量由波数分别为2930cm-1,2960 cm-1,3030 cm-1谱带处的吸收光度A2930,A2960。和A3030。进行计算;优点:①红外分光光度法测定石油组分物代表性强。红外分光光度法可测定石油中80%-90%的组成物,比紫外法分光光度法和荧光分光光度法测定15%-30%的组分物代表性强;在红外吸收光谱中,不但考虑了亚甲基团中C-H 键的伸缩振动,也考虑由芳香环中C-H键的伸缩振动。②红外分光光度法的标准油容易选择;在测油中首先涉及油标准物质的选择和确立,除重量法外,红外分光光度法、荧光分光光度法均存在标准油的问题,使用同一种方法,同一种样品,同一个操作,但由于标准油的不同,结果往往差异很大。 2 红外法中不同萃取剂的选择 四氯化碳:四氯化碳从光学角度分析,其红外透光度较好,萃取率较高,价格便宜。但四氯化碳易受热分解,产生氯化氢、氯气、光气和二氧化碳等,可经呼吸道、消化道和皮肤被人吸收。进入人体可引起急性中毒和慢性中毒。如头晕、眩晕及肝、肾功能明显损害等症状,当吸入浓度达150-200g/m3 1小时有生命危险。 S-316(六氯四氟丁烷):s一316本底值低,碳氢基团在光谱3000cm-1 波长处没有吸收, 可直接使用,具有操作简便、毒性小、萃取率高、准确度好等特点;由于134℃的高熔点和-143℃的低凝固点,此溶剂使用于广范围温度测量;由于地蒸汽压,相对不易挥发,在酸、碱、油和水的环境中化学特性非常稳定。不可燃,使用安全。缺点是价格昂贵,不能普遍使用。 二氯甲烷:二氯甲烷是甲烷氯化物中毒性最小的,其蒸汽有麻醉作用,毒性仅为四氯化碳毒性的0.11%。脱离污染环境,呼吸新鲜空气或输氧,症状就会消失,不会引起持久性的损害。 三氟三氯乙烷:三氟三氯乙烷为微毒物质,最高容许浓度:1000 ppm,吸入后能引起眩晕、麻醉、恶新、呕吐等症状,但是脱离污染环境,呼吸新鲜空气或输氧,症状就会消失。 四氯乙烯:四氯乙烯是一种毒性很强的溶剂,有强烈刺激作用,四氯乙烯与空气的浓度比例达到100个单位时就会呼吸困难。吸入中毒者有上呼吸道刺激症状、流泪、流涎,随之出现头晕头痛、恶心、运动失调、肝损害等。皮肤反复接触,可致皮炎湿疹。优点是提取率在85%以上,提纯浓度30%以上,可节约蒸汽30%,节电20%。 3 结语 综上所述,红外分光光度法是目前测量石油类的方法中最简单方便的方法,它不受油品成分结构的限制,标准油易确定及制备,具有灵敏度高、适用范围宽、操作简便快速,和测定结果受标准油品及样品中油品组成影响较小的优点,是国际标准首选方法。使用红外分光测油仪,只要严格控制空白值,对所用玻璃器具及化学试剂进行检测控制,不发生满度漂移,就能保证所测数据准确可靠。另一方面,本实验通过在红外法中分别采用S-316、四氯乙烯、二氯甲烷、石油醚作水中石油类中的提取剂,比较了S-316和四氯化碳的本底值和萃取率,结果表明各种萃取剂都有其优点和缺点。红外分光光度法测水中石油的国标法采用的是四氯化碳萃取,但由于四氯化碳毒性很大,在使用过程中需严格操作,佩带过滤式或供氧式面罩,必须对其回收,避免对环境造成二次污染,操作麻烦且对监测人员危害较大。所以从考虑监测人员的健康角度,本人建议在红外分光光度法测定水中石油类时最好使用毒性小,萃取率高的S一316作为测定水与废水中石油类的提取剂。 石油类论文:石油类科技论文英文摘要语篇特点及其翻译策略 摘 要:本文选取10篇石油科技论文英文摘要,从摘要的语篇特点的四个方面进行分析,旨在为翻译者提供实用的翻译策略,从而提高石油科技论文英文摘要的质量和论文学术影响力。 关键词:石油;科技论文;英文摘要;语篇特点;翻译策略 引言: 随着国际交流日益密切,石油科技不断进步,越来越多的研究人员在国际期刊和会议上,英文摘要是论文中必不可少的部分。目前大部分的科研人员用英语撰写论文和摘要的能力还是否薄弱,语法错误频频出现,中式英语表达较多(秦,2007)。大部分的研究者的英文摘要是在中文摘要的基础上翻译而成,了解科技论文摘要的语篇特点及其翻译策略有重要的意义。 石油类科技论文摘要的语篇特点 本文选取10篇SPE论文摘要,从以下四个方面分析石油类英语摘要的语篇特点及其相应的翻译策略: 一、摘要整体要求语法正确,表述准确、地道 英语摘要要求符合英语行文规范的语法,尽量避免英文表达中的 “中式英语”。在翻译时,应该注意中英文差异,避免出现无主句,连动句,搭配不当,或是主谓不一致等语法错误。“An improved mathematical model considering the no equilibrium and the non-isothermal effects involved during rapid multiphase flow in wells and pipelines is presented. ( SPE 107958)” 本句表达无语法错误,但是主语较长的现象,不符合英语科技论文撰写规范。在翻译的过程中可以用被动句或是形式主语句替换这句话,如“It is presented that an improved mathematical model considering the nonequilibrium and the non-isothermal effects involved during rapid multiphase flow in wells and pipelines”,这样修改后避免了原文中头重脚轻的现象。 同时,在汉英翻译的过程中要注意中英文专业术语的表达,普通词汇在石油类专业论文中有不同的意义,选择准确的术语有利于提高论文的质量。如“absolute humidity”应该翻译为绝对湿度,和普通英语在意义上没有太大的差别。而“abstraction” 一般译为抽象或抽象概念,而在石油英语中表示为抽提。“intelligent pig” 从字面不能看出具体意思,而在石油专业术语中表达的意思为“通管器式管内探查器”。因此做好翻译好一篇文章,需要良好的石油类专业背景知识,具备一定的石油专业词汇。 二、 摘要类型 石油科技类论文摘要一般为信息型摘要,主要由投稿刊物的要求来确定。摘要内容包含研究目的,研究对象,研究方法,研究结论,字数一般为原文的10%左右,200-300字左右。根据不同的内容,时态的运用也随之变化。基本时态为一般现在时和一般过去时,在提到研究结论时运用现在完成时,而将来时主要用于对将来发展趋势的预测和建议。在翻译过程中,应该根据不同内容,选择正确的时态。 三、词汇使用正式用语,突出文体的正式和准确性 注重词汇的多样性,石油类科技论文撰写者词汇使用趋向单一,以SPE 107958为例,present 这个单词在不到100字的摘要中出现了3次。在汉译英的过程中,要特别注意词汇的重复性,如果出现类似的表达,建议用其他近义词替换。如“show”“indicate”为“present”的近义词。为了避免这一情况的发生,译者在翻译过程中需要积累一定数量的英语近义词,同时应该了解书面语与普通词汇的区别,如表示“大约”,approximately 比about 更加正式些。同时,在石油类科研论文中,为了避免句子冗长,常用正式动词代替动词短语,如“evaluate ”“analyze”。同时在翻译过程中要关注动作名词化现象,如“applications for three-phase (oil/water/gas) systems”“the development of the model ”“separation of injection gas components”。注意词汇的固定搭配的积累,如“under…rate”,“ be associated with”, “along with”,“generate from”等。 四、 大量使用被动句或第三人称主语句 科技论文探讨客观现象,因此被动句和第三人称主语句使用较多,在英文摘要中被动句占到三分之一。而在汉语表达中,多使用无主句或是使用第一人称“我们”“大家”等结构,在翻译过程中要注意中英文表达差异。在英语为本族语的文章中,常会出现“we”等集合名词的表达。从整体上来说,石油类科技论文属于正式文体,在摘要部分被动句较多,注重事实。在翻译的过程中,应注重中英文表达差异,了解英文摘要特点。 石油类论文:水中石油类物质检测空白值高的影响因素 石油对环境的影响越来越严重,特别是污染地下水。我们现在生活的水资源被污染,以至于地方性癌症村屡屡皆是,随着我国石油工业的迅猛发展,石油废弃物对环境的污染和人类健康的危害已日益引起人们的重视,国家环保部对此越来越重视。关于石油类污染物检测的方法较多,常见的有重量法、紫外分光光度法、红外分光光度法等,其中红外分光光度法不受石油类品种的影响,能较准确地反映石油类的污染程度。国家环境保护部于2012年6月1日颁布新的水中石油检测标准《水质石油类和动植物油类测定的红外分光光度法》(HJ637-2012),代替以往旧标准。 新标准测定水质中石油类污染物时,发现空白值较高,不易降低,为此通过多次试验,来寻找可能引起空白值高的影响因素,并提出改进方案,提高水中石油类物质检测质量。 1试验 1.1试验方法: 按照《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637-2012)规定方法,测定纯水的空白值和水中油类含量。 1.2仪器与试剂: PE傅里叶红外分光光度计,旋转振荡器、优级纯四氯化碳、分析纯无水硫酸钠、硅酸镁。试验用水为纯水,电导率 2讨论 通过多次试验,发现影响石油测定空白值因素较多[2],以下将逐一讨论。 2.1实验室环境: 实验室环境对水中石油检测最大的影响是湿度,PE公司生产的傅里叶红外分光光度计最怕潮湿环境,所以日常保持干燥环境非常重要。实验室内不要做其他有关水的检测试验,更不要使用加湿器类能增加房间湿度的电器,试验证明湿度越低,检测的空白值越低。 2.2实验试剂: 检测水中石油类物质所需试剂中,四氯化碳、无水硫酸钠、硅酸镁对空白值的影响最大。首先,大部分市售分析纯四氯化碳都存在空白值偏高的问题,空白值过高会使分析结果产生明显的误差,影响检测结果;同时检测过程中,它还污染所用的器皿,清洗器具的难度加大;影响仪器的灵敏度。试验分别用分析纯、优级纯的四氯化碳[3]在2800~3100cm-1之间扫描,吸光度依次为58.00,0.73。结果表明:采用优级纯四氯化碳作为萃取剂测得吸光度较低,满足检测要求。无水硫酸钠最好要用优级纯的四氯化碳预处理,处理前后的空白值为0.67,0.04。处理前后的空白值差异还是比较明显的。同样硅酸镁最好也要使用优级纯的四氯化碳预处理,处理前后的空白值为0.42,0.02。处理前后的空白值差异同样是比较明显的。 2.3分液漏斗: 玻璃漏斗加普通滤纸代替玻璃砂芯漏斗,玻璃漏斗便于清洗,滤纸一次性使用,方便快捷,节省时间,提高了工作效率。但使用市面上普通滤纸过滤上清液,测得的空白吸光度较高,但对滤纸进行四氯化碳清洗处理,测得的空白吸光度基本为0。因此,建议如果使用滤纸,最好要用四氯化碳清洗处理。 2.4器皿洁净度: 器皿的洁净度对空白的影响非常明显。采过废水的器皿未清洗干净,测得的空白值非常高,对浓度较低的水样造成较大的测量误差。器皿的清洗,除了按照常规的实验室清洗方法外,最后还要用四氯化碳清洗,晾干后使用。分液漏斗、锥形瓶与玻璃漏斗均可用上述方法清洗,效果较好,对检测空白值基本上没有影响。 2.5实验人员责任心: 《水质石油类和动植物油类的测定红外分光光度法》(HJ637-2012)规定的检测方法比较繁琐,很多关键步骤不好操作,这就要求实验人员除了具备专业检测知识外,还要有极强的责任心。多次试验让我们感受到,有时试验失败就是因为我们做实验时注意力不够集中造成的,导致检测空白值偏高。 空白值高低是决定本次试验能否成功的重要指标,影响空白值的因素较多,只要我们把握好以上影响因素,就能保证试验的成功进行。 石油类论文:石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式探索 [摘要]建立石油类高校研究生大庆精神“学校管理、教学科研、社会实践三位一体”教育模式,是弘扬社会主义核心价值观、加强研究生德育工作和繁荣校园文化的迫切需要。通过研究大庆精神教育新途径,探索构建大庆精神教育新体制。通过构建工作体系、丰富教育内容、化解教育矛盾、整合教育资源,可以充分发挥大庆精神教育“三位一体”模式的功能和作用。 [关键词]石油高校 大庆精神 研究生德育 三位一体模式 研究生德育是研究生教育的重要组成部分,在研究生的全面培养中具有不可替代的作用。①坚持把大庆精神作为教育资源,贯穿于石油类高校研究生德育工作全过程,能提高研究生思想政治教育实效性,能将优秀中华民族传统精神与中国特色社会主义理论在研究生思想政治教育中结合起来。石油类高校建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是加强研究生德育工作的现实需要。 一、石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的重要性和必要性 1.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校弘扬社会主义核心价值观的迫切需要。在党的十八大报告中,我们党对社会主义核心价值观进行了新概括。高校是知识和创新的聚集地,是全面建成小康社会所需人才的培养基地,更是培育和弘扬社会主义核心价值观的重要战略阵地。石油类高校要把社会主义核心价值观贯穿整个教育过程,引导研究生成为社会主义核心价值观的倡导者、践行者和传承者,促进其成长成才。② 高校在社会主义核心价值观的培育和弘扬中发挥着引领和示范作用。这种引领和示范作用突出体现在高校要致力于把社会主义核心价值观传授给研究生,促使研究生形成正确的世界观、人生观和价值观,逐步成长为中国特色社会主义事业的合格建设者和可靠接班人。石油类高校各门课程都具有育人功能,都负有培育和弘扬社会主义核心价值观的任务。学校应加强对研究生进行思想政治教育,促使研究生在学习文化知识的过程中,不断提高思想政治素养,积极践行社会主义核心价值观。 2.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校加强研究生德育工作的现实需要。就我国而言,研究生德育工作主要指对研究生政治倾向、思想品质和道德素养等方面的教育,以及健康心理、人文关怀等非智力因素的培养。提高石油类高校研究生思想道德素质,发挥研究生非智力因素的重要作用,有助于提升其科研能力和人文素养,使他们将来真正成为国家发展需要的栋梁之才。③目前,部分石油类高校重智轻德的现象仍然存在,思想政治教育略显单薄,党团工作还有待真正落到实处;学校、院系以及导师往往重视研究生的课堂教学和科学研究,而相对忽略其思想道德品质。石油类高校应从科教兴国、人才强国战略的高度出发,在重视研究生科研水平提高的同时,认识到加强研究生德育尤其是大庆精神教育的重要性与必要性,以强化德育工作实效性为突破口,培养高素质、高质量、经济发展急需的复合型人才。 3.建立研究生大庆精神“三位一体”教育模式,是石油类高校繁荣校园文化的现实需要。校园文化是大学精神、大学内涵的外在表现形式,也是高层次、创造性、复合型人才培养不可或缺的基本条件。校园文化建设是研究生思想政治教育的一项重要工作,在研究生健康成长过程中发挥着重要作用。中共中央国务院《关于进一步加强和改进研究生思想政治教育的意见》明确提出要“大力建设校园文化”,并且要求高校要积极开展内容丰富多样、形式新颖、教育性强、渗透力强的系列校园文化活动,把德智体美劳等方面的教育渗透到校园文化活动建设之中,使研究生在参与活动中受到潜移默化的影响。④因此,加强研究生校园文化建设是研究生德育工作以及大庆精神教育必不可少的组成部分,对全面提高研究生综合素质具有至关重要的作用。 二、石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的主要内容 1.探索石油类高校研究生大庆精神教育工作新途径。用大庆精神教育石油类高校研究生,不仅要做到弘扬民族传统精神以及发挥模范典型示范作用,而且要做到不断开拓新的阵地,弘扬时代主旋律,不断探索加强和改进研究生思想政治教育的有效途径与独特方法。⑤ 首先,开展大庆精神教育与弘扬民族精神、时代精神相结合。大庆精神的核心是“爱国、创业、求实、奉献”,是马克思主义大众化与时代化与大庆油田工人的实践相结合的伟大智慧结晶,更是民族精神的时代体现。因此,在石油类高校开展大庆精神教育必须同弘扬我们党在领导广大人民进行革命、建设和改革的实践中形成的伟大精神结合起来。要根据研究生学习生活习惯,开辟有效的大庆精神教育途径和渠道,以QQ群、微博、微信、飞信等形式作为与研究生交流的主要方法和手段,并采用研究生乐于接受的教育形式,营造健康、积极向上的氛围,增强研究生大庆精神教育工作的独创性、针对性和实效性。 其次,开展大庆精神教育与石油类高校思想政治理论课教学相结合。思想政治理论课是研究生思想政治教育的主渠道、主阵地。把大庆精神教育融入思想政治理论课教学中,是加强和改进石油类高校研究生德育工作的独特方式。可以结合当代研究生成长实际,结合民族精神,布置研究生围绕“我为祖国献石油――我骄傲”这个话题进行演讲、展开积极热烈的讨论等。同时,石油类高校的马克思主义学院应开设“时代的丰碑――大庆精神”选修课,用大庆精神陶冶研究生的情操、塑造研究生的人格。通过开展形式丰富多样的思想政治理论课教学实践,整合课程内容纲要、课例以及石油歌曲推荐曲目系列光盘等资料,增强课堂的感召力,掀起大庆精神进课堂的新篇章,不断提高研究生思想政治觉悟,激发他们的爱国热情。 再次,开展大庆精神教育与石油类高校校园文化建设相结合。石油类高校应高举大庆精神的旗帜,点燃万千学子“我为祖国献石油”的理想,重视校园文化建设,充分发挥校园文化的导向、凝聚、激励和塑造的作用。学校应在校风、学风建设中,汲取石油传统文化的精髓,把大庆精神融入办学思想、教育理念等各个方面。可以利用广播、电视、网络、报纸、橱窗等宣传阵地,宣传大庆精神;通过优化校园环境,把体现大庆精神的经典名言印刻在校园的路标上以及装饰到学校建筑物上;通过开展丰富多彩的校园文化活动,积极打造石油特色鲜明的校园文化氛围,使大庆精神成为师生共同的价值观和信仰追求。 最后,开展大庆精神教育与石油类高校社会实践教育相结合。社会实践是研究生思想政治教育的重要环节,通过社会实践可以引导研究生磨炼意志,培养品格,增强社会责任感。石油类高校应坚持在每学年初的新生军训、校规校纪教育和专业教育活动中安排多种形式的学习参观活动,如组织学生参观铁人王进喜事迹展览馆、观看“铁人”系列电视剧,让研究生从实实在在的事例中了解大庆精神的内涵,培养他们爱祖国、爱石油、爱所学专业的情怀。石油类高校应在石油石化企业、油田建立实习和社会实践基地、研究生企业工作站,开展以“学石油、爱石油、奉献石油”为主题的社会实践活动,通过让研究生走进油田、走进企业,引导其将自身成长成才与石油工业的发展紧密联系起来,在实践中体悟和学庆精神。 2.探索石油类高校研究生大庆精神教育工作新体制。应从当前石油类高校大庆精神教育体制存在的问题入手,调整体制、优化结构,建立科学的大庆精神教育运行机制,探索与建构石油类高校研究生大庆精神教育工作新体制(教学、科研、管理三位一体)。首先,教学、科研、管理一体化模式是一个系统。这一大庆精神教育系统是学校各个层次、各个环节互相衔接的、三者职能合一的、不断循环的动态体制,这就需要强有力的领导运筹全局、集中指挥。其次,所有石油类高校专兼职教师共同组成一个命运、利益共同体。引入竞争机制,动用精神和物资双重激励进行驱动,保证整个教育系统的高效运转。根据“职责”“成绩”“能力”三个方面的综合考察,对石油类高校研究生大庆精神教育业绩优秀者、表现突出者,给予丰厚待遇和奖励。在此基础上,完善对大庆精神教育工作的宏观考评以及信息反馈。在学校党委的正确领导下,在院系领导的具体指挥下,在双重激励的驱动下,在工作成绩的客观评估中,“三位一体”教育模式能实现大庆精神教育系统的高效运行。 三、充分发挥石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的功能和作用 石油类高校的建设发展与大庆精神的继承弘扬密不可分,以大庆精神为核心构建石油类高校研究生德育工作体系以及丰富校园文化是历史的必然,也是时展的需要。 1.构建工作体系,制定阶段性的大庆精神教育工作。石油类高校研究生大庆精神教育“三位一体”模式的构建是一项复杂的系统工程。在这一教育工作体系中,构建其运行机制和工作体系非常必要,有三个方面的工作至关重要:首先,各石油类高校要根据与高校德育和研究生思想政治教育相关的重要文件,结合石油类高校的特点和具体情况,制订出适合学校工作实际的具体工作方案,并作出具体的规划部署。⑥其次,构建适应各石油类高校实际的大庆精神教育工作的管理体制,并通过具体的工作制度和执行体系把大庆精神教育贯穿于研究生培养的整个过程,落实到教学、管理和后勤服务的具体环节。最后,制定相关实施办法和工作举措,调动学校各部门、各单位、全体教职员工的积极性以及充分发挥石油企业等社会力量的作用,形成学校大庆精神教育的立体网络,进而构建层次性与立体化相统一的教育体系。而在这一工作体系中,应打造一支信念坚定、优势互补、业务精湛、专兼职相结合的工作队伍,并充分发挥他们在大庆精神教育系统工程中的主力军作用。 2.丰富教育内容,坚定学生理想信念。自从石油类高校成立以来,大庆精神就作为石油类高校文化精神的内核融入其文化建设之中。作为新中国第一所石油高等学府,中国石油大学(北京)不仅致力于培养高素质石油人才、推动石油科技的发展,还充分利用第一课堂让学生传承并弘扬大庆精神、石油精神。大庆精神教育是学校每年新生入学教育的必备内容。学校要将大庆精神教育融入研究生专业课、人文素质选修课尤其是思想政治理论课的教学过程中,让大庆精神进教材、进课堂、进学生头脑。组织研究生参观校史陈列馆和研究生石油精神教育实践基地,观看反映中国石油工业艰苦创业历程的电影和纪录片,不断坚定研究生“学石油,爱石油,献身石油”的理想信念,强化其学习动力,努力促使他们在心中树立集体主义、爱国主义和共产主义的人生观和价值观。同时,学校还应增进专业课教师对大庆精神的理解,通过专业课教师,特别是学生导师的言传身教和引导来教育学生。学校在校风、学风建设中,汲取石油传统文化的精髓,并将其融入办学思想、教育理念等各个方面。 3.化解教育矛盾,保证研究生大庆精神教育的正常进行。在新形势下,全面建设小康社会以及努力实现中国梦成为研究生新的理想和价值追求。就石油类高校研究生大庆精神教育来说,面临着新的经济环境、政治环境、文化环境、社会环境尤其是社会道德伦理环境的新变化。一些矛盾影响着石油类高校研究生大庆精神教育的实效。因此,必须采取有力措施,化解好这些矛盾,不断提高德育工作的实效。⑦一是要充分理解中共十八大关于构建社会主义核心价值观的具体要求,使大庆精神教育与时俱进。进行新时期大庆精神的宣传教育,就是要切实贯彻科学发展观的要求,贯彻国家能源工业促进现实发展是第一要义、落实以人为本的本质和核心等具体要求。充分运用反映大庆精神的新思想、新观念、新道德、新风尚武装研究生的头脑,在坚定他们理想信念、铸造其精神支柱的同时,帮助研究生掌握要做好新时期的铁人所要掌握和具备的科学方法和本领,并勇于参加社会实践。二是要增强石油类高校研究生大庆精神教育的知识含量,把思想育人与知识育人有机结合。石油类高校研究生大庆精神教育要以研究生的成长和进步为根本,重视教育过程中的知识启迪和文化熏陶,用知识开阔视野,用知识释疑解惑,用他们丰厚的专业知识投身于国家的石油事业。不断提高研究生在政治理想上的认知能力,使其能保持坚定的政治信念和崇高精神境界,以扎实的本领争做新时期的铁人。⑧三是要注重研究生的心理教育和心理疏导,提高石油类高校研究生的心理品质。在过去,石油行业是一项艰苦的行业。虽然在新时期石油工人的工作和生活条件都发生了很大变化,但是石油石化行业在海上、在沙漠戈壁工作的艰苦条件会对研究生的心理产生影响。同时,激烈的社会竞争也会给研究生心理带来新的压力。因此,加强研究生心理疏导和行为引导,促进研究生健全人格的形成,培育他们健康的心理素质,不断增强他们自强自立的能力,成为新形势下石油类高校研究生大庆精神教育和德育工作的目标。 石油类论文:红外分光光度计测定水中石油类的分析探讨 摘 要:本文对红外分光光度法测定地表水中的石油类进行了探讨。文中介绍了测定地表水时取样、保存、测定、废液处理及萃取剂的选择等方面的内容。是作者对石油类测定从前处理到检测方法的一些观点。 关键词:石油类;废液处理;萃取 1前言 石油类及其产品属低毒物质,浓度高时对人体可以引起不同程度的危害。随着工业化发展的加快,大量的油田开采,地下输油管道的建立,私家车的大量增加,石油类对水资源的影响也越来越大,这也导致国家对石油类污染越来越重视。 石油类是多种烃的混合物,主要包括链烷烃、环烷烃、芳香烃和烯烃4类。芳香烃中的多环芳烃,虽然含量较少,但是毒性很大,有很强的致癌性[1]。石油类不仅能残留于土壤环境中,对其造成危害,也会对水质造成严重污染。石油类漂浮在水面上,会阻止水体与空气的热交换,从而影响水体的自净作用,威胁到水生生物的生存。石油类被吸收后,不易代谢、降解,能在生物体中富集、残留,并把石油类中的有毒物质带入食物链。石油类气体挥发后可直接通过皮肤、呼吸系统等渠道进入人体,危害人体健康。吸入高浓度的石油类气体,会出现头痛、恶心、呕吐等急性中毒症状,同时伴有呼吸困难、血压下降,严重者甚至死亡。 由于油是多种成分组成的混合体,一直以来,国际上存在着很多种测油方法。红外分光光度法测油是一种比较成熟的测量方法,也是中国国标方法之一,是现阶段水质石油类检测中最常用的方法。本方法优势在于灵敏度高、适用范围广和测定结果受样品中油品组成影响小的特点。 2红外分光光度法基本原理 红外分光光度法是用四氯化碳萃取样品中的油类物质,然后将萃取液用无水硫酸钠吸附,除去动植物油类等极性物质后,测定石油类。总油和石油类的含量均由波数分别为2930 cm-1(CH2基团中C—H键的伸缩振动)、2960cm-1(CH3基团中C—H键的伸缩振动)和3030 cm-1(芳香烃中C—H键的伸缩振动)谱带处的吸光度A2930、A2960、A3030进行计算,其差值为动植物油类的浓度。 2.1术语和定义 2.1.1总油 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且在波数2930cm-1、2960cm-1、3030cm-1全部或部分谱带处有特征吸收的物质,包括石油类和动植物油类。 2.1.2石油类 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且不被硅酸镁吸附的物质。 2.1.3动植物油类 指在国标标准规定的条件下,能够被四氯化碳萃取且被硅酸镁吸附的物质。 用四氯化碳萃取水中的油类物质,测定总萃取物,然后将萃取物用硅酸镁吸附,经脱除动植物油等极性物质,根据国家标准“GB/T 16488—1996”应用红外分光光度法测定水中油类物质和动植物油,在波数 3030 cm-1、2960cm-1、2930 cm-1波长处的振动产生吸收峰的原理,测定水样中的石油类。 3仪器和试剂 分析时使用符合国家标准的分析纯化学试剂,实验用水为蒸馏水。 3.1红外测油仪JDS-109V+ 3.2射流萃取器 3.3四氯化碳(测油专用) 3.4硅酸镁 3.5石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940) 4样品测定 4.1精密度测定 仪器建立平台后,将同一水样连续测定7次。结果的相对偏差小于5%,满足实验室要求。结果见表1。 表1 精密度实验结果 样品 检测结果mg/L 平均值 mg/L 最大相对偏差% 0.1820 0.1808 0.1840 0.1827 0.1812 0.1815 0.1810 0.1819 1.2 4.2准确度测定 由于地表水水质石油类3类水标准为0.05mg/L,通常检测所用的石油类标准物质含量偏大,本次实验把石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940)配置成2种浓度,标准物质1为该标准物质的原始浓度,标准物质2为稀释100倍后的浓度。用以检测红外测油仪在不同浓度检测时仪器准确度。 为验证红外测油仪(JDS-109V+)测量的准确度,根据《中华人民共和国水利行业标准水质分析方法》中的(GB/T 16488—1996)标准,测定国家环境保护总局标准样品研究所提供的石油类标准物质(GSB07-1198-2000,批号205940),其结果如下。 表2 准确度实验结果 样品 标准值mg/L 检测结果mg/L 平均值mg/L 最大相对误差% 标准物质1 52.1±2.8 52.2546 52.1052 52.1043 52.1036 52.0972 52.1330 0.3 标准物质2 0.521±0.028 0.5374 0.5207 0.5075 0.5187 0.5168 0.5202 3.1 以上实验结果说明,在低浓度样品的检测中,红外测油仪的准确度有所降低,但能够满足实验室水质分析工作的要求。 5影响测量精度的主要原因 作者从事水质分析工作多年,通过对石油类长期的检测工作,有一些心得。在日常工作中对一些地表水进行监测时,由于其石油类含量很低,这就要求分析时注意避免操作失误,造成测量结果不准。造成测量结果偏离真值的主要因素有以下3点。 5.1器皿的清洗 通过长时间的实际操作,发现在实际检测过程中,器皿的污染会给测定结果带来巨大的影响,它是影响分析结果的最大人为因素。为了保证器皿的清洁同时最大程度减少四氯化碳溶液的使用量,清洗时先用蒸馏水冲洗干净,干燥后用四氯化碳溶液冲洗一遍,这样就可以保证器皿清洁,不会对实验产生影响。 为了验证器皿是否清洁,可以把最后一次洗涤器皿的四氯化碳置入石英比色皿中,建立空白平台,观察扫描后的峰型,如果没有出现锐锋,说明器皿清洗干净,如果出现锐锋, 则应重新清洗该器皿[2]。 5.2样品的采集 石油类采集必须用玻璃瓶,不可以用塑料瓶,以避免石油类挂在瓶壁上。采样时水样瓶一定要深入水面下20~50cm,以避开漂浮在水层表面的油膜[3]。并且严禁用水样冲洗采样瓶,不允许在实验室分装。样品的采集也是影响测量结果不准确的主要原因之一,在样品的采集过程中应该严格遵守采样规程,避免出现人为误差。 5.3萃取剂的选择 四氯化碳作为水质石油类检测的萃取剂,对其纯度的要求很高,现在市场有出售测油专用的,如果没有,必须先提纯四氯化碳,使其纯度满足方法要求。常用的提纯方法有酸化法、吸附法、水浴蒸馏法,但这些提纯方法成本高,效率低,并且在提纯过程中还有可能引入其他杂质,先蒸馏四氯化碳,再将蒸馏后的四氯化碳利用活性炭吸附,是精制四氯化碳的好方法[4]。 5.4分析中注意事项 射流萃取器在使用时应注意水样的用量,不要超过球形萃取瓶的2/3,以免水样被吸入真空泵,造成仪器损坏。四氯化碳是剧毒,操作时一定要在通风厨中进行,注意安全。为了尽可能减少四氯化碳对环境的污染,应对使用过的四氯化碳进行回收。如果测定的水样中石油类含量很低或没有含量,使用过的四氯化碳可以经过活性炭过滤后回收,回收后的四氯化碳可以通过建立空白平台检测,如果检测没有石油类含量的可以继续使用。由于四氯化碳极易挥发,被人体吸入后有很大伤害,因此,在测定石油类时一定要在通风厨内进行,最好能配备单独的实验室。测定石油类的同时,应避免测定其它有机物,以免造成交叉污染,影响测量准确度。实验室温度过高,四氯化碳易挥发,影响测量结果。实验室温度过低,石油类溶液凝结挂在器皿壁上,使所测结果偏低。因此有条件的实验室最好配备空调,控制实验室温度,提高测定结果的准确度。 石油类论文:石油类理工科专业认识实习模式的探索与实践 [摘 要]认识实习是理工科专业学生在校学习期间重要的实践环节,有效的实习教学模式能够使学生完成知识从虚到实的转化,实践能力得到提升。实习改革的思路是:创新实习模式,规范实习内容,提升实习效果。围绕这个思路需采取以下几个方面的改革措施:加强师资培训,编写实习教材;采用语言导览技术,建立互动的现场实习模式;编写现场实习讲解提纲,规范实习内容;建立科学的实习后总结评价及考核机制。实践证明,新的实习模式实施后,学生的理论学习和现场实习积极性都大有提高。 [关键词]理工科专业 认识实习模式 教学改革 实践能力 认识实习是石油类理工科专业学生在校学习期间重要的实践环节,是从专业基础课过渡到专业课学习的一个关键实践环节,是理论知识在实践中的印证,对挖掘和培养学生的实践能力和创新能力具有重要的意义。[1]然而长期以来,石油类理工科专业的认识实习模式一直采用的是参观模式,即由教师带队,聘请工厂技术人员讲解,学生群体式实习,教师的角色仅仅是后勤安全保障员和通讯联络员,缺乏教学主动性。由于高校扩招,学生人数不断增加,而实习指导教师、实习单位、场地、内容等相对不变,因此,实习分组人数越来越多。而许多年轻实习指导教师对实习基地情况不了解,对工厂工艺流程不熟悉,现场指导主要靠实习单位技术人员一人讲解,这种模式很容易使学生的实习变成“走马观花”,造成大量学生聚集在实习单位无事做、闲逛等现象,也容易发生一些安全事故,这势必将适成实习教学质量的下降,达不到实践教学的预期目的。[2] 《2010-2020年国家中长期教育改革和发展规划纲要》把强化实践教学环节作为提高人才培养质量的一个重要内容。因此,我们在加强基本理论和专业知识培养训练的同时,还需要加强实践性环节的教学,以提高学生的实践能力和创新精神,实现应用研究型人才的培养目标。笔者以我校应用化学专业认识实习教学为例,深入分析了目前实习教学中存在的问题,并在此基础上进行了实践教学模式的改革和探索,获得了较好的效果。 一、石油类理工科专业认识实习存在问题分析 (一)实习现场噪音大,影响实习教学效果 理工科专业实习现场的一个特点就是噪音特别大,尤其是油田实习和炼厂实习都存在这个问题,一些装置附近的噪声甚至达到80-90分贝。加上实习学生人数增加,实习分组人数越来越多,大部分学生在现场不能清晰地听到教师的讲解内容,于是有的学生就干脆不听;其次是现场讲解技术人员素质差别较大,有些人声音太小,即使拿着扩音器,也只有寥寥几个学生能够听到。有些讲解技术人员准备不充分,其所讲的内容学生听不懂。 (二)实习考核评价手段不完善,学生对现场实习重视不够 目前的实习考核评价手段主要是理论考试或者写一篇实习报告作为实习成绩,这样学生只要把理论课内容背熟了就能通过实习考核,因此他们认为现场实习无关紧要,大多数学生在实习现场只是走马观花,缺乏积极性和主动性。 (三)实习理论教学与现场结合不够 理论教学主要讲授油田及炼厂生产过程的概况、有关生产装置的基本原理及其作用等。但是目前来看,学生还缺乏将知识从虚到实转化的能力,即理论和实践连接不上。随着学生人数不断增加,而实习指导教师、实习单位、场地、内容等相对不变,以上问题更加突出,因此有必要针对认识实习教学进行改革和创新,以提高实践教学效果,适应新时期人才培养需求。 二、认识实习模式的改革与实践 受市场经济体制和学生就业去向多元化趋势的影响,高校中依然存在着重理论教学、轻实践教学,重课堂教学、轻实验教学的现象。这些做法,显然不符合当前“宽专业、厚基础、强能力、高素质”的人才培养目标要求。我们经过多年的实践教学模式探索,确定了认识实习改革的思路:创新实习模式,规范实习内容,提升实习效果。围绕这个思路我们进行了以下几个方面的改革措施,取得了明显的效果。 (一)加强师资培训,编写实习教材 由于实习一般都安排在假期中进行,学生对实习课程并不是很重视。为了提高实习教学效果,我们在实习开展前,组织带队教师深入实习基地学习、备课,对学生开展实习动员及理论课教育。实习动员工作主要是强调外出实习的安全注意事项,突发事件的处理等,加强学生的安全意识;另外,向学生强调实习的重要性、实习安排、成绩考核以及与以后工作的联系等问题,让参加实习的学生能够充分重视。实习的理论授课是关系到学生实习效果的前提,学生只有充分理解并掌握了实习理论知识,才能做到理论联系实际。因此“实习教材”必须具有针对性,使教材能够符合现场实际情况。 (二)采用语言导览技术,建立互动的现场实习模式 传统的认识实多是单向讲解模式,为了能够让学生听清楚讲解内容,我们通过调研,购置了多台便携式大功率扩音器和无线调频话筒及耳机接收器,建立了一套适合现场实习的语音导览辅助授课系统,这样学生在噪音大的地方也能够清楚听到讲解人员的授课内容。 同时,在参观重点装置时,我们采用小组讲解模式,每个小组人数在10名左右,由现场技术人员和带队教师分别带领参观讲解,学生随时可以提问交流。为了增加学生的积极性,我们在参观单元装置之前,把要参观装置的相关情况向学生讲述一遍,比如装置所用原料、来源、加工条件、产品用途、装置特点等,然后布置一些思考题,让学生带着问题去参观装置,并要求他们与技术人员沟通解答思考题。这些改进措施提高了学生现场获取知识的效率,大大增强了学生的实习积极性。 (三)编写现场实习讲解提纲,规范实习内容 出于安全考虑,现场认识实多需要由企业技术人员带领和讲解,但由于大多数技术人员没经过教师培训,同时也不了解理论授课内容,讲解内容有时候不符合认识实习的大纲要求。为了使学生能够更好地理论联系实际,提升实习效果,我们结合实纲和理论教学情况,编写了一套适用于不同装置的讲解提纲,以供现场讲解人员使用。这样带队教师可以调控现场实习内容,以适应学生的专业知识水平和兴趣。 (四)建立科学的实习后总结评价及考核机制 以前的实习模式就是由带队教师带领学生去企业作业现场区,请技术人员讲解一遍,教师对学生是否掌握所参观内容以及掌握的情况如何都不是很清楚。为此我们提出了一个较好的改进办法,就是将实习模式改为参观-总结模式,具体实施方法为:每天抽出一段时间把最近参观的内容集中进行总结、回顾,同时针对实习过程中出现的问题进行答疑解惑。这样不但大大提高了学生对实习内容的掌握,而且学生还能很容易把实习的感性认识转化为理性认识,为以后专业课的学习打下了坚实的基础。 以前的实习考核主要是以理论考试的方式来进行的,这样调动不了学生的现场实习积极性。[3]为此我们制定了新的实习考核评价机制:实习的最终成绩由平时成绩(10%-20%)、现场实习成绩(30%-40%)和笔试成绩(40%-60%)三部分组成。增设实习现场考核环节,通过面试的方式了解学生对装置的认识情况,并据此打分,作为实习成绩评定的一部分。现场考核环节由2-3名带队教师组成一个面试小组,对每一个学生进行面试,面试内容主要是认识装置图片及相关知识。实践结果表明,采用此评价机制后,学生实习的积极性和探索性大大提高了。 三、认识实习模式改革收获与思考 近几年来,我们为了提升应化专业认识实习效果,首先加强了实习准备工作,如采用单元授课法加强实习理论课教学,组织带队教师深入实习基地学习、备课。为了使带队教师可以调控现场实习内容,以适应学生的专业知识水平和兴趣,我们结合理论教学情况,编写了一套适用于不同装置的讲解提纲,规范实习内容,以供现场讲解人员使用。并建立了互动的现场实习模式,采用小组讲解模式,配合语音导览辅助授课系统提高现场授课效果。为了调动学生的现场实习积极性,我们还建立了完善的实习考核评价机制。实践证明,新的实习模式实施后,学生的理论学习和现场实习积极性都大有提高,表现在现场参观认真、提问多,与技术人员的交流多;现场面试提问情况良好,大部分学生都能掌握基本的实习内容,达到了实习的预期目标。经过听课、参观、思考、讨论、总结,学生普遍反映收获是较大的。实习后学生能够比较清楚地知道自己所学专业知识在企业中的应用及发展前景,同时也使学生了解了企业和社会的需求,激发学生学好所学专业的使命感和紧迫感。
环境心理学论文:环境心理学对建筑设计的价值 一、心理学与建筑设计的关系 建筑就像是一个被赋予了实际功能的完美的雕塑,不仅外观动人美丽,最主要的是它在美丽的外表下同样有着迷人的内在———建筑空间。形式服从于功能的说法,将建筑设计限制于功能与形式两方面,却大大忽略了建筑最重要的一点———为人服务。功能其实是人对空间的要求的体现,而形式也更多的是人类追求美的产物。当建筑师忽略了人与建筑的关系时,建筑便失去了灵魂,一个失去了灵魂的建筑就像是一个舞者在用美妙的身姿随意舞蹈,再美丽也是没有内涵的。其实空间并非完全由功能限定的,而是与人的心理感受息息相关的。人往往只有身处特定空间才能感受其存在,并且空间也是因人的存在和活动而变得生动,如一个空旷的广场会因为人群而活跃起来,发挥其广场的特性。而没有人活动的广场,就只是一片被修饰过的空地。因此对于建筑来讲,人的活动就是它的灵魂的一部分,失去了人的活动,建筑便没有了意义。 1.建筑自身的强迫性建筑是一种带有强迫性的艺术,它存在于人生活可触及的任意范围内,从首府到中小城市,最后到村镇。它不同于其他艺术品,只会在展览馆等地方出现。只要有人的地方就会有建筑的存在,正是因为建筑的这一特性,才使得任意一个建筑都带有强迫性,强迫使用它的人去接受这个建筑。 2.建筑对心理感知的影响建筑空间对人的刺激主要来自于视觉,人们对建筑的认知首先是通过对建筑的形态和空间等方面的感受而产生的。感知恰恰是十分主观的,是将使用者自身的经验与欲望相结合的心理活动。譬如在一个只有2米的空间当中,即使并不会碰到头,人们也总会下意识地低头,这就是一种对空间认知经验导致的心理反应;恰如当一个酒店的大堂只有3米的层高,人们是不会感受到酒店的气息的,相反,会有一种进了居民楼的感觉,即使它装修得再豪华也是无用。正是因为使用者对建筑的感知过程是一个整体,才会要求建筑师将建筑放在一个整体空间背景中来考虑问题,从而创造出一个使用者心理和生理都乐于接受的建筑空间。同时,建筑空间与心理感知相关的不仅是尺度问题,作为一个无法分割的整体,其色彩、形态、光影等都是构成元素,它们同样会对使用者的心理状态造成影响。 二、影响因素 想要明确建筑与人的心理的关系,首先要明确的因素为:一是人口因素,主要包括年龄和性别;二是经验和文化因素;三是环境特征因素。譬如现代住宅小区环境虽有清静安全、私密性较强等优点,却恰恰忽视了住宅居住者与周围的联系,人与人之间缺乏必需的人际交往空间。长期生活在封闭的牢笼里,是很难满足使用者与社会、与他人之间的信息和情感交流的。再比如如今的养老院,很多都是随便找来一个空闲的建筑使用的,而忽略了老人特殊的要求。而对于中国人来讲,可能交流更为重要。北京四合院里面的住户死死坚守在老宅子里面,武汉汉阳内杨泗港的居民抗拒拆迁,其原因主要在此。 三、心理学在建筑设计中的应用 1.层高与光线的掌握下面三幅图片(图1)分别是三个不同的博物馆的图片(从左到右:首尔家具展览馆、宁波博物馆、东大门历史文化博物馆)。首尔家具展览馆主要展出的是古典家具,其展览品均是高档复古的传统家具,只面向贵宾开放,因此展馆建造成了传统的房屋,所有的建筑构件均为榫卯结构,精美细致,它的层高虽不高,却不失高贵大气,光线也相对柔和,暖色调为主的建筑内部让人感觉无比舒适,虽然是博物馆,却有一种置身于自己家中的感觉。而宁波博物馆无论从层高还是从材料、色彩来讲,都给人一种霸气的感觉,深灰色的主色和夸张的层高,以及厚实的材料,都赋予了建筑厚重感,正符合它讲述历史的使用功能。最右侧的东大门历史文化公园则使用了浅灰色,内部大量利用了自然采光,明亮的室内和稳重却不失生气的浅灰色,让身处建筑中的人们不会感觉到压抑,反而是有一种悠闲自在的感觉,博物馆虽然不大,人们却愿意在馆内驻足、休憩。 2.形式、材料与环境的影响上方图片(图2)表现的是建筑与环境结合的方式。左侧的宁波博物馆很显然是想要做出一种粗犷的感觉来体现历史的厚重感,斑驳的墙面和看似肆意生长的芦苇,与右侧的东大门历史文化公园相比,显得野性十足。而这两处虽然同样是对所有公众开放的博物馆,人气却截然不同。人们在宁波博物馆观赏完后便会离开,但是在东大门历史文化博物馆外,有着很多老人和儿童来休息玩耍,缓缓坡起的建筑使人的心理得到大大的释放,景观中的古松、建筑旁的水池、映出蓝天白云景物的玻璃无形中也扩大了人的视线范围。当建筑给人的不是因高大厚重引起的压迫感的时候,人们便愿意驻足休憩,而当使用者选择在建筑当中逗留更长时间的时候,建筑也有了活力,被赋予了生命。但是我们也不能否定厚重的建筑形式。每个建筑设计的初衷是不同的,当一个建筑希望被使用者体会的感觉是沉重而又庄严的时候,必然要利用材质、高度、颜色、灯光等对人的心理造成一定的压迫感,才能让人对建筑本身产生敬畏。而一个建筑定位于亲民、活力的时候,即使它所赋予的功能是博物馆,也要尽可能轻盈,尽可能地让使用者身心放松,放下所有的警惕与畏惧,与建筑融为一体。 3.色彩的影响心理学家吕舍尔分析了色彩与性格的关系:红色代表人的征服欲与男性气质,蓝色代表沉稳与女性气质,黄色代表活泼与温暖,绿色代表自信心与优越感,黑色代表了拒绝、放弃。虽然吕舍尔的色彩分析会有一定程度上的偏差,并且每个人对色彩的感知与认识都是不同的,但可以肯定的是色彩一定会对人的心理产生刺激,从而引起人的心理与生理的变化。对于我们每天使用的建筑而言,色彩更是重要的一部分。当人们看到色彩不同但是功能类似的建筑的时候,所产生的感觉是截然不同的,就如下方四幅图(图3和图4),分别是宏村的老宅、康百万庄园、平遥古城以及北京四合院。同样是民宅,同样是古建筑,但是在色彩上运用的不同,就给人以不同的感觉。宏村的黑白对比强烈的墙面,安静祥和,就如水造就的江南一般,灰白色的墙面与黑色的瓦片让人心情舒畅又悠闲。康百万庄园有着强烈的黄土的感觉,在这片绵延的丘陵中,曾经显赫一时的康百万家族选择了浅灰色,也选择了沉稳,同时有无限的空间去做文章,在浅灰色的大色调下,任何颜色都不显得突兀,都可以与浅灰融合在一起。山西的平遥古城,有着鲜明的北方特色,建筑厚重沉稳,深色的基调也使人从心底感觉到北方人民的坚实。而北京四合院,深色与大红的结合,在国人心中一直有着不可撼动的地位,有了红色的点缀,便有了庄严与肃穆,同时也不失活泼。但是对于西方人而言,私密的重要性远远大于交流。在不同的地域,针对不同文化的人群与不同年龄段的人群,是要考虑截然不同的心理因素的,这就要求在设计中考虑周全。可以说建筑使人的心理有改变、产生刺激,同时人的心理状态也为建筑设计提供了依据。 四、结语 对于建筑设计来讲,可能建筑师随手的一笔,或是层高、色彩的少许变化,便会使使用者产生截然不同的感受。人,尤其是设计师,一直在探索自身与周围环境的关系,总是在不断地解释环境,解释自己,同时不断地利用和改造环境,从而改善自身的生存条件。对环境心理学的了解与应用有助于更好地满足使用者的需求,提高建筑环境的质量,从而使建筑满足的不再是设计师单方面想当然的需求,而是真正符合使用者的心理需求。 作者:贺智娴单位:武汉大学城市设计学院 环境心理学论文:室内装修与环境心理学 一、研究对象与方法 (一)研究对象 主要针对15~40岁之间的学生及生活压力较大人群。 (二)研究方法 1、文献资料法。查阅相关的学术论文,期刊报道,以及心理学等专业著作等各类相关的文献资料。2、问卷调查法。在哈尔滨选取各类大学以及繁华广场以及网络上进行问卷发放,在填写问卷相隔20天后,再次对同一调查对象进行问卷发放。对两次测验结果作相关分析,两次填写问卷的相关系数R=0.82,说明两者高度相关,可靠性显著,说明调查问卷的信度较高。3、网络资料查阅法:充分利用互联网的优势,查找相关问题及解决方法资料4、走访法。(1)根据调查的需要,走访经验丰富的心理学专家,了解专家关于如何让休闲屋在装修上以自己的独到装扮充分缓解压力。(2)走访避风塘、星巴克、蒲公英、雪可工房等相关咖啡店,休闲屋、饮吧等学习相关装扮。5、数理统计法。对研究过程中所收集的数据资料进行统计分析,运用全部统计法、以及抽样法对相关因素进行了成效分析,并将图标通过我Word、Eecel等办公软件进行了详实的图表分析。 二、结果与分析 (一)消费者心理分析 根据调查资料显示,人们去休闲屋的主演目的是为了休闲放松。您会因为什么来到休闲屋消费?(图1)既然大家主要是为了放松的,那如何让来这里的人充分的放松呢?大家最在意的又是什么呢?从下面一个问题的统计我们可以从侧面了解到人们是喜欢阳光庄重的氛围。 (二)装修分析 1、装修色调:根据休闲屋的布局,色调将会根据相应的心理学原理将会有三种大的趋向:(1)红、黄、棕、橙以及桃红色都是暖色,可产生温暖的感觉。使人们感到愉快。(2)兰、绿、淡紫色及灰色是属于冷色,冷色使人感到清新。冷色的墙纸用在书房及面朝南的房间,使面朝阳光的房间显得凉快些(3)白色,白色可以使得室内显得更大气,更有可塑感。 2、装修纹理图案。(1)花卉系列图纹。以来源于大自然的花饰图案为主,会让人有一种温馨亲昵的感觉,营造出一个舒适自在的居住空间,因此,这种图纹搭配在供人们释放内心压抑的区域。(2)文化砖石、竹木系列、浮雕发泡。该类深色调的墙纸最能营造出返朴归真的氛围,因此搭配在供人们释放生活压力的区域。 3、灯光搭配。(1)灯光与室内咖啡的颜色搭配。对于咖啡而言,相应的灯光会更加衬托出它的底蕴与内涵。这里将会选择牛奶白灯光,前面也说过白色可以显得大气,而牛奶白恰好可以很好的诠释浑厚的底蕴与内涵。(2)灯光与室内装修主色调的搭配。室内采取适合的色彩,无疑会让人产生各种感觉,然而灯光的搭配会使得这种感觉更加的亲昵。对于冷色调的色彩自然花卉系列装扮我们将给它搭配一种阳光的色彩,这样就更加会让你有沐浴在大自然的怀抱之中。文化砖石,竹木系列、浮雕发泡系列的装扮我们将会给搭配一种古朴淡灰的灯光,这不仅会使得这些系列的线条更加突显而且拥有一种历史感,这无疑也是一个释放压力的好地方。 (三)消费者心理分析来休闲屋释放压力的消费者很多,而他们的心理也变化万千,如何巧妙的利用室内物品的选择与摆放尽可能使得他们不后悔来了这里。 1、团聚心理:现代人对于酒类商品的消费态度转变,人们必须找出另一个场合来做社交活动,又由于人们较少喝酒了,他们多出了更多的钱和时间与家人、朋友团聚,由于人类生活步调越来越快,人们对于与其他人亲密些地交谈有更大的渴求。这时我们就要给他们营造一种团圆犹如在家的氛围。与此同时由此我们推出了一个 亲情、爱情、友情存折 通过亲情、爱情、友情存折,让一起来特色主题休息屋的人一起来共同见证着这段关系的发展,也将成为青春最美好的记忆,留住青春的脚步。在心理压力沉重时,想想爱人、想想朋友、想想有那么多关心自己的人对于舒缓压力也是有很大的功效。 2、离别心理:这是我们每个人都不愿有的一种感觉,可是天下没有不散的宴席,终有一别。离别多种多样,我们每个人在离别时都扮演着不同的角色,但是至少有一方最少心里会有些许留恋。离别的悲伤不会消失,但会随着时间的流逝而慢慢改变;有时候,你会觉得自己好像忘记他们了,可是某个时刻他们又会突然浮现。慢慢的,你会觉得,其实还好;这种无能为力的悲伤,其实也还可以撑过去。在这里我们会为尽可能为这些即将离别的人们建立他们的“快乐档案”随时随地,你们都可以了解那个一直久久挂念着的人的动态告诉他/她曾经你想说又没有说出的话! 三、结论与建议 社会在发展,科技在进步,在人们为各种事情奔波劳碌的时候他们总会在某一刻小小的让自己的心灵开溜一下,而在这一刻如果我们能抓住他们的心理需要给他们想要的,给他们充分的释放,那无疑我们的选择将会是一个正确的选择,而这也将可能是使得我们成功的巨大商业机会。兵者,攻心为上攻城为下,一个企业的经营又何尝不是,时刻揣摩消费者的心思,随时了解他们的需求。同时巧妙的在我们的休闲屋里通过灯光、装饰等各类可变因素迎合消费者心理也许会收到意想不到的成果。 作者:马建刚单位:哈尔滨商业大学 环境心理学论文:区域占地在环境心理学中定义 摘要:当今城市规划理论正在变得越来越具有广泛综合性。除了传统的理论,例如城市设计、形态学等等,环境心理学也日益受到重视,成为一个具有影响力的元素,以期满足社会日益复杂的功能与心理需求,完善设计成果。 关键词:环境心理学;认知地图;指路地图 1、环境与环境心理学 环境是作用于一个生物体或生态群落上,并最终决定其形态和生存的物理、化学和生物等因素的综合体。 环境心理学是研究行为与人造和自然环境之间的相互联系,研究物理环境和人类行为及经验之间的相互关系,关注人与环境相互作用和相互关系的学科。它更多地强调物理环境,包括噪音、拥挤、空气质量、温度、建筑设计、个人空间等等,还特别强调主体与环境作用的相互性。一方面强调人们怎样受环境影响,另一方面也关注人类对环境的影响和反应。环境心理学是从工程心理学或工效学发展而来的。工程心理学是研究人与工作、人与工具之间的关系,把这种关系推而广之,即成为人与环境之间的关系[1]. 2、地块介绍 本次选择地块西起旧校场路,东限安仁路,北至福佑路,南抵方浜中路,总面积约5.83公顷,地处整个老城厢地区的东北片。区内主要有保护建筑豫园及城隍庙。 豫园是明代上海最大的私家花园。1559年时任四川布政史的潘允端,在上海老城厢一块蔬菜地上“聚石凿池,构亭艺竹”,开始营造自己的花园,但因公职在身,近二十年中屡作屡止。1577年他解职归田,才专注于造园,自称造园是为了能让父母在此安度晚年,故将此园命名为豫园。 建成后的豫园占地70亩,园内亭台、池塘、假山、树林、楼堂馆所皆为当时沪上一流。潘允端逝世后,潘氏家道式微,园林风光因此遭到很大破坏。到1760年,上海一些绅士集资重加修筑,使豫园又重显生机。由于原城隍庙之东有一个属庙产的内园,称为“东园”,豫园位于庙西,故叫“西园”。1842年第一次鸦片战争时英军攻进上海县城,西园遭到严重破坏。1853年小刀会起义,西园再次受损。1860年至1862年太平军东进期间,西园损坏更为严重。至此地方绅士会议决定将西园出租给商家,并责成承租人负责修复和保护,西园又成了上海的商业和宗教活动中心。1937年八一三事变爆发,很多难民进入豫园抢占空地,搭建棚户,西园再次遭到破坏。 上海解放后,1956年,上海市文管会与原南市区政府联合修复部分西园,并将东园划入,面积达到34亩;大假山是豫园的精华,是明代遗物,点春胜迹以小刀会起义遗址点春堂为主;玉玲珑是整块太湖石,为江南三大名石之一;内园是豫园的园中园,亭台楼阁,假山池塘一应俱全,小巧玲珑。整座园林建筑作为江南古典园林艺术的代表作而闻名国内外。 城隍庙占地面积约37亩“,始建于宋代,原称淡井庙,因供奉华亭城隍,故又称华亭城隍行殿”。明永乐年间(1403-1424年),由当时的知县张守约移建于今址,至今已有800余年的历史。这期间虽屡建屡毁,但其殿宇在建筑风格上仍保持着明代格局,整个殿宇宏伟,飞檐耸脊,气势庄严。明天顺年间(1457-1464年),上海知县李纹重修庙宇,殿前建亭、将诰文勒石。嘉靖十四年(1535年)改建山门,并募集财帛建造牌坊一座。 清顺治四年(1647年),城隍庙铸铜鼎一座,置于头门天井之中,上书“松江府上海县城隍庙通天永宝彝”。康熙二十二年(1683年)知县史彩捐俸倡修,由真君祠道士杨兆麟募化兴工,兴建鼓亭二所。道光二十二年(1842年),英军攻陷吴淞,五月十一日占领上海县城,侵略军在城隍庙盘踞期间,将内部设施抢劫破坏一空。咸丰二年(1860年),太平军包围上海,英、法军队利用居住城隍庙之机,擅自摧毁假山,填塞池塘,破坏庙观,后,城隍庙正名为豫园商场。1980年庙屋开始修复,1981年竣工后改辟为工艺品商店。 3、地块分析 3.1地块特点本文所分析的区域位于上海老城厢的豫园社区内,该社区占地仅0.76平方公里,有居民1.7万户,人口5.4万,人口密度为全市之最。社区内包括上海中心城区中唯一一个集商、旅、文为一体的豫园商业旅游区,以其独特的建筑风貌和繁华的商业网点吸引着众多的中外游客,每天平均接待近10万人次。如此高的人口密度和客流量,必然对身处其中的人对周边环境的感觉和认知产生影响。其印象主要有二:拥挤,密度大。从心理学角度看,拥挤与密度既有联系,又有区别。拥挤是主观体验,密度则是指一定空间内的客观人数。密度大并非总是不愉快的,而拥挤却总是令人不快的。 社会心理学家对拥挤提出各种解释。感觉超负荷理论认为,人们处于过多刺激下会体验到感觉超负荷,人的感觉负荷量有个别差异;密度-强化理论认为,高密度可强化社会行为,不管行为是积极的还是消极的,如观众观看幽默电影,在高密度下比在低密度下鼓掌的人数多;失控理论认为,高密度使人感到对其行为失去控制,从而引起拥挤感。[2]处于同样密度条件下的人,如果使他感到他能对环境加以控制,则他的拥挤感会下降。一般说来,拥挤不一定造成消极结果。比如每年的旅游旺季期间,豫园商业区的游客几乎摩肩接踵,但人群整体的感觉是热闹、繁华,并未觉得难以忍受。 对于一块整体看来无大区别的地区,环境认知很重要。从环境心理学来讲,环境认知应该是“知道环境或具有环境方面的知识”。它是指人对环境的储存、加工、理解以及重新组合,从而识别和理解环境的过程。主题在于环境知识如何获得并进行加工的过程。 3.2认知地图认知地图是在过去经验的基础上,产生于头脑中的,某些类似于一张现场地图的模型。是一种对局部环境的综合表象,既包括事件的简单顺序,也包括方向、距离,甚至时间关系的信息。 其中,认知地图的五种关键维度:路径、边界、区域、结点及标志,亦为对此空间五要素宣传的最使著名的凯文林奇在城市意向研究中运用的最广泛的手法。 路径:人们在环境中所使用的行进通道,如街道、河流、地铁线、步行街等;对于本地块来说,既包括周边广为人知的方浜中路、安仁路、福佑路和旧校场路,也包括内部的相对知名度低的百翎路、豫园老路、凝晖路、九狮路、粮厅路和三林路。这些道路圈定了一个小组团的地理范围和界限。边界:不一定是线性成分,但倾向于是线性的,有限定和封闭的特征,象墙、法定的边界,海岸线等;本地块的边界既有主要道路组成,也由豫园、城隍庙的边界共同组成。 区域:是认知地图中较大的空间,它们具有一些共同的特征,如“宿舍区”、很多国家中的“中国城”等;本地块中的主要区域为豫园和城隍庙。 结点:行为较为集中的点,它连接主要的路径,或者是几条路径的终点,或者是路径在此处中断,如交叉路口、车站广场、交通枢纽等;本地块中,方浜中路相对地对城市交通功能更为重要。 标志:人们用作参照点的突出特征、明显的界标和标志,通常从较远处就可以看到。本地块中如上海老街的牌坊、豫园商业区大门等等。从对认知地图的影响因素来看,有对环境的熟悉程度,个体的社会阶层及一些个体差异特征都会影响认知地图的特点。环境熟悉程度对认知地图的影响表现在对环境越熟悉,认知地图就越完善,越清晰,细节越多,也越接近自然。居住在周边的居民比上海其他地区居民认知程度高,上海其他地区居民又比外地来的旅游者认知程度更高。社会阶层对认知地图也有影响,表现在中产阶级或高阶层的个体对自己所处环境的认知地图较正确。这不能不说与受教育程度有所关系。 另外,在个体差异的各因素中,认知地图的性别差异比较明显。在总体上男性的视空技能优于女性。这一点从本次调查出行的男女同学身上便有所体现:男同学们总是能在曲曲折折的行进之后仍能找到正确的前进方向。女同学则稍逊一筹。 3.3指路地图当人们来到一个空间较为复杂,视线不甚明朗的地区的时候,环境心理学上所讲的寻路便自然而然地成为了一种需要。寻路是非常复杂的活动,包括计划、决策、信息加工,所有的这些都依赖于理解空间和心理控制的能力,这种能力即为空间认知能力。 研究表明,三方面的情境特征可以促进寻找路径,它们是:不同地点和位置的可区分性,视觉接近的程度以及空间规划的复杂性。可区分性是指邻近位置、地点如果相似性少,就不容易混淆;视觉接近的程度是指从很远的地方就可以一眼看到,也有助于定位;空间规划的复杂性是指交叉路口结点越少越简单,就越不易迷失方向[3].因此一些空间规划比较复杂的大型广场、博物馆、地铁总站、购物中心,包括现在上海的很多居住社区,为了便于人们的寻路行为,在一些交叉路口、结点上都设置有“你在这里”的指路地图。指路地图与标准地图的相同之处在于,各种特征与周围实际环境的相应和一致。不同之处在于指路地图的方位不一定是上北下南,左西右东,只要是在自我指向时,图示位置与周围环境结构匹配就可以了。新晨 指路地图也不同于认知地图。标准指路地图的各方面还是客观的,不能任意添加、减少、歪曲。而认知地图是主观的,很多主客观因素会影响它的准确性和对客观环境的吻合程度。 4、小结 本地块主要为商业旅游区,居住人口密度大,流动人口亦多,人员构成较为混杂。空间分布特征均一,街道较窄,建筑高度不高,色彩较为一致。由于有豫园和城隍庙的存在,给人的方位感较好,但局部空间彼此过于相似不易分辨,易造成地点混淆判断混乱。从环境心理学来讲,空间整体比较喧闹,对人心理容易形成一定的刺激,既促进了来者购买欲,强化了一系列群体行为,但同时空间较为狭长、曲折,易形成焦躁感,对长时间逗留的人是一种心理负担。 环境心理学论文:对环境心理学简单 环境心理学是研究环境与人的心理和行为之间关系的一个应用社会心理学领域,又称人类生态学或生态心理学。这里所说的环境虽然也包括社会环境,但主要是指物理环境,包括噪音、拥挤、空气质量、温度、建筑设计、个人空间等等。 环境心理学是从工程心理学或工效学发展而来的。工程心理学是研究人与工作、人与工具之间的关系,把这种关系推而广之,即成为人与环境之间的关系。 环境心理学之所以成为社会心理学的一个应用研究领域,是因为社会心理学研究社会环境中的人的行为,而从系统论的观点看,自然环境和社会环境是统一的,二者都对行为发生重要影响。虽然有关环境的研究很早就引起人们的重视,但环境心理学作为一门学科还是20世纪60年代以后的事情。 噪音是许多学科所研究的课题,也是环境心理学的主要课题,主要研究噪音与心理和行为的关系问题。从心理学观点看,噪音是使人感到不愉快的声音。对噪音的体验往往因人而异,有些声音被某些人体验为音乐,却被另外一些人体验为噪音。研究表明,与强噪音有关的生理唤起会干扰工作,但是人们也能很快适应不致引起身体损害的噪音,一旦适应了,噪音就不再干扰工作。 噪音是否可控,是噪音影响的一个因素,如果人们认为噪音是他们所能控制的,那么噪音对其工作的破坏性影响就较小;反之,就较大。 人们习惯于噪音工作条件,并不意味着噪音对他们不起作用了。适应于噪音的儿童可能会丧失某些辨别声音的能力,从而导致阅读能力受损。适应于噪音环境也可能使人的注意力狭窄,对他人需要不敏感。噪音被消除后的较长时间内仍对认识功能发生不良影响,尤其是不可控制的噪音,影响更明显。 从心理学角度看,拥挤与密度既有联系,又有区别。拥挤是主观体验,密度则是指一定空间内的客观人数。密度大并非总是不愉快的,而拥挤却总是令人不快的。 社会心理学家对拥挤提出各种解释。感觉超负荷理论认为,人们处于过多刺激下会体验到感觉超负荷,人的感觉负荷量有个别差异;密度-强化理论认为,高密度可强化社会行为,不管行为是积极的还是消极的,如观众观看幽默电影,在高密度下比在低密度下鼓掌的人数多;失控理论认为,高密度使人感到对其行为失去控制,从而引起拥挤感。 处于同样密度条件下的人,如果使他感到他能对环境加以控制,则他的拥挤感会下降。一般说来,拥挤不一定造成消极结果,这与一系列其他条件有关。社会心理学家还研究诸如城市人口密度以及家庭、学校、监狱等种种拥挤带来的影响和社会问题。 建筑结构和布局不仅影响生活和工作在其中的人,也影响外来访问的人。不同的住房设计引起不同的交往和友谊模式。高层公寓式建筑和四合院布局产生了不同的人际关系,这已引起人们的注意。国外关于居住距离对于友谊模式的影响已有过不少的研究。通常居住近的人交往频率高,容易建立友谊。新晨 房间内部的安排和布置也影响人们的知觉和行为。颜色可使人产生冷暖的感觉,家具安排可使人产生开阔或挤压的感觉。家具的安排也影响人际交往。社会心理学家把家具安排区分为两类:一类称为亲社会空间,一类称为远社会空间。在前者的情况下,家具成行排列,如车站,因为在那里人们不希望进行亲密交往;在后者的情况下,家具成组安排,如家庭,因为在那里人们都希望进行亲密交往。 个人空间指个人在与他人交往中自己身体与他人身体保持的距离。1959年霍尔把人际交往的距离划分为4种:亲呢距离,0~0.5米,如爱人之间的距离;个人距离,0.5~1.2米,如朋友之间的距离;社会距离,1.2~2米,如开会时人们之间的距离;公众距离,4.5~7.5米英尺,如讲演者和听众之间的距离,人们虽然通常并不明确意识到这一点,但在行为上却往往遵循这些不成文的规则。破坏这些规则,往往引起反感。 空气污染对身体健康的影响早已引起人们的注意,但其心理后果却刚刚引起重视。1979年罗顿等人的研究表明,在某些条件下,空气污染可引起消极心情和侵犯行为。 一些研究表明,温度与暴力行为有关,夏日的高温可引起暴力行为增加。但是当温度达到一定点时再升高则不导致暴力行为而导致嗜睡。温度也与人际吸引有关,在高温室内的被试者比在常温室内的被试者易于对他人作出不友好的评价。 环境心理学论文:环境心理学在装修设计方案中运用 摘要:人体工程学和环境心理学都是近数十年发展起来的新兴综合性学科。过去人们研究探讨问题,经常会把人和物、人和环境割裂开来,孤立地对待,认为人就是人,物就是物,环境也就是环境,或者是单纯地以人去适应物和环境对人们提出要求。而现代室内环境设计日益重视人与物和环境间,以人为主体的具有科学依据的协调。因此,室内环境设计除了依然十分重视视觉环境的设计外,对物理环境、生理环境以及心理环境的研究和设计也已予以高度重视,并开始运用到设计实践中去。 关键词:室内装修;人体工程学;环境心理学 第一节人体工程学的含义和发展 人体工程学(HumanEngineering),也称人类工程学、人间工学或工效学(Ergonomics)。工效学Ergonomis原出希腊文“Ergo”,即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”,也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。 人体工程学起源于欧美,原先是在工业社会中,开始大量生产和使用机械设施的情况下,探求人与机械之间的协调关系,作为独立学科有40多年的历史。第二次世界大战中的军事科学技术,开始运用人体工程学的原理和方法,在坦克、飞机的内舱设计中,如何使人在舱内有效地操作和战斗,并尽可能使人长时间地在小空间内减少疲劳,即处理好:人—机—环境的协调关系。及至第二次世界大战后,各国把人体工程学的实践和研究成果,迅速有效地运用到空间技术、工业生产、建筑及室内设计中去,1960年创建了国际人体工程学协会。 及至当今,社会发展向后工业社会、信息社会过渡,重视“以人为本”,为人服务,人体工程学强调从人自身出发,在以人为主体的前提下研究人们衣、食、住、行以及一切生活、生产活动中综合分析的新思路。 日本千叶大学小原教授认为:人体工程学是探知人体的工作能力及其极限,从而使人们所从事的工作趋向适应人体解剖学、生理学、心理学的各种特征。“ 其实人—物—环境是密切地联系在一起的一个系统,今后“可望运用人体工程学主动地、高效率地支配生活环境”。 人体工程学联系到室内设计,其含义为:以人为主体,运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法,研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系,以适合人的身心活动要求,取得最佳的使用效能,其目标应是安全、健康、高效能和舒适。人体工程学与有关学科以及人体工程学中人、室内环境和设施的相互关系。 第二节人体工程学的基础数据和计测手段 一、人体基础数据 人体基础数据主要有下列三个方面,即有关人体构造、人体尺度以及人体的动作域等的有关数据。 1、人体构造 与人体工程学关系最紧密的是运动系统中的骨骼、关节和肌肉,这三部分在神经系统支配下,使人体各部分完成一系列的运动。骨骼由颅骨、躯干骨、四肢骨三部分组成,脊柱可完成多种运动,是人体的支柱,关节起骨间连接且能活动的作用,肌肉中的骨骼肌受神经系统指挥收缩或舒张,使人体各部分协调动作。 2、人体尺度 人体尺度是人体工程学研究的最基本的数据之一。 3、人体动作域 人们在室内各种工作和生活活动范围的大小,即动作域,它是确定室内空间尺度的重要依据因素之一。以各种计测方法测定的人体动作域,也是人体工程学研究的基础数据。如果说人体尺度是静态的、相对固定的数据,人体动作域的尺度则为动态的,其动态尺度与活动情景状态有关。 室内设计时人体尺度具体数据尺寸的选用,应考虑在不同空间与围护的状态下,人们动作和活动的安全,以及对大多数人的适宜尺寸,并强调其中以安全为前提。 例如:对门洞高度、楼梯通行净高、栏杆扶手高度等,应取男性人体高度的上限,并适当加以人体动态时的余量进行设计;对踏步高度、上搁板或挂钩高度等,应按女性人体的平均高度进行设计。 二、人体生理计测 根据人体在进行各种活动时,有关生理状态变化的情况,通过计测手段,予以客观的、科学的测定,以分析人在活动时的能量和负荷大小。 人体生理计测方法主要有: 1、肌电图方法 把人体活动时肌肉张缩的状态以电流图记录,从而可以定量地确定人体该项活动强度和负荷。 2、能量代谢率方法 由于人体活动消耗能量而相应引起的耗氧量值,与其平时耗氧量相比,以此测定活动状态的强度,能量代谢率的计算式,以及不同活动的能量代谢率(RMR)。其计算式如下: 运动时氧耗量-安静时氧耗量 能量代谢率(RMR) 基础代谢率耗量 3、精神反射电流方法 对人体因活动而排出的汗液量作电流测定,从而定量地了解外界精神因素的强度,据此确定人体活动时的负荷大小。 三、人体心理计测 心理计测采用的有精神物理学测量法及尺度法等。 1、精神物理学测量法 用物理学的方法,测定人体神经的最小刺激量,以及感觉刺激量的最小差异。 2、尺度法 以顺序在心理学中划分量度,例如在一直线上划分线段,依顺序标定评语 可由专家或一般人,相应地对美丑、新旧、优劣进行评测。 第三节人体工程学在室内设计中的应用 由于人体工程学是一门新兴的学科,人体工程学在室内环境设计中应用的深度和广度,有待于进一步认真开发,目前已有开展的应用方面如下: 一、确定人和人际在室内活动所需空间的主要依据 根据人体工程学中的有关计测数据,从人的尺度、动作域、心理空间以及人际交往的空间等,以确定空间范围。 二、确定家具、设施的形体、尺度及其使用范围的主要依据 家具设施为人所使用,因此它们的形体、尺度必须以人体尺度为主要依据;同时,人们为了使用这些家具和设施,其周围必须留有活动和使用的最小余地,这些要求都由人体工程科学地予以解决。室内空间越小,停留时间越长,对这方面内容测试的要求也越高,例如车厢、船舱、机舱等交通工具内部空间的设计。 三、提供适应人体的室内物理环境的最佳参数 室内物理环境主要有室内热环境、声环境、光环境、重力环境、辐射环境等,室内设计时有了上述要求的科学的参数后,在设计时就有可能有正确的决策。 四、对视觉要素的计测为室内视觉环境设计提供科学依据 人眼的视力、视野、光觉、色觉是视觉的要素,人体工程学通过计测得到的数据,对室内光照设计、室内色彩设计、视觉最佳区域等提供了科学的依据。 第四节环境心理学与室内设计 在阐述环境心理学之前,我们先对“环境”和“心理学”的概念简要地了解一下。环境即为“周围的境况”,相对于人而言,环境可以说是围绕着人们,并对人们的行为产生一定影响的外界事物。环境本身具有一定的秩序、模式和结构,可以认为环境是一系列有关的多种元素和人的关系的综合。人们既可以使外界事物产生变化,而这些变化了的事物,又会反过来对行为主体的人产生影响。例如人们设计创造了简洁、明亮、高雅、有序的办公室内环境,相应地环境也能使在这一氛围中工作的人们有良好的心理感受,能诱导人们更为文明、更为有效地进行工作。心理学则是“研究认识、情感、意志等心理过程和能力、性格等心理特征”的学科。 关于环境心理学与室内设计的关系,《环境心理学》一书中译文前言内的话很能说明一些问题:“不少建筑师很自信,以为建筑将决定人的行为”,但他们“往往忽视人工环境会给人们带来什么样的损害,也很少考虑到什么样的环境适合于人类的生存与活动”。以往的心理学“其注意力仅仅放在解释人类的行为 上,对于环境与人类的关系未加重视。环境心理学则是以心理学的方法对环境进行探讨”,即是在人与环境之间是“以人为本”,从人的心理特征来考虑研究问题,从而使我们对人与环境的关系、对怎样创造室内人工环境,都应具有新的更为深刻的认识。 一、含义 环境心理学是研究环境与人的行为之间相互关系的学科,它着重从心理学和行为的角度,探讨人与环境的最优化,即怎样的环境是最符合人们心愿的。 环境心理学是一门新兴的综合性学科,环境心理学与多门学科,如医学、心理学、环境保护学、社会学、人体工程学、人类学、生态学以及城市规划学、建筑学、室内环境学等学科关系密切。 环境心理学非常重视生活于人工环境中人们的心理倾向,把选择环境与创建环境相结合,着重研究下列问题: 1、环境和行为的关系; 2、怎样进行环境的认知; 3、环境和空间的利用; 4、怎样感知和评价环境; 5、在已有环境中人的行为和感觉。 对室内设计来说,上述各项问题的基本点即是如何组织空间,设计好界面、色彩和光照,处理好室内环境,使之符合人们的心愿。 二、室内环境中人的心理与行为 人在室内环境中,其心理与行为尽管有个体之间的差异,但从总体上分析仍然具有共性,仍然具有以相同或类似的方式做出反应的特点,这也正是我们进行设计的基础。 下面我们列举几项室内环境中人们的心理与行为方面的情况: 1、领域性与人际距离 领域性原是动物在环境中为取得食物、繁衍生息等的一种适应生存的行为方式。人与动物毕竟在语言表达、理性思考、意志决策与社会性等方面有本质的区别,但人在室内环境中的生活、生产活动,也总是力求其活动不被外界干扰或妨碍。不同的活动有其必须的生理和心理范围与领域,人们不希望轻易地被外来的人与物所打破。 室内环境中个人空间常需与人际交流、接触时所需的距离统盘考虑。人际接触实际上根据不同的接触对象和在不同的场合,在距离上各有差异。赫尔以动物的环境和行为的研究经验为基础,提出了人际距离的概念,根据人际关系的密切程度、行为特征确定人际距离,即分为:密切距离;人体距离;社会距离;公众距离。 每类距离中,根据不同的行为性质再分为接近相与远方相。例如在密切距离中,亲密、对对方有可嗅觉和辐射热感觉为接近相;可与对方接触握手为远方相。当然对于不同民族、宗教信仰、性别、职业和文化程度等因素,人际距离也会有所不同。 2、私密性与尽端趋向 如果说领域性主要在于空间范围,则私密性更涉及在相应空间范围内包括视线、声音等方面的隔绝要求。私密性在居住类室内空间中要求更为突出。 日常生活中人们还会非常明显地观察到,集体宿舍里先进入宿舍的人,如果允许自己挑选床位,他们总愿意挑选在房间尽端的床铺,可能是由于生活、就寝时相对地较少受干扰。同样情况也见之于就餐人对餐厅中餐桌座位的挑选,相对地人们最不愿意选择近门处及人流频繁通过处的座位,餐厅中靠墙卡座的设置,由于在室内空间中形成更多的“尽端”,也就更符合散客就餐时“尽端趋向”的心理要求。 3、依托的安全感 生活活动在室内空间的人们,从心理感受来说,并不是越开阔、越宽广越好,人们通常在大型室内空间中更愿意有所“依托”物体。 在火车站和地铁车站的候车厅或站台上,人们并不较多地停留在最容易上车的地方,而是愿意待在柱子边,人群相对散落地汇集在厅内、站台上的柱子附近,适当地与人流通道保持距离。在柱边人们感到有了“依托”,更具安全感。 4、从众与趋光心理 从一些公共场所内发生的非常事故中观察到,紧急情况时人们往往会盲目跟从人群中领头几个急速跑动的人的去向,不管其去向是否是安全疏散口。当火警或烟雾开始弥漫时,人们无心注视标志及文字的内容,甚至对此缺乏信赖,往往是更为直觉地跟着领头的几个人跑动,以致成为整个人群的流向。上述情况即属从众心理。同时,人们在室内空间中流动时,具有从暗处往较明亮处流动的趋向,紧急情况时语言诉引导会优于文字的引导。 上述心理和行为现象提示设计者在创造公共场所室内环境时,首先应注意空间与照明等的导向,标志与文字的引导固然也很重要,但从紧急情况时的心理与行为来看,对空间、照明、音响等需予以高度重视。 5、空间形状的心理感受 由各个界面围合而成的室内空间,其形状特征常会使活动于其中的人们产生不同的心理感受。著名建筑师贝聿铭先生曾对他的作品——具有三角形斜向空间的华盛顿艺术馆新馆——有很好的论述,他认为三角形、多灭点的斜向空间常给人以动态和富有变化的心理感受。新晨 三、环境心理学在室内设计中的应用 运用环境心理学的原理,在室内设计中的应用面极广,暂且列举下述几点: 1、室内环境设计应符合人们的行为模式和心理特征 例如现代大型商场的室内设计,顾客的购物行为已从单一的购物,发展为购物——游览——休闲——信息——服务等行为。购物要求尽可能接近商品,亲手挑选比较,由此自选及开架布局的商场结合茶座、游乐、托儿等应运而生。 2、认知环境和心理行为模式对组织室内空间的提示 从环境中接受初始的刺激的是感觉器官,评价环境或作出相应行为反应的判断是大脑,因此,“可以说对环境的认知是由感觉器官和大脑一起进行工作的”。认知环境结合上述心理行为模式的种种表现,设计者能够比通常单纯从使用功能、人体尺度等起始的设计依据,有了组织空间、确定其尺度范围和形状、选择其光照和色调等更为深刻的提示。 3、室内环境设计应考虑使用者的个性与环境的相互关系 环境心理学从总体上既肯定人们对外界环境的认知有相同或类似的反应,同时也十分重视作为使用者的人的个性对环境设计提出的要求,充分理解使用者的行为、个性,在塑造环境时予以充分尊重,但也可以适当地动用环境对人的行为的“引导”,对个性的影响,甚至一定程度意义上的“制约”,在设计中辩证地掌握合理的分寸。 环境心理学论文:环境心理学城市地块 1、环境与环境心理学 环境是作用于一个生物体或生态群落上,并最终决定其形态和生存的物理、化学和生物等因素的综合体。 环境心理学是研究行为与人造和自然环境之间的相互联系,研究物理环境和人类行为及经验之间的相互关系,关注人与环境相互作用和相互关系的学科。它更多地强调物理环境,包括噪音、拥挤、空气质量、温度、建筑设计、个人空间等等,还特别强调主体与环境作用的相互性。一方面强调人们怎样受环境影响,另一方面也关注人类对环境的影响和反应。环境心理学是从工程心理学或工效学发展而来的。工程心理学是研究人与工作、人与工具之间的关系,把这种关系推而广之,即成为人与环境之间的关系[1]. 2、地块介绍 本次选择地块西起旧校场路,东限安仁路,北至福佑路,南抵方浜中路,总面积约5.83公顷,地处整个老城厢地区的东北片。区内主要有保护建筑豫园及城隍庙。 豫园是明代上海最大的私家花园。1559年时任四川布政史的潘允端,在上海老城厢一块蔬菜地上“聚石凿池,构亭艺竹”,开始营造自己的花园,但因公职在身,近二十年中屡作屡止。1577年他解职归田,才专注于造园,自称造园是为了能让父母在此安度晚年,故将此园命名为豫园。 建成后的豫园占地70亩,园内亭台、池塘、假山、树林、楼堂馆所皆为当时沪上一流。潘允端逝世后,潘氏家道式微,园林风光因此遭到很大破坏。到1760年,上海一些绅士集资重加修筑,使豫园又重显生机。由于原城隍庙之东有一个属庙产的内园,称为“东园”,豫园位于庙西,故叫“西园”。1842年第一次鸦片战争时英军攻进上海县城,西园遭到严重破坏。1853年小刀会起义,西园再次受损。1860年至1862年太平军东进期间,西园损坏更为严重。至此地方绅士会议决定将西园出租给商家,并责成承租人负责修复和保护,西园又成了上海的商业和宗教活动中心。1937年八一三事变爆发,很多难民进入豫园抢占空地,搭建棚户,西园再次遭到破坏。 上海解放后,1956年,上海市文管会与原南市区政府联合修复部分西园,并将东园划入,面积达到34亩;大假山是豫园的精华,是明代遗物,点春胜迹以小刀会起义遗址点春堂为主;玉玲珑是整块太湖石,为江南三大名石之一;内园是豫园的园中园,亭台楼阁,假山池塘一应俱全,小巧玲珑。整座园林建筑作为江南古典园林艺术的代表作而闻名国内外。 城隍庙占地面积约37亩“,始建于宋代,原称淡井庙,因供奉华亭城隍,故又称华亭城隍行殿”。明永乐年间(1403-1424年),由当时的知县张守约移建于今址,至今已有800余年的历史。这期间虽屡建屡毁,但其殿宇在建筑风格上仍保持着明代格局,整个殿宇宏伟,飞檐耸脊,气势庄严。明天顺年间(1457-1464年),上海知县李纹重修庙宇,殿前建亭、将诰文勒石。嘉靖十四年(1535年)改建山门,并募集财帛建造牌坊一座。 清顺治四年(1647年),城隍庙铸铜鼎一座,置于头门天井之中,上书“松江府上海县城隍庙通天永宝彝”。康熙二十二年(1683年)知县史彩捐俸倡修,由真君祠道士杨兆麟募化兴工,兴建鼓亭二所。道光二十二年(1842年),英军攻陷吴淞,五月十一日占领上海县城,侵略军在城隍庙盘踞期间,将内部设施抢劫破坏一空。咸丰二年(1860年),太平军包围上海,英、法军队利用居住城隍庙之机,擅自摧毁假山,填塞池塘,破坏庙观,后,城隍庙正名为豫园商场。1980年庙屋开始修复,1981年竣工后改辟为工艺品商店。 3、地块分析 3.1地块特点本文所分析的区域位于上海老城厢的豫园社区内,该社区占地仅0.76平方公里,有居民1.7万户,人口5.4万,人口密度为全市之最。社区内包括上海中心城区中唯一一个集商、旅、文为一体的豫园商业旅游区,以其独特的建筑风貌和繁华的商业网点吸引着众多的中外游客,每天平均接待近10万人次。如此高的人口密度和客流量,必然对身处其中的人对周边环境的感觉和认知产生影响。其印象主要有二:拥挤,密度大。从心理学角度看,拥挤与密度既有联系,又有区别。拥挤是主观体验,密度则是指一定空间内的客观人数。密度大并非总是不愉快的,而拥挤却总是令人不快的。 社会心理学家对拥挤提出各种解释。感觉超负荷理论认为,人们处于过多刺激下会体验到感觉超负荷,人的感觉负荷量有个别差异;密度-强化理论认为,高密度可强化社会行为,不管行为是积极的还是消极的,如观众观看幽默电影,在高密度下比在低密度下鼓掌的人数多;失控理论认为,高密度使人感到对其行为失去控制,从而引起拥挤感。[2]处于同样密度条件下的人,如果使他感到他能对环境加以控制,则他的拥挤感会下降。一般说来,拥挤不一定造成消极结果。比如每年的旅游旺季期间,豫园商业区的游客几乎摩肩接踵,但人群整体的感觉是热闹、繁华,并未觉得难以忍受。 对于一块整体看来无大区别的地区,环境认知很重要。从环境心理学来讲,环境认知应该是“知道环境或具有环境方面的知识”。它是指人对环境的储存、加工、理解以及重新组合,从而识别和理解环境的过程。主题在于环境知识如何获得并进行加工的过程。 3.2认知地图认知地图是在过去经验的基础上,产生于头脑中的,某些类似于一张现场地图的模型。是一种对局部环境的综合表象,既包括事件的简单顺序,也包括方向、距离,甚至时间关系的信息。 其中,认知地图的五种关键维度:路径、边界、区域、结点及标志,亦为对此空间五要素宣传的最使著名的凯文林奇在城市意向研究中运用的最广泛的手法。 路径:人们在环境中所使用的行进通道,如街道、河流、地铁线、步行街等;对于本地块来说,既包括周边广为人知的方浜中路、安仁路、福佑路和旧校场路,也包括内部的相对知名度低的百翎路、豫园老路、凝晖路、九狮路、粮厅路和三林路。这些道路圈定了一个小组团的地理范围和界限。边界:不一定是线性成分,但倾向于是线性的,有限定和封闭的特征,象墙、法定的边界,海岸线等;本地块的边界既有主要道路组成,也由豫园、城隍庙的边界共同组成。 区域:是认知地图中较大的空间,它们具有一些共同的特征,如“宿舍区”、很多国家中的“中国城”等;本地块中的主要区域为豫园和城隍庙。 结点:行为较为集中的点,它连接主要的路径,或者是几条路径的终点,或者是路径在此处中断,如交叉路口、车站广场、交通枢纽等;本地块中,方浜中路相对地对城市交通功能更为重要。 标志:人们用作参照点的突出特征、明显的界标和标志,通常从较远处就可以看到。本地块中如上海老街的牌坊、豫园商业区大门等等。从对认知地图的影响因素来看,有对环境的熟悉程度,个体的社会阶层及一些个体差异特征都会影响认知地图的特点。环境熟悉程度对认知地图的影响表现在对环境越熟悉,认知地图就越完善,越清晰,细节越多,也越接近自然。居住在周边的居民比上海其他地区居民认知程度高,上海其他地区居民又比外地来的旅游者认知程度更高。社会阶层对认知地图也有影响,表现在中产阶级或高阶层的个体对自己所处环境的认知地图较正确。这不能不说与受教育程度有所关系。 另外,在个体差异的各因素中,认知地图的性别差异比较明显。在总体上男性的视空技能优于女性。这一点从本次调查出行的男女同学身上便有所体现:男同学们总是能在曲曲折折的行进之后仍能找到正确的前进方向。女同学则稍逊一筹。 3.3指路地图当人们来到一个空间较为复杂,视线不甚明朗的地区的时候,环境心理学上所讲的寻路便自然而然地成为了一种需要。寻路是非常复杂的活动,包括计划、决策、信息加工,所有的这些都依赖于理解空间和心理控制的能力,这种能力即为空间认知能力。 研究表明,三方面的情境特征可以促进寻找路径,它们是:不同地点和位置的可区分性,视觉接近的程度以及空间规划的复杂性。可区分性是指邻近位置、地点如果相似性少,就不容易混淆;视觉接近的程度是指从很远的地方就可以一眼看到,也有助于定位;空间规划的复杂性是指交叉路口结点越少越简单,就越不易迷失方向[3].因此一些空间规划比较复杂的大型广场、博物馆、地铁总站、购物中心,包括现在上海的很多居住社区,为了便于人们的寻路行为,在一些交叉路口、结点上都设置有“你在这里”的指路地图。指路地图与标准地图的相同之处在于,各种特征与周围实际环境的相应和一致。不同之处在于指路地图的方位不一定是上北下南,左西右东,只要是在自我指向时,图示位置与周围环境结构匹配就可以了。 指路地图也不同于认知地图。标准指路地图的各方面还是客观的,不能任意添加、减少、歪曲。而认知地图是主观的,很多主客观因素会影响它的准确性和对客观环境的吻合程度。 4、小结 本地块主要为商业旅游区,居住人口密度大,流动人口亦多,人员构成较为混杂。空间分布特征均一,街道较窄,建筑高度不高,色彩较为一致。由于有豫园和城隍庙的存在,给人的方位感较好,但局部空间彼此过于相似不易分辨,易造成地点混淆判断混乱。从环境心理学来讲,空间整体比较喧闹,对人心理容易形成一定的刺激,既促进了来者购买欲,强化了一系列群体行为,但同时空间较为狭长、曲折,易形成焦躁感,对长时间逗留的人是一种心理负担。 环境心理学论文:环境心理学 环境心理学是研究环境与人的心理和行为之间关系的一个应用社会心理学领域,又称人类生态学或生态心理学。这里所说的环境虽然也包括社会环境,但主要是指物理环境,包括噪音、拥挤、空气质量、温度、建筑设计、个人空间等等。 环境心理学是从工程心理学或工效学发展而来的。工程心理学是研究人与工作、人与工具之间的关系,把这种关系推而广之,即成为人与环境之间的关系。 环境心理学之所以成为社会心理学的一个应用研究领域,是因为社会心理学研究社会环境中的人的行为,而从系统论的观点看,自然环境和社会环境是统一的,二者都对行为发生重要影响。虽然有关环境的研究很早就引起人们的重视,但环境心理学作为一门学科还是20世纪60年代以后的事情。 噪音是许多学科所研究的课题,也是环境心理学的主要课题,主要研究噪音与心理和行为的关系问题。从心理学观点看,噪音是使人感到不愉快的声音。对噪音的体验往往因人而异,有些声音被某些人体验为音乐,却被另外一些人体验为噪音。研究表明,与强噪音有关的生理唤起会干扰工作,但是人们也能很快适应不致引起身体损害的噪音,一旦适应了,噪音就不再干扰工作。 噪音是否可控,是噪音影响的一个因素,如果人们认为噪音是他们所能控制的,那么噪音对其工作的破坏性影响就较小;反之,就较大。 人们习惯于噪音工作条件,并不意味着噪音对他们不起作用了。适应于噪音的儿童可能会丧失某些辨别声音的能力,从而导致阅读能力受损。适应于噪音环境也可能使人的注意力狭窄,对他人需要不敏感。噪音被消除后的较长时间内仍对认识功能发生不良影响,尤其是不可控制的噪音,影响更明显。 从心理学角度看,拥挤与密度既有联系,又有区别。拥挤是主观体验,密度则是指一定空间内的客观人数。密度大并非总是不愉快的,而拥挤却总是令人不快的。 社会心理学家对拥挤提出各种解释。感觉超负荷理论认为,人们处于过多刺激下会体验到感觉超负荷,人的感觉负荷量有个别差异;密度-强化理论认为,高密度可强化社会行为,不管行为是积极的还是消极的,如观众观看幽默电影,在高密度下比在低密度下鼓掌的人数多;失控理论认为,高密度使人感到对其行为失去控制,从而引起拥挤感。 处于同样密度条件下的人,如果使他感到他能对环境加以控制,则他的拥挤感会下降。一般说来,拥挤不一定造成消极结果,这与一系列其他条件有关。社会心理学家还研究诸如城市人口密度以及家庭、学校、监狱等种种拥挤带来的影响和社会问题。 建筑结构和布局不仅影响生活和工作在其中的人,也影响外来访问的人。不同的住房设计引起不同的交往和友谊模式。高层公寓式建筑和四合院布局产生了不同的人际关系,这已引起人们的注意。国外关于居住距离对于友谊模式的影响已有过不少的研究。通常居住近的人交往频率高,容易建立友谊。 房间内部的安排和布置也影响人们的知觉和行为。颜色可使人产生冷暖的感觉,家具安排可使人产生开阔或挤压的感觉。家具的安排也影响人际交往。社会心理学家把家具安排区分为两类:一类称为亲社会空间,一类称为远社会空间。在前者的情况下,家具成行排列,如车站,因为在那里人们不希望进行亲密交往;在后者的情况下,家具成组安排,如家庭,因为在那里人们都希望进行亲密交往。 个人空间指个人在与他人交往中自己身体与他人身体保持的距离。1959年霍尔把人际交往的距离划分为4种:亲呢距离,0~0.5米,如爱人之间的距离;个人距离,0.5~1.2米,如朋友之间的距离;社会距离,1.2~2米,如开会时人们之间的距离;公众距离,4.5~7.5米英尺,如讲演者和听众之间的距离,人们虽然通常并不明确意识到这一点,但在行为上却往往遵循这些不成文的规则。破坏这些规则,往往引起反感。 空气污染对身体健康的影响早已引起人们的注意,但其心理后果却刚刚引起重视。1979年罗顿等人的研究表明,在某些条件下,空气污染可引起消极心情和侵犯行为。 一些研究表明,温度与暴力行为有关,夏日的高温可引起暴力行为增加。但是当温度达到一定点时再升高则不导致暴力行为而导致嗜睡。温度也与人际吸引有关,在高温室内的被试者比在常温室内的被试者易于对他人作出不友好的评价。 环境心理学论文:风水与环境心理学在室内设计中的应用 摘要:风水文化从古至今有着源远流长的历史,是古人经验与智慧的结晶,它对人们心灵最深处的把握与现代环境心理学研究有许多共通之处。在中国传统风水文化与现代环境心理学视野下的室内设计,要认知“方位环境”“光照环境”“植物环境”等需求理论;同时合理地考虑现代人们对于室内环境空间、光影与温度、通风与植物设计要素的诉求,进而对室内空间进行更为合理的设计,创造健康、舒适的人居环境。 关键词:风水文化;环境心理学;室内设计 我国拥有五千年的文明历史,产生了辉煌灿烂的古代文明,它对中华民族的形成和发展产生了巨大的推动作用。“风水”作为中国建筑文化的载体,源于中华民族对于自然界有形无形认知、对美好生活向往、对未知事物的敬畏之心,形成了中国古代天、地、人的社会意识,铸就了统一整体的东方儒释道的建筑生态文化系统。就整体而言,风水文化更多的是倡导人与自然的和谐相处,其中蕴含着中国人的环境观和许多环境心理学的要素。本文将视角投射到室内设计的场境,探讨传统风水文化中所蕴含的科学依据与哲学道理,并提取其合理的、科学的环境心理学理念,并参考西方环境心理学的研究方法,提升中国传统的风水文化的科学品位,顺应当代人的要求,营造出更有利于人健康,更适应人的生理、心理感受的居室环境。 一、风水与环境心理学视野下室内环境中人的需求理论 中国传统的风水文化已形成一脉相传的环境营造理论体系,并在这种环境观的浸透下形成了中华民族特有的认知心理。进一步地说风水文化不仅对自然地理的选择规划做了深入研究,而且注重提升人在环境中的情感舒适度,提高环境品质、生存品质和生命品质,这是传统风水文化所追求的目标,更是现代环境心理学所提倡的发展趋势。 (一)人对居室“方位环境”认知的经验与理论 中国幅员辽阔,气候差异较大,地质构造也有差别,故用风水文化设计居室的形式,各不相同,但追求是一致的——阴阳平衡。常年阳光充足之地,自然阳气旺盛,常年浸水之地,必然阴气浓郁,古人云:“阳气过盛,易于燥,阴气过郁,易于冷”。还有居室避北风的要求,现在已知的甲骨卜辞就有了测风的记载。《史记•律书》云:“不周风居西北,十月也。广莫风据北方,十一月也。条风居东北,正月也。明庶风居东方,二月也。”1这些经验用科学来解释,就是由于我国属于温带季风气候,冬季易受西北寒风影响,故北有屏障可抵御寒流,夏季南多湿气,随冬南风吹来,可解决居住地干燥问题。所以风水师就会选择北方有高山屏障,南有平原河流之处所为居住之地,这不仅是采光、避风,也是祛湿、保暖。当代环境心理学研究,人体能适应的温度范围较为狭小,温度大幅度的变化会给人体带来严重不适,直接影响正常的生活与工作。经过科学试验,夏季室内最适温度范围为24~26℃;冬季室内最舒适的度温为19~24℃。温度过高,人们就会胸闷,反应迟钝,脾气变得暴躁。温度过低则会使人们身体各个器官冻伤受损,性格变得阴冷,难以接近。2人体最舒适的相对湿度是50%—70%左右,虽然我给大部分地区冬夏气温并不过高或过低,但却因为相对湿度较大而使人倍感湿冷与闷热。 (二)人对室内“光照环境”追求的的经验与理论 中国传统风水文化非常讲究住宅的日照,推崇“向阳府第”,告诫人们莫住“背阴之宅”。据风水文化记载:“何知人家有福分,三阳开泰直射中”“何知人家得长寿,迎天沐日无忧愁”。3同时,还指出山墙应如何处理,院墙应如何建造等,争取好的住宅日照。在室内设计中采光与照明非常重要,科学良好的采光和照明,使人们的身体在室内生活得更为舒适,视觉与神经系统也处于良好状态,这样可以提高工作和休息效率。假设采光与照明不合理,则对人们生理与各项机能产生较差的体验,也更容易获得疲劳感。经常处于光线不佳的环境中工作,极易出现眼疾或近视的情况。因而,室内的灯光构成的采光、色彩、灯光环境构成的空间形态会对人的心理、生理会产生很大影响,也会起到对人的行为潜在暗示和引导的作用。 (三)人对室内“植物环境”需要的经验与理论 在中国历史发展的长河中,人们一直对室内植物环境的营造情有独钟,一是因其有“活”具象的生命力的特征;二是因植物的生长主要依赖于阳光,代表着成熟与旺盛的阳气,所以它也是中国传统风水文化重要构成部分。风水文化有在室内摆放植物,从而带来旺盛阳气的传统。特别是风水五行学说中明确地提到,植物也有阴阳五行之分,植物的生殖器官——花的色彩,就是分辨其五行的重要方法,如白色属金,绿色属木,蓝色属水,红色属火,黄色属土;同时也可依据植物自身特性来判断,如热的属火,温的属土,凉的属水,燥的属金等。同时将绿色植物放置在不同的方位、环境下,还可以起到调节室内环境的功效。随着自然与生态的概念逐渐被引用,植物可以提供新鲜空气、减少辐射、调节气场等功能被人们认知;同时能使室内环境的安静、舒适等也被人们向往。随着生活节奏的加速,工作压力的增大,室内环境绿化在某种程度上满足了人们对回归大自然最原始的渴望,由绿色植物所带来的色彩、气味和湿度等的变化,既有利于室内空气的调节,同时又能让人感受到安静与祥和,因此设计者应该充分加以利用。风水文化所倡导的人要顺应环境,要选择环境,要优化环境,要改善环境,与环境心理学研究人的行为模式和心理特征、个性与环境以及认知环境的相互关系,都具有从细微之处着手的特点,都是为满足人的多种生理、心理需求,而创造良好心理环境和舒适性的物理环境。 二、以现代人对室内需求为中心的设计 现代中国人一方面接受到传统风水文化潜移默化的熏陶,同时也接受了当代科学知识的精心培育,他们对室内设计的要求是前面所述教育的综合体,他们既追求室内设计的世界潮流,又在追求潜意识中的中国传统风水居室规划规矩的满足。 (一)室内环境空间的设计 风水文化合理性元素合理地运用在室内环境设计中,是为了达到空间构成上整体环境的和谐和宜人。《黄帝宅经》里说:“夫宅者,乃阴阳之枢纽,人伦之轨模。”可见住宅的形制、室内的构造、布局与天地自然、人伦风俗的关系都十分紧密;而“室大多阴,室小多阳,阴盛者则阳病生,阳盛者则阴病生。”4是风水文化对整体布局和设计不恰当的基本归纳。与之相符合的环境心理学要求室内设计,应根据人们认知环境的要求和心理行为模式的特点而实施规划。因此设计者应当先对原有建筑设计的意图深入分析,确定其尺度、范畴和形状,选择光照和色调,将室内空间和平面布局进行该善、调整或重新创造。一般情况下,对套型面积功能空间的细化和设备的配置,要符合人的生活习惯和家居的行动轨迹,确定规划的空间、尺度、范畴和形状,选择光照和色调,将室内空间和平面布局进行该善、调整或重新创造。对小型室内设计用视觉和心理的感觉来扩大空间的感知,即充分利用阳台和自然光的条件。比如阳台与房间合理的去除隔墙,就不失整体空间的完整、开敞、流通,并且其空间实用性也得到了充分体现。对较大型室内设计时,尽可能释放家具灵活性大、功能转换简便、一物多用的特点,精巧调式空间的格局,构造不同的活动空间,感受到不同家具组合带来的新奇刺激,适时符合居住者的生理和心理的需求。 (二)室内环境光影与温度的设计 风水文化认为居住内环境要具备较佳的光影与温度,首先就是采光的阴阳调和,明暗适宜。像风水文化中的“压阴忌”指的便是居住环境的采光不够会影响居住者的健康。现在室内环境的设计中,光不但应当具有照明的功能,还更应该具备界定空间、分割空间、改善室内空间氛围的方法,而且光还能体现一定的装饰作用、空间格调和文化内涵,成为现代装饰环境的重要因素。光与影的烘托不但给人们提供了视觉刺激,同时也为室内氛围与意境创造的“特殊原料”。安藤忠雄认为:光与影可以为静止的空间增添动感,为无机的墙面给予色彩,为材料的质感赋予更丰富的表情。把风水文化的择向和朝阳原则与现代环境心理学理论应用于居住环境设计,就可以使居住内环境获得良好的采光,以此形成拥有良好日照、适应的室温的居住环境,并且能使居住内环境在获得适宜温度和湿度。良好的自然光是获得适宜温度和湿度的最环保和便捷的途径之一,在室内设计中可以通过开设大小适应的窗户等不同设计方法创造特定的环境氛围、创作出预设的情调、实现设置的构想。 (三)室内环境通风与植物的设计 对于室内环境自然通风的设计,在风水文化中也可以找到与之相关的“藏风”原理,这里所说的“藏风”原则在居住内环境设计中的应用,需要达到两项标准:一是要避让有害的寒风;二是要具有”聚气纳财”的换气的作用。同样传统风水也很重视将绿色植物引入到室内设计中,利用绿色植物带来的温度、湿度、气味、色彩等的变化在既有利于调整室内空气,又能让人感到安静与祥和。7设计者在进行室内设计时,要求通过合理的布局和设计来实现“藏风”原则。例如设置照壁、屏风,使整个居住内环境能够拥有良好的通风,这样有利于室内外空气不断地进行交换,使大量的、健康的”阳气”引进室内,达到改变室内微气候环境,降低室内空气中二氧化碳的含量和室内环境中产生的有害气体的浓度,以减少病原微生物和灰尘的数量,同时避免寒湿气流影响的作用。而绿色植物是装饰室内环境、调节室内空气质量不可或缺的一部分。例如,在室内客厅利用植物来点缀,如利用大叶植物增添客厅华丽的视觉效果;而利用观赏叶植物复杂的形态,多变的色彩,来使客厅的色彩变的丰富多样,同时也使得室内空气也得到一定的调节。而在住宅的阳台上,用大型植物来点缀,把自然环境与居室环境融为一体。 三、结论 一个成功的室内设计方案要求物质环境和心理环境两个方面能够有效地结合和协调起来,获得良好的审美功能和使用功能。中国传统风水和设计心理学的结合应用,为有效地解决一些棘手的问题提供了新的思维方式和方法,并由此获得一些要遵循的原则,运用这些思维方法、手段和原则,将给人们创造健康、舒适的人居环境,促进社会协调、健康发展和总体繁荣。 作者:蔡子龙 武传超 单位:湖南工业大学 环境心理学论文:环境心理学在室内空间优化设计的运用 摘要:以环境心理学的理论知识为基础,文章从优化设计的角度出发,分析影响室内空间造型的图形、颜色、材质、比例尺度四个要素,以及四个要素所产生的相对心理效应,运用这些心理效应和环境心理学的视错觉原理,对室内空间优化设计进行分析,以实现室内空间更加人性化的目的。 关键词:环境心理学;室内空间;优化设计 一、环境心理学与室内空间设计 环境艺术是一门新兴的综合性交叉学科,与建筑室内、人类学、心理学等学科有着极强的交叉性。环境心理学主要研究人和环境的相互关系。首先,室内空间设计要满足人对环境的各种诉求。不同类型的空间设计要根据不同使用对象的心理特点来进行设计,也就是人们常说的“因人而异”。其次,人的心理因素也影响着设计构思。人的思维随着主观心理的变化,其敏捷程度、积极性强弱、综合分析概括能力等也会有所变化,当人不断更新知识和观念,不断积累经验,就会产生富有创造性的思路,这些思路也最能影响设计表达。再次,室内空间与心理学相互影响。在进行室内空间设计时,有时很难平衡设计原则和心理学的相互关系,室内空间会改变使用者的心理活动,人的心理活动也会影响室内设计。只有结合两者之间的联系,中和心理学和设计之间的相关内容,遵循适度原则,才能设计出符合大多数人的室内空间设计。 二、室内空间造型元素的心理效应 1)图形,空间界面造型中最基本的要素是图形,由点、线、面、体四个基本元素构成的图形能带给人不同的心理感受。点在室内环境中能形成集中的视觉效果,线具有很强的方向性和运动感,面有平面、曲面之分,平面给人单纯,安定感,具有直接了当的性格;曲面给人温和轻柔,具有动感和亲切感。体是通过面的围合而形成,给人一定的私密性和围合感。形成图形的条件,从心理学角度看,小面积比大面积容易形成图案;水平和垂直形态比斜向形态容易形成图案;对称形态容易形成图案;运动的比静止的容易形成图案;整体性强的容易形成图案;奇异的另类形态容易形成图案。氛围不同的空间设计所选择的装饰图形也是不一样,办公室倾向于选择方形,圆形等规则式几何图形以突出办公室严谨认真的空间氛围,而娱乐空间则适合选择自由曲面、异形等具有动感的图形以显示娱乐空间的欢快激情的空间特点。2)色彩,室内造型手段中最活跃,最生动的要素是色彩,色彩对人的生理、心理、行为以及健康都会引起相应的反应。色彩的感性心理效应主要体现在色彩的距离感、体量感等物理感觉和色彩的联想上。暖色与前进色、冷色与后退色是一致的,都受色相所支配。在红色系的色相中会产生一些压迫人的力量,而在蓝色系的色相中却没有,这是物理感觉中派生的一种色彩心理压力感。而在色彩的联想中,白色使人联想到洁白、神圣;红色使人联想到热情、活力;绿色使人联想到健康、自然;紫色使人联想到优雅和高贵等。这些色彩的表情能使空间的造型更加丰富。3)材质,室内空间设计的材质有天然材质和人工材质两种,天然材质以木材、石材、砖材为主,天然材质具有自然质朴的性格,符合现代人希望返璞归真的要求,天然材质与人具有内在的感情联系,具有近人的心理倾向。因此,室内空间中的界面材料均可采取天然材质,但要避免天然花岗岩对人体带来的放射性危害。另一种为人工合成材料,以塑料、玻璃、各种合金等材料为主,人工材料给人一种时代气息感,科技感以及便于清洁安装。不同材质给人的心理感受也是不一样的,例如,光滑材料质感坚硬,给人感觉干净,有光泽度,但不易近人。粗糙的材料质感柔软,给人感觉亲切,肌理丰富,但不易于清洁。由此可见,天然材质与人工材质各有优劣。4)比例和尺度,比例和尺度是用于协调室内空间尺寸的基本手法,能起到调节视觉效果,改善空间形态的作用。比如住宅空间需要一种温馨的空间氛围,尺度可用亲切的尺度,这是一种使空间看上去比实际尺寸要小一些的尺度形式,层高在三米以内的住宅往往比层高大于三米要显得更具有亲和力和凝聚力。室内空间中要体现这种合适的比例关系,不能通过缩小室内家具等其他构建的手法来获得,可以通过十分简洁的装饰造型或者通过大型构建细分成更小的部分来获得预期的空间效果。 三、视错觉与空间优化设计 视错觉指人眼睛所见而构成失真的或扭曲事实的知觉经验,是一种有矛盾的错觉经验,以及在特定条件下对客观事物产生的某种固定倾向的歪曲知觉。利用视错觉原理优化空间形态是最常见的设计手法。首先,利用形态错觉调节空间感,形态错觉主要指物体几何形象错觉,包括高低错觉、长短错觉、远近错觉、对比错觉、变形错觉、图底错觉等多种错觉,这些错觉可以调节空间氛围,改善空间感。通常在进行空间高度调节时,可以用高低错觉来改变室内的层高。其次,利用虚幻错觉丰富空间内容,虚幻错觉是利用镜面反射的原理来改变空间的视觉形态,空间设计中常用镜子或用镜面不锈钢作为表面装饰材料,通过反射原理扩大空间感,丰富空间内容,产生虚幻的效果。一些狭长的过道或房间可以运用镜子来反射景象,使过道或房子变得宽敞,反之,通过镜子可以加深短进深的房间。最后,利用色彩错觉调整空间距离感,从心理学角度来看,色彩是最具情感的设计元素。色彩轻重感、冷暖感、距离感,纯色,高明度色,大面积色以及暖色系等具有前进感,反之具有后退感。利用色彩错觉可以调整空间尺度和距离,也可以调整空间的缺憾。室内空间比较狭窄可以使用后退色来扩宽空间感,室内空间比较宽敞可以使用前进色来缩短空间距离。 四、总结 从室内设计的发展来看,越来越多的设计师开始注重环境心理学与室内设计之间的关系,运用环境心理学的相关知识指导室内设计是人性化设计的里程碑,将空间中的图形心理效应结合视错觉来考虑空间的形式美,更能优化空间布置和形式设计。在进行室内空间设计的同时,要兼顾科学的发展观,按照舒适、生态、可持续的原则,借助环境心理学的理论成果和相关经验来丰富室内空间设计,优化室内空间设计。 作者:许媛媛 陈祖展 单位:南华大学设计与艺术学院 环境心理学论文:建筑环境心理学研究 摘要:本文主要通过对河南大学金明校区图书馆内外环境的体验,来分析建筑环境心理学在其中的应用。以使用者的角度来推敲其合理性;探讨建筑环境心理学对建筑功能的完善和深化作用。 关键词:图书馆;建筑环境心理学;空间布局;环境设计 1绪论 1.1建筑环境心理学在高校建筑设计中的必要性 随着社会的高速发展,人们生活水平的不断提高;建筑设计不在是单纯的“形式服从于功能”,建筑环境心理学也成为了在建筑设计中一个重要的因素。建筑环境心理学主要研究的是建筑与环境如何从心理和生理的角度更好的服务于。现代高校建设往往是围绕着以人为本的核心思想,致力于创建更加人性化的校园。这便决定了不仅要完善校园的基础设施,提升各类教学设施等。校园的文化内涵,以及校园的环境对师生心理的影响等,同样也是建设的重点。而校园的环境是由其中一个又一个建筑组群和各种及独立又相互联系的环境空间所组成的,那么当中每一个环节都在起着它所无法替代的作用。这就要求我们设计者在每一幢建筑时都要去全面的去考虑如何满足使用者的心理和生理的需求,从而升华建筑的功能。是每个个建筑组群在具有其自己独立个性的同时,又被统一在校园的整体环境之中。例如:通过建筑的色彩,形态来加深建筑组群给人的影响,从而增强人们的场地归属感。利用不同的植物,来丰富校园的视觉美感,在色彩上与建筑的外部色彩形成互补,有效缓解人们的视觉疲劳,紧张、焦虑情绪,同时在嗅觉上进一步限定空间。从而更利于使用者更好的投身于工作和学习当中[1]。 1.2以河南大学金明校区图书馆为例 图书馆的使用功能决定其根本目的是为读者提供有利于学习研究和交流的空间环境,这就决定了图书馆内外空间的复杂性。图书馆既要为师生们日常的学术交流提供场所;也要兼顾个人独自研读空间的私密性;当然图书馆不仅仅只有这两个问题;办公、会议、藏书等等。通过对河南大学金明学区图书馆的调研,分析其空间组织,环境设计中如何利用建筑环境心理学来深化图书馆的功能。 2河南大学金明校区图书馆的调研及分析 2.1河南大学金明校区图书馆整体环境布局概述和分析 图书馆的外部环境整体采用的是对称式的布局形式。对称的馆前广场,对称的景观绿化,对称的道路交通系统,对称的建筑外立面…当然不仅仅只有对称,其中还包涵着空间和空间之间,建筑与建筑之中的主从关系。馆前广场为主,两侧的绿化景观为从,建筑也是由当中的主楼和两翼的辅楼所组成。对称以及主从带来的稳定感,给人的心理上带来了平静,在外部准备进入图书馆的人们营造了情绪上的氛围。 2.2图书馆外部环境分析 外部环境包括建筑造型、馆前广场、庭园、绿化布置、馆区道路及图书馆周围环境等,这些都会对使用者产生心理上的影响图书馆的整体环境,拉近了与使用者的心理距离,达到了建筑与人的对话。首先图书馆的地理位置适中,交通方便,使大家感到去图书馆很容易,从而给人以接近感。图书馆是校园中公众利用最频繁的公共建筑,它是师生们获取知识和交流的主要场所。图书馆的外部形象严肃庄重,但入口处的内凹却好似张开的怀抱,彰显了平易近人的姿态;虽使人产生了对知识的敬畏之心,但在主楼正立面的玻璃幕墙采用了镀膜玻璃,又引起了师生门对馆内空间布局的无限好奇,进而从心理上产生了想要进入馆内的愿望。馆前广场则是作为图书馆与周围环境之间的必不可少的过度空间。马路上是喧嚣的,图书馆要给人营造一种安静的学习氛围,从离开马路到进入图书馆,经过馆前广场这段距离,给读者以心理过渡,使其形态由纷繁转向平和。馆前广场为公众提供了活动的场地和人际交流空间,与此同时,使读者感觉到宽敞舒展,不至于感到狭窄拥挤而局促不安。中国传统图书馆类建筑讲究“园中有馆,馆中有园”[2],河南大学金明校区图书馆准寻了这一点。坐落在花园里的图书馆使读者更觉得幽雅安宁,适合于静下心来读书求知,于幽雅处获得创造的灵感,由恬静中产生思维的激荡,从而向往此处的幽静。馆与园结合为一体,在馆区精心布置绿地。在图书馆两翼的辅楼中间,布置了一个庭院,既增加了空间的趣味性;又使读者能在亲近自然,赏心悦目的环境中产生优美感,在读书间歇得以精神调剂。 2.3图书馆内部环境的调研 河南大学金明校区的图书馆内部共分八层。馆内有中庭,高为四层。办公空间主要集中在一层,二至三层则主要是一些时事类读物库,并穿插了会议室,报告厅,贵宾接待室,电子阅览室等辅助用房。四至七层是图书馆各类藏书书库。八层集中了图书馆内的研究室。交通流线方面,平面采用回廊及两条纵向走道联系各个空间;垂直则主要依靠南北两个交通核,另设置一些辅助楼梯来组织人流,整体交通流线清晰。图书馆的通风是以自然通风为主,辅以设备通风相结合。主要功能空间自然采光良好,部分辅助空间没自然采光,但均设有人工照明。书案和座椅主要以木质为主,并在个别地方布置皮质沙发。 2.4图书馆内部环境的分析 读者对图书馆的利用是多方面的,诸如阅览、借书、研究、上网、自习、培训、听讲座、参观展览,或休闲小憩等,图书馆内部环境应尽量满足读者在不同场合的心理需求。使用者进人河南大学图书馆内,首先看见的是门厅,其环境布置敞亮、雅致。入口的陈设、影壁墙、大型电子屏、咨询台,都安排有序而方便,再配以导览触摸屏、图书宣传、文字标牌,形成一种亲切气氛。馆内总体布局和各层面安排充分考虑使用者的方便,到达各处的流线简捷顺畅,无绕行阻碍或在阅览室中穿插。书架与阅览座位在同一室内布置便于就近取阅,其间距适宜人体活动。让读者觉得一切都有条不紊使用方便,心情舒缓轻松。图书馆内各部分对光线的要求是不同的,该馆中大部分阅览室都采用的是自然采光,室内光照基本均匀柔和;既满足了使用者亲近阳光的心理需求,又让使用者感到心境平和。空气的新鲜度和无污染是阅览室内的一项重要卫生指标,也是影响读者健康和情绪的要素之一。河南大学金明校区图书馆摒弃了密封式窗和全空调,主要功能用房均采用开启式窗户的自然通风,并辅以经消毒处理的机械送风换气,减少异味,使室内呼吸带没有混浊,这有利于读者长时间在阅览室内仍保持清醒的头脑。人对色彩很敏感,图书馆在配色方面既考虑功能的要求,又满足读者心理的需要,并结合地区特点和民族风格,冷暖色调使用配合得当,内外色彩协调统一,符合对阅读研究空间独特的视觉要求:恬静、温馨、愉快,为读者创造出赏心悦目的环境。图书馆往往是知识和文化的代表,所以其陈设也常常是图书馆知识和文化韵味的体现。文化符号的表现形式是多种多样的,从象征到暗喻、抽象到具象,大到。图书馆室内设计应该综合考量当地优秀文化、艺术和历史因素,结合学校自身特色,让读者感受到学校厚重的文化底蕴。人性化的环境可以提高读者使用图书馆的效率和兴趣,甚至可以超脱物质层面,成为精神的、审美的文化环境。 3结语 建筑环境心理学思考的基本理念是:“以人为本”。通过这次对河南大学金明校区图书馆的调研与分析,让我更加深刻的认识到了这一点。希望在以后的建筑设计中能够从使用者的心理出发,充分考虑建筑的内,外环境,已形成更加合理,美观,方便的使用空间。 作者:袁耀华 单位:河南大学土木建筑院 环境心理学论文:环境心理学的办公建筑空间设计与研究 摘 要:空间是办公建筑的真正的主角。环境心理学的重点研究对象是人的行为与城市、建筑、环境之间的关系和相互作用。本文基于环境心理学理论,对办公建筑空间设计进行了研究和优化。 关键词:建筑空间; 环境心理学; 空间优化设计 一、办公建筑空间概述 国外学者早在《雅典宪章》中就已经指出,工作时人类的四大基本活动之一,工作是人类生存和发展的基础。因此,办公建筑空间环境无论对人类的生理影响还是心理影响都是非常重要的。著名建筑学家布鲁诺•塞维曾指出,“空间是建筑的真正主角,是评价建筑的基础,空间决定了建筑的审美价值和使用价值。”所以,对办公建筑空间的研究是了解办公建筑的基础。办公建筑又称办公楼,一般指专门用来处理办公业务或提供办公、会议等实用功能的建筑物。办公建筑的类型可以从使用功能和使用方式两方面来分类。按照不同的使用功能分为:行政办公建筑;通讯科技建筑;科研教育建筑;商务贸易建筑等。按照不同的使用方式可以分为专用办公建筑和出租办公建筑。建筑空间主要包含建筑形体要素、空间关系要素和空间视觉要素三个基本要素。建筑形体要素主要指建筑空间所呈现的正方体、长方体等立体形态,抽象概括为点、线、面、体四种要素。建筑空间的关系要素主要包括方位、重力等。视觉要素主要是指建筑材料表现出来的质感、色彩等视觉特性。 二、环境心理学理论概述 环境心理学作为心理学的一部分,注重环境与人的外显行为之间的关系与相互作用,其重点研究对象在于建筑使用者的行为和建筑、环境、城市等宏观要素之间的关系与相互作用。目前国外环境心理学的研究主要着眼于三个方面。1.对环境认知的研究。这种方法着重于人们感知所处的物理环境过程,以Lynch的“认知地图”和Osgood的“环境的意义”研究方法为代表。其理论基础在于使用者认知心理学的概念,即人类对于世界的认知是完整地与对应的知觉相联系的。2.建筑评价。主要针对于建筑师、规划师和环境政策制定者的实用要求而形成,为建筑专业人士提供做出正确决策的信息。3.对个人空间的研究。这种方法主要研究个体使用者的心理感受,理论基础是环境心理学,本文也以此为基础。而迄今为止,它们并未涉及环境认知的研究,在环境评价中所涉也不深。1999年,清华大学教授李道增的《环境行为学概论》中阐释,行为与环境具有紧密的联系,书中对于“观察”这一环境心理学上的重要研究方法作出了技术上的探讨。2000年国内学者林玉莲、胡正凡的《环境心理学》一书中,从心理学的角度出发,结合建筑与城市规划中的实例,对环境心理学进行了深入研究,并归纳了环境心理学研究内容的主要特点——把环境-行为关系作为一个整体来研究;强调环境-行为是交互作用关系等。国外学者也基本认为,人类行为和办公环境的关系涵盖了生理学、心理学、社会学、建筑学等多方面的知识。 三、办公空间优化设计 良好的办公空间环境是人们得以正常工作的基础。办公建筑空间环境在设计时,就应当考虑并尊重使用者的生理和心理需求,使办公室员工在忙碌的业务工作中体会到休闲舒适,并提高工作效率。物理环境总体满意度受空气质量、声环境、温度、视野环境、归属感、私密性、办公室布局等多个因素的交互影响;因此,通过对办公室物理环境的人性化建设来提高员工的满意度,从而提高环境心理品质和员工的工作效率,能够从整体上改善员工空间满意度。1.环境质量。1.1人工照明。现代办公空间在光环境的设计中,通常采用低照度的统一照明和高照度的局部照明相配合的形式,并且充分利用自然光线,设计符合人体工程学的人工照明环境。办公空间良好的采光条件,不能能够刺激大脑皮层起到兴奋作用,并且能够改善使用者的工作效率,提高生理和心理机能。理想的光环境除了满足具体办公作业的照度外,还要根据不同使用者的需求做到冷光源与暖光源结合,并且能够自如进行调整,提供令人舒适的视觉环境。1.2声环境。办公空间环境中的声源主要包括人员活动与对话、办公设备和外界声音。具体的物理环境噪声源包括电脑、复印机、电话机、空调等。康奈尔大学的研究发现,在有中度噪声办公室中工作会导致人体肾上腺素水平非常高,长期则会导致患心脏病的概率大幅增加。设计良好的办公空间声环境不仅利于员工工作效率提高,而且有利于防止“办公空间综合症”的出现。有效提高声环境质量可提高员工的工作满意度和对公司的归属感。1.3空气流通性。办公室空气流通方式主要分为两种:通过开关窗等方式的自然通风和通过空调等设施的人工通风。此外还有通过花草、盆栽等植物调节空气质量。国外学者的实证调查显示,现实办公室内空气品质中有害物质的种类和浓度从总体上高于室外,有时污染程度甚至高出允许的上限值的2-5倍。在办公建筑硬件管理方面,企业也需要更加重视电梯维修、办公室清洁、空调系统清洗等方面。亚健康状态必然影响到人们对工作的态度和结果,良好的空气质量是办公空满意度提升的重要因素之一。2.服务性能。建筑空间的服务性能包括除室内环境之外的建筑使用过程中提供的服务质量的评价。国外学者采用了不同的评价方式对使用中的建筑进行了一系列建筑性能使用后评价,并总结了相关评价的规则和指标体系。其中较为著名的有美国CBE建筑性能使用评价、美国ASTM标准评价尺度和德国Koblenz建筑性能评价等。本文针对办公建筑中的不同区域,将建筑服务性能按照功能、审美、空间布局和维护管理四个方面进行了整理和研究。 四、结语 信息技术的进步使办公向网络化迈进,员工的行为和环境息息相关,所以我们研究办公建筑空间满意度具有一定的显示意义。办公建筑内部空间构成的建立与设计,首先要考虑进行办公活动时的交流、团队合作和空间的适应性。使用者的在内部空间的行为直接影响着空间的结构和设计,人类的复杂行为也要求在设计办公空间时对使用者的行为作出详尽的观察和总结。本文基于环境心理学的角度从使用者的视角进行研究,其他如成本、技术等方面尚未涉及,分析角度有限,分析层次有待深入。 作者:曹曼 单位:同济大学 环境心理学论文:环境心理学下的城市公园入口景观设计研究 摘要:随着国家经济的快速发展,作为市民最普遍利用的公共空间城市公园的质量和数量问题逐渐被引起重视.为了改善市民的生活环境,各大城市已在不遗余力的新建或者改造城市公园.此时城市公园的建设和设计业相继出现很多问题,尤其是目前对城市公园的研究大多集中在总体的规划设计和重点区域的设计,而对其入口空间的研究相对较少.许多景观规划设计者在对城市公园入口设计时对公园入口的设计缺乏应有重视,缺少对人的行为和心理的分析.为了解决城市公园入口的诸多问题,本文以城市公园入口空间为研究对象,以人的行为及心理为立足点,力求为城市公园入口空间的设计寻求一条系统的方法及设计思想,使城市公园入口空间设计工作更完善、系统. 关键词:环境心理学;城市公园;城市公园入口 1引言 随着社会方式的多元化,生活在城市当中的人们目前正面临着各种压力,在各种压力之下,人们渴望放松,试图寻找各种方式去排解生活当中带来的烦恼.随之促使城市公园的大力建设,而城市公园的入口设计为关键所在.城市公园入口是公园的重要组成部分,是城市公园是否吸引市民的关键所在,是决定城市公园档次高低的重要标志之一.它是联系公园与城市的纽带,同时又和城市道路、城市街区等组成城市的空间体系,是城市靓丽风景的重要组成部分.在城市公园建设及其入口不断发展的同时,矛盾也在不断的激化.环境心理学是以人为主体分析人的行为心理与环境的相互关系,揭示人在各种环境下的行为规律.著名的景观设计大师刘滨谊说过:人类的户外行为规律及其需求是景观规划设计的根本依据.所以在环境心理学下对城市空间入口研究有着重要的意义. 2相关理论阐述 2.1城市公园、入口概念及现状 我国行业标准《园林基本术语标准》(CJJ/T91-2002J2172002)把公园定义为:公园是供公众游览、观赏、游憩、开展户外科普、文体及健身等活动,向全社会开放,有较完善的设施及良好生态环境的城市绿地.19世纪工业革命,人们对其有着很高的评价,它推动经济发展,推动城市化进程.但从生态视角来看,工业革命也造成了人类历史上首次规模最大的环境污染.这也为城市公园的出现奠定基础.城市公园的出现,试图缓解城市恶化的环境,通过将生态自然引入人口集中的城市空间.最初,城市公园用地与城市商业用地、工业用地等相互独立.随着城市化运动的发展,城市美化逐渐得到人们重视,城市公园逐渐与城市建筑、居民生活等相融合存在于城市当中.目前其可分为五小类,综合公园、社区公园、专类公园、带状公园、街旁公园.城市公园在其功能上的作用不可忽视.它不仅为城市的绿化做出贡献,同时还是居民提供娱乐交流放松的场所.本文中“城市公园”是指位于城市范围内的综合性公园,是经过规划后建成的供人们日常生活娱乐休闲的场所.在建筑的角度,入口即存在于建筑当中供人进出的一个空间,相当于“门”的概念.入口的性质主要体现在两个方面:纽带作用和具有独立空间的性质.其联系的是建筑内部与外部,但作为过渡的且有其独立的空间存在与建筑之中.城市公园的入口则是联系城市空间与公园内部空间的场所,它既属于公园内部空间,也属于城市空间的一部分.它不仅具有美化城市公园的作用,同时它具备引导人流、作为城市公园的标志、隔离城市公园内部与外部、供人交流的场所等功能.我国城市公园入口仍存在诸多问题,如整体感、尺度感、人性化设计都较为缺乏.城市公园入口分区不明确导致人行流线与车行流线混乱.尺度感的缺乏主要表现在入口空间过小或入口空间不完整.主要因为城市用地紧张和规划者忽视了对城市公园入口空间的设计.城市公园的设计本应该本着以人为本的设计理念,每一个细节的设计都应考虑人的因素.但在商业人士的眼中,他们无法完全的接收这一理念,仍本着只顾及经济效益去对待这片神圣的土地.本文将针对以上问题,试图探讨出一套系统的方法去解决相关问题. 2.2环境心理学相关理论 环境心理学是一门交叉学科,其主要研究的是人与环境之间的相互关系.也就是说用心理学的理论方法去分析人的行为活动.而景观设计师的任务是通过对景观空间的设计满足人的功能需求和心理需求.马克思任务心理需求是人对科学的向往、对知识的渴望、他们的道德力量和他们对自己的发展的不倦的要求.当休憩游览者处在公园入口处之时,公园入口的设计给人的第一印象会在短时间内通过人的各种器官如视觉、听觉、触觉、嗅觉等来传达到使用者.而当入园游览者在享受这一系列感受的同时,他们将会潜移默化的对此公园进行思考、评价分析,由此产生了人的心理活动.游览者在公园入口的一系列行为也就是这种心理活动的外部显现.一个好的公园入口设计应该不仅仅是满足功能上的需求,而是满足人的精神层次的需求,吸引游览者进入园内.如此可以通过研究游览者在入口空间中的心理活动以及外在的行为表现来研究公园入口人性化设计. 3心理行为与城市公园入口的空间构成形式 3.1公园入口平面布局与心理行为 城市公园入口空间的平面形式大体可以分为以下几种:轴线型、递进型、并列型和自由型四种.轴线型布置是景观设计中一种常见的设计手法.其主要功能是引导视线和强调主题.主要表现在能给人带来整体的序列感,使人感受到严肃端庄,能很好的增强空间氛围.其次,当公园处于整体自由的环境中,轴线式入口景观能使其中一部分要素组织成一个有序列感的整体,使大空间形成有松有紧的节奏感.一般情况下,公园入口的轴线型布置可延伸至整个公园的布局,如此整个公园将能给人带来宏伟壮观的感受.如上海世纪公园入口空间就运用了轴线式布局,轴线连接广场两侧小品与中心花坛,形成宏伟壮丽的景象.递进型公园入口的设计通常用于主题公园之中,以层层递进的空间关系和环境关系、采用紧密结合的手法,分别表现不同功能空间.此种表现手法能使空间环境产生对比、层层推进走向空间环境的高潮以引入主题公园的主题.一般情况下,其也与轴线式布局相结合.并列型公园入口即将除主体空间元素外的其他元素按照某种序列并列布局,而主体空间元素隐藏于别处自成一体的设计方法.此种设计方式会给人一番别有洞天之感.自由型公园入口常见于依山傍水的公园景观之中,因地形复杂增加施工难度,设计者通常采用自由型布局的手法,巧妙的与现状结合打造出不失特色的环境景观. 3.2公园入口竖向形式与心理行为 公园入口空间竖向形式大体分为以下三种:水平式公园入口,上升式公园入口和下沉式公园入口.水平式公园入口即公园入口处标高与公园内部与外部基本一致,此种形式最为常见.人流基本以水平的方式进入到院内,流线一目了解.这种方式简洁自然,给人亲切自然的感受,适合于人流量大、人流较为集中的公园.虽然在竖向高差上变化较少,但可以丰富入口空间环境如景观小品的设计、平面布局形状的变化等.上升式公园入口设计即公园内部标高高于园外,是通过提升园内标高以区分园内与园外空间的一种设计方法.因其标高不同自然将园外空间与园内空间隔离开来,人可以在被抬高的入口处自由活动而不被园外车辆人群等干扰.这种手法易表现园内建筑高大宏伟的气势,但其标高相差太大时,过长的台阶会给老人与小孩的入园造成困扰.下沉式公园入口指公园内部标高低于园外标高.这种入口空间能给人带来较强的私密感,即使公园处于闹市之中,亦能给公园内部人群创造安静的休憩空间.标高高差越大,私密感越强.但高差过大反而会给人带来阴郁感,故设计者采用此种设计手法时需注意高差的适度性. 3.3公园不同形式入口与其给人的心理感觉 公园入口空间平面布局或竖向形式的不同给人群的感受亦不同.因此我们在公园入口设计之时,需充分考虑公园周边环境,分析公园的使用人群类别及公园所需的空间环境.如表3.3. 4心理行为与实体要素 城市公园入口空间由多个实体要素组成,大致分为两大类:硬质元素与软质元素.其中硬质元素包括建筑、小品、雕塑、广场铺地、墙与屏障.软质元素可分为地形、水体、绿化等.各要素均与人的心理行为有着密切的关系. 4.1心理行为与硬质元素(小品、雕塑、铺地) 随着专业的发展,公园入口设计已不再停留于简单的建筑与绿化的搭配,而是充分运用了景观小品、雕塑、景观墙等.尤其是在较为大型的公园设计之中,入口的设计要求亦更为严格.若无景观小品如花坛、坐凳、花架等等一系列硬质元素的设计,则无法使人在入口停留.人与环境成为相互独立的个体,如此失去了景观设计的意义.景观小品不仅仅体现其装饰性或者功能性,而是二者兼具.景观小品除满足其功能外,设计者可以根据人的心理与行为习惯来考虑景观小品的色彩、质感、肌理、造型、尺度等.创意抽象小品能带给人新鲜刺激的感受,具象一般的小品能增添空间氛围,丰富空间环境.人的心理即是通过外在感官反馈的一种内在心理活动.因此景观小品的色彩肌理等这些元素的设计在很大程度上影响到城市公园入口处带给人的心理效应.雕塑按功能分可以分为纪念性雕塑、主题性雕塑、装饰性雕塑、功能性雕塑以及陈列性雕塑五类.雕塑常常以其独特的造型来点缀空间,使空间富有活力,是景观环境中的重要组成部分.根据雕塑的不同材质、造型等结合与其相适应的环境,给人的心理感受完全不同.如南京抗日战争系列雕塑在环境中给人沉重哀思之感.而某小区公园内的蚂蚁搬家雕塑则给人轻松愉悦之感.铺地最普遍且必不可少,其不仅具有防滑、防尘等基本功能,同时具有装饰作用.即不仅具有使用功能,还能通过色彩、肌理、质感的对比从横向上划分空间,给人方向感,指引人进入不同性质的空间. 4.2心理行为与软质元素(地形、水体、绿化) 城市公园入口地形主要分为平地与坡地两大类.其中平地在地形中略显简洁、平缓,形成的景观较开阔,私密空间较少.人在这样的空间之中,视线不受阻,有安全舒适之感.但由于其在竖向上缺乏变化,易使人感觉视觉疲乏.所以在平地空间中,设计者应当充分运用景观小品雕塑等,加强空间变化.坡地相对于平地而言,竖向上具有丰富变化,更能凸显其个性.不同的坡地带给人的空间感受不同,坡地的起伏和流动性形成丰富的空间层次感.凸起空间具有开放感,而凹地形具有隐蔽神秘之感.所以在地形运用上,我们应结合周围建筑及空间功能去定位所需的地形.水作为生命的源泉,一直都是景观环境中必不可少的元素.任何景观环境中因为水的存在而具有勃勃生机.水体在环境中存在的形式分为动水与静水.动水中水体通常与音乐、灯光、雕塑、绿化等结合.尤其在夜间,色彩斑斓璀璨的灯光与水的波纹或水柱结合,给人带来奇妙神秘的感受.动态的水体使空间更富趣味性,易吸引人聚集.相对于动水景观,静态水景观与周围环境结合,带给人的是安详朴实、老练沉重.故设计者应根据公园性质等来决定用动态水或是静态水.人生来就有亲近自然的本性,不管是从生理还是心理人都愿意接近自然,因此绿化设计在公园入口处亦很重要.绿化除了物理生态的功效之外,还能满足人视觉和心理需求.植物的质感、色彩、形态如阔叶乔木和细叶乔木,四季常绿树种与赏花树,乔木与花卉等的区别,都能引起人不同的心理感受.绿化除此功能外还具有分割空间、限定空间的功能.植物围台的高低给人的私密感也不同,如绿篱限定的空间相对开放,花灌木限定的空间私密性较强.因此设计师应根据空间环境特点,决定采取什么样的绿化效果,以达到与周围环境的统一. 4.3各实体要素对人心理行为的影响 不同的实体要素给人不同的心理感受和行为特征,直接作用于公园入口处的环境氛围.因此整个公园入口处各实体要素的设计有着非常重要的作用.表4.3实体要素对人心理行为的影响. 5结论及展望 随着我国经济的飞速发展,人们对空间环境的要求越来越高,我国城市公园的规划已进入前所未有的繁荣时期.从目前国内的形式来看,我们公园的规划设计已经相对较为成熟,已建成了一些成功的案例.但是在公园的宏观规划设计中,许多设计师仍然忽视了公园入口的设计,尤其是与人紧密联系的心理行为的分析.城市公园入口是体现整个公园特色的重要组成部分,是公园整体设计的开始.城市公园入口的设计决定公园主题特色的体现.城市公园入口的人性化设计是整体设计的关键.人的心理行为是城市公园入口设计的根本依据,本文根据人心理行为相关理论,分别从城市公园入口各组成要素研究,探讨出了公园入口各要素在几种情况下人的心理行为表现.通过这种方式的探究,更好的体现了以人为本,以人的心理感受为主的设计宗旨.针对心理学与公园入口的关系,本文算是抛砖引玉只做了初步研究.笔者算是尽自己一点绵薄之力,希望有更多的人投入该课题,为景观事业做出更多的贡献. 作者:汪赛群 王利利 单位:合肥工业大学 环境心理学论文:环境心理学下的避难应急标识规划设计 摘要:根据灾难前后人们的环境心理特点,分析了避难应急标识规划体系的现状,从应急标识的识别性、指向性和安全性等方面,阐述了避难应急标识规划设计的原则,以使避难应急标识的设计更加满足人们的心理需求。 关键词:应急标识,环境心理学,避难场所,规划设计 0引言 作为灾害发生前后人类自我保护的一席安全之地,避灾绿地成为了现如今不可缺少的城市结构之一。整个世界都处于一个高速发展的阶段,城市的自然格局不断的被改变,同时也造成了环境的不断恶化和自然灾害的频发,这也代表着避灾绿地应不断的随着世界的进步而进化。现如今的城市避灾绿地当中,避难应急标识起着在灾难发生前后为人们提供避难导向的重要作用,是避难场所成功运行的前提条件,也是城市避难的重要基础,所以更应当融合人们在灾难时期的行为与环境心理特点。本文根据灾难前后人们的环境心理特点,结合当前避灾绿地的应急避难标识规划体系现状进行初步探讨。 1避难应急标识作用阶段 灾难是一种突发或换发的或逐渐积累的自然或人为事件。但是无论灾难的发生模式如何,都代表的是避难应急标识在灾难前后作用的重要性是不容小觑的。 1.1第一阶段 日常生活阶段是最基础也最常见的状态,此时人们呈现出最为放松和自然的状态,心理上处于“不作为”的状态。人们按照内心的意愿进行正常的生活活动,对公园、广场这些避难场所还处在一个“欣赏”的状态,并没有对内部指示牌多加留意并记录。此时的应急标志系统还处在一个“未开启”、不受人们重视的阶段。 1.2第二阶段 灾难前夕阶段是人们心理状态开始出现波动的阶段。此时,人们往往已经注意到灾难即将来临,或多或少已经接收到灾难来临的讯号,整个心理是处于高度紧张及高度恐慌状态,过于夸大的消息传递都让人们感受到过大的压力,从而出现惊慌失措,使得人们开始出现判断的失误。此时,避难场所的避难应急标识的作用处于一个非常重要阶段,开始发挥其引导指向作用,并且此刻的人们开始注意并找寻整个引导系统。 1.3第三阶段 灾难发生阶段是人们的心理出现恐惧状态的最高峰,此时急剧恐惧的心理状态带来的是大部分人失去往常的冷静,幸存者出现极度的悲伤,甚至出现短暂的意识丧失。这时的人们会有部分出现急性应激障碍,意识不清、定向出现问题、对外界刺激无反应等特点。愤怒、盲目、悲伤、恐惧、激动、绝望等都是这时大部分人出现的亢奋状态。这个时候的人们处于迷失混乱的状态,避难应急标志系统的作用在此时的作用将发挥到最大值,有序的引导人们的避难行径是此时最为重要的作用。 1.4第四阶段 灾难后是人们心理波动直线飙升之后的第一次回温,此时避难者的心理出现前所未有的脆弱,这时出现的痛苦、茫失、无助与灾难发生时出现的状态不相同,这一刻的人们在平复了之前的亢奋心理出现的低迷的平静,面对失去的亲人、财产、朋友等情况,人们会出现认知的模糊;面对灾后的谣言基本丧失正确辨别的能力;面对未来的无助感也会让大部分人们产生恐惧心理。而这一阶段的避难应急标识对灾民的灾后转移、生活及有序的灾后管理援助工作的顺利开展等起着重要作用。 2避难应急标识规划体系 2.1避难应急标识现状 现阶段,我国的避灾绿地应急标志并没有提出一个统一的规划标准体系,大部分城市是运用或改自于DB11/224—2004北京市地方标准《地震应急避难场所标志》这一标准体系,绿色背景下的奔跑状的小白人也成为了这些城市的应急避难指示牌的基准。人们在灾难发生时内心呈现的是极度紧张与恐惧的状态,所以城市在规划避灾绿地标识时要注意这些在灾难前后的巨大变化,以人们心理变化为基础规划设计避灾绿地的应急标识,才能够真的做到在灾难发生阶段成功指引人们避难,减少损失。 2.2避难应急标识存在的问题 根据调查研究,现阶段避灾绿地应急标志系统处于一个较为落后的阶段,各类避灾绿地中或多或少都出现一些问题,以下将一一列举:1)标准不统一,地方性标准存在弊处。正如上文所说,国家并没有为避难应急标识提出一个统一的标准体系,各个城市都是根据现在已有或者根据自身城市建设拟定的地方性标准,所以城市与城市之间无论是颜色上、大小上、规模上均出现不同,这种地方性标准只能够对当地的居民提供一定的指向性,而对于那些外来者会出现无法找寻的现象发生,这是因为人们在日常生活中会将平日接触的刺激记录为“认知图册”,从而进行比较或是识别,城市之间出现的不同,就表示城市的外来者需要重新增加“图册”认知,并且在灾难发生时能够做出正确的判断才能减少损失,所以总的来看,标准的不统一是避灾绿地现阶段的一大弊处。2)破坏严重,维护不及时。在实地调查过程中发现许多应急标识牌出现破损、涂鸦等现象,有些指示牌已经完全看不出标志原样,有的已经倒塌被植被掩盖,这说明相关机构对标识维护不及时,同时给人们一个“不重要”的暗示,从而人们对避灾绿地的认知会相应的减少,如果灾难突然发生会造成大量人力、财力的损失。3)设置位置不得当,不能够引起重视。现阶段应急标识牌设立位置不合理也影响人们对其该有的认识,有些指示牌设立在林荫大树下,被树干、树荫遮挡;有的设立在旮旯拐角处,基本无人经过;有的被下方长势良好灌木遮挡等等,这些现象造成标识不能引起人们的注意。人的注意分为无意注意、有意注意、有意后注意三种,但无论哪一种注意,都需要将避难应急标志设置在能够引起人们注意的位置,这样使人出现无意注意的状态,也就是人们下意识记录下来的东西,才能起到其该有的作用。4)标识系统不全面。部分避难绿地标识系统不全面,有的只是单单将一个避难场所应急指示牌放置于入口处,而内部并没有其他应急标识或者避难场所拥有多个出入口,就只将避难场所标志设立在主入口处;在灾难突发时,这些情况都会造成避难时的混乱场景,使得避难场所失去其本来的功能,所以各个避灾绿地应该健全内部的应急标识,让每一个功能分区都可以得到充分的利用。5)公众认知少。对于大部分人而言,“什么是避难场所”“什么是应急标志”并不清楚;灾难发生的时候要往哪里躲避、如何躲避,只是知道表面;身边公园的应急标志在哪儿、是何意义也不是十分确定。随着我国的不断发展,虽然社区和学校单位总是针对灾难进行各种宣讲和演练,但是人们真的学习到的知识却少的可怜。避难场所的作用与功能不仅需要被社会中每一个人认识,也需要人们对其共同保护。 2.3规划设计原则 避难场所应急标识功能可以大致分为三种:识别性、指向性和安全性。这三种功能特性在设计过程中,遵循人们的心理要求进行系统的规划设计。 2.3.1识别性 在灾难发生的时段,人们心理处于恐慌的状态,所以应急标识的识别性就尤为重要。应急标识的识别性根据颜色、大小和图案的不同,其达到的作用效果也有差异。1)颜色。人们对于接收环境信息的渠道有很多种,弱刺激能增强其他刺激的感受性,相反,强烈的刺激感可以降低其他刺激。色彩会让人感受到不同感觉,应急标识应运用强烈的色彩对比,从而无论是在日常生活中还是灾难时期都能够引起人们的重视。但是在运用颜色的时候应尽量避免灰暗浓重的色彩,此类颜色易造成人们的心理压力,使人产生抑郁的心理,尤其在灾后避难阶段,会产生心理上的阻碍。2)大小。现阶段避难场所标识牌的大小是根据当地的实际情况规定的,人们对于具有充分可见的定向参照物有一定的记录能力,所以避难标志系统在设计时要注意其可视性,大环境下的标志最为重要,应根据人们的习惯进行设计。3)图案。避难场所标志系统一定要运用引人注意、简单易懂的图形作为提示,人们对于醒目图形有着强烈的记忆能力,简单易懂的图案可以避免造成不必要的误会,避灾绿地面对的是所有年龄段的人们,其中包括那些单单靠图案进行认知的人们,所以避灾绿地应急标识应尽量的避免大量文字说明,从而可以加强避灾绿地在面临灾难时段的作用。 2.3.2指向性 避难场所应急标识的指向性是其最重要的功能,灾难时期,它的指向性代表着避难的有序进行。人们在平常生活中会根据看到的标志系统进行头脑中的构建,从而形成心理学中的“心理地图”,其实是记忆的复制品,所以避难应急标识应指向明确的方向,应安置在相应避难分区的位置;在避难场所的分叉路口、道路的起点与终点都应安置避难引导牌,这些都能够让人们将避灾绿地的环境指向贮存在头脑里,从而引导人们以最安全、最快捷的路径到达避难区域。 2.3.3安全性 避灾绿地应急标识应注意其安置位置的安全性,应安置在最为醒目的地方,灾难时不易受到波及,不易倒伏、掩盖等,保证其标识的安全性也保证避难的有序进行。 3结语 人们的心理状态是时刻万变的,不同时期产生不同的心理反应,而这些反应都指导人们自己的行为特点。避难应急标识是保证人们在灾难时期有序避难的前提条件,也是核心条件,满足人们的心理需要是其设计规划的重点。本文仅仅是浅谈了一些最为基本的条件,还需要更加深刻的研究,从而可以完善避难应急标识的规划设计体系。 作者:赵天娇 段晓梅 单位:西南林业大学园林学院
铁道车辆工程论文:浅谈如何做好铁道工程施工中管理工作 摘要:管理工作是铁道工程施工的一个重要环节,管理工作的好坏将直接影响到整个施工的进程以及经济效益。本文将对铁道工程施工技术工作管理的一些要点展开全面的分析探讨。 关键词:铁道工程施工;管理;组织设计 一施工技术文件及各种图表的管理 施工技术文件及图表,是工程施工的原始依据。如因管理不善,造成损坏或丢失,就会直接影响工程施工。因此,工程负责人在施工中,首先要做好以下工作: 1各种施工技术文件及图表要设专人负责,分类装订保管,并做好收文台帐,以便施工中查找使用。 2各种施工文件收到后,应仔细地浏览一遍,需要提前做的工作,要及时地通知有关人员(通知的时间、地点、人员、内容及注意事项要作好记录,以便待查)。 二读懂设计图和复核准工程数量 施工中,读懂设计图和复核准工程数量,也是工程施工中的一个关键环节。如因设计人员或施工技术人员的一时疏忽,把设计图中的工程数量、尺寸、水灰比、配合比等关键问题弄错,没能及时上报或处理都会给工程施工带来不可估量的损失。因此,施工技术负责人要提前从以下几个方面对设计图进行复核并作好记录。 1施工技术人员在收到设计图纸后,首先应读懂图,领会设计意图,对不清楚的地方,要及时请教设计单位。 2设计图中采用的定形图、通用图、标准图、专用图等图号的要求,要按规定及时配齐。 3要掌握建筑工程本身的工程数量、建筑材料、结构尺寸及相邻工程的相互关系。 4设计图纸要从以下几个方面进行复核,并作好记录。设计图是否与规范相符或设计中是否出现笔误。设计图是否与现场相符,与概预算相符。从设计图中了解所管工程的有关材料、机具设备。变更设计要按权限及早申报办理签证手续。建立分工点、分项目、上下对口的工程数量台帐;变更设计台帐;临时工程施工方案台帐;过渡工程措施台帐,并及时根据设计变更调整修正。 三施工技术交底 工程施工前的技术交底,便拉开了整个工程施工的帷幕。工程技术交底工作非常重要,它是指导工程施工的原始依据,稍有不慎,都会造成窝工,甚至返工。这就要求工程技术管理人员在接受技术交底中,努力办好以下两点: 1技术交底中要有设计、建设、监理、施工单位同时参加。交底中,对各种桩点、水准点的位置,数据要清楚,详细。对设计不完善的地方,在技术交底中要完善,达成共识,并形成交底记录。 2 交底记录中的时间、地点、人员、主要内容要清楚,并妥善保管,作为原始资料,以备待查。 四施工组织设计 施工组织设计是施工工程的总体规划安排,要求施工人员应从以下几个方面进行部署: 1开工前要对主要材料分工点、项目、件名进行核算,并建立台帐。材料核算包括:三大材、特殊材、专用料的核算,并有固定的规格材料。通过工程数量,较准确地核算出材料用量。 2施工组织内容、格式要符合要求,内容包括:施工组织说明的编制依据,上报要求,工期安排,施工计划,劳力平衡,材料核算,主要施工机械计划,施工料具计划等。 五施工测量 施工测量工作是指导施工工作的技术权威,其施工技术人员的技术管理水平高低,工作责任心强弱,将直接影响整个工程的质量和进度。因此,施工技术人员在工程测量工作中,首先要具备丰富的理论实践经验和较强的工作责任心,工作中兢兢业业,一丝不苟,才能更好地完成以下各项工作。 1 在施工前的全线贯通复测,并在现场复核设计工程量。 2及时安排对每一细小部位的测量工作,做好包括时间、地点、置镜、测量部位、结果及误差的记录,并经常复核测量,使误差符合规范要求,以满足施工要求。 3测量仪器要经常保持清洁完好,并定期进行检查校正,使仪器的误差始终保持在规定的要求之内。 4基桩要根据需要设置防护桩,并绘制桩位示意图备查。基桩应多设几个为好,确保部分损坏或某种原因不能使用时备用。 六施工过程中的管理 工程施工,是施工工作的高潮和重点。施工负责人员如何用沉着、冷静和科学的头脑来处理如此复杂的施工局面,使整个工程的施工安排能有条不紊的进行,是极为重要的。为此,对其有如下要求: 1有内容完整、严密的施工组织、网络计划和质量保证体系。 2有针对性强、切实符合实际的施工技术组织措施、实施性进度计划和安全质量措施。 3 及时送开工报告(附图纸审查记录)。及时作好隐蔽工程的签证、送检工作,对墩基、涵洞基础等隐蔽工程要按规定作好施工记录。有创优规划和创样板工程措施。 4施工负责人要经常深入工地,对重点工序、项目,要亲临现场,对正在施工的工程位置、尺寸复核和操作程度要认真检查,对工程预留孔和预埋件要及时安排按设计位置埋好。 5 对施工中出现的技术问题反应要敏感,每当一个问题出现的同时,要联想到因此而导致其它问题的产生和处理的难易程度对工期和经济效益的影响,并及时提出处理方案上报审批。对于需要填写的检查记录和需工程监理签字的手续均应作好纪录、签字,并妥善保管。 七验工中的管理工作 验工工作是对过去的一段时间工作的肯定,及时验工,能找出施工中的不足,得以完善,从而使施工工程尽善尽美。每月根据上级要求报施工进度,每季进行验工计价,并在上报施工进度和验工前,要对已完工程进行收方测量,核算工程数量。将工程完成数量,连同其断面图、计算单交领导审查签字后上报,并留底妥善保管备查。将已验工数量汇总及时登入台帐。 八工程实验 1对钢材、水泥、半成品等主材应认真检查其产品合格证,并按规定进行必要的实验,确保其质量符合要求。 2对混凝土、砂浆应先送材料进行实验,确定其施工配合比。 3 混凝土、砂浆应按规定制作试件,妥善保管,到期及时送检。 4填土密实度要按规定进行检验。 5 实验资料要分工点、件名,分类妥善装订保管,并建立台帐。 九资料 工程施工资料,是该项工程的灵魂,作为原始的依据,应从以下的几个方面整理保存: 1各种资料要内容完整,条理清楚,书写工整,并分类保管。 2工程日记分工点、件名建立,内容要准确完整。 3施工中要注意记录和积累有关资料,以备编写技术总结和工程小结。 十竣工文件及总结 1工程基本完工后,根据上级要求,及时整理有关资料,提出技术总结和工程总结。 2主体工程竣工后,即由主管施工的技术人员按规定要求整理原始资料、凭证和数据,着手编制竣工文件,并在短时间内拿出底图及有关资料报审。 3抓紧办理竣工手续,不要拖泥带水,力争一次办清。 十一工作交接 1施工中遗留的问题,因某种原因不能正常上报的,要办理工作移交手续。 2移交手续要有移交说明(移交说明包括:工作内容,工作进度,备品以及工作中注意事项),交接双方应共同签字,主管领导在场。移交手续应一式三份,交接双方及主管领导各保管一份。 此外,工作中要善于区分主次、轻重、缓急,合理安排时间,讲究工作效率。上报资料、报表要及时、准确。善于处理工作中的纵横关系,与施工员、业务员之间的关系要协调。对施工中出现的问题要采用科学的方法去解决,不能光凭经验、想象,片面主观地去解决。在熟练掌握工程施工有关安全、业务知识的同时,更要多看、多动、多写,把在工作中自己的经验,别人的经验,国内的经验,国外的经验都看在眼里,记在心里,用在工作上,不断地完善工作方法,积累实践经验,提高管理素质,尽善尽美,逐步成为一个真正合格的工程技术人员。 铁道车辆工程论文:我国道路与铁道工程3S应用综述 摘 要:以3S技术为代表的现代测绘新技术,使测绘学科从理论到手段都发生了革命性的变化。本文结合3S技术的最新发展,介绍全球定位系统(GPS)技术、航测遥感(RS)技术和地理信息系统(GIS)技术在道路与铁道工程的勘测设计、施工兴建和运营管理不同阶段中的应用现状。 关键词:道路与铁道工程;GPS;航测遥感;GIS 一、勘测设计阶段3S技术已经得到广泛应用 (一)全球卫星导航定位系统的应用 全球卫星导航定位系统GNSS是指利用人造地球卫星进行导航或定位的技术系统。目前国际上全球卫星导航定位系统主要包括美国的GPS,俄国的GLONASS,欧盟的GALILEO等,我国也自主研制了“北斗”卫星导航广域增强系统。其中,GPS是目前应用最广泛的全球卫星导航定位系统,其技术的最新进展代表了全球卫星导航定位系统的主要发展方向[。 1.航测遥感技术的应用 利用航测遥感技术测绘大规模大比例尺(以1:2000比例尺为主)地形图,建立数字地形模型,已经成为新线铁路勘测设计的基础数据;遥感工程地质和水文地质综合信息填图已成为绕避地质灾害、确定铁路线路走向不可缺少的控制性因素。航测遥感技术取代了繁重落后的地面测图工作,改变了铁路勘测设计的程序,引起了铁路勘测设计发生了革命性飞跃,成倍地提高了铁路勘测的速度,大大缩短了勘测的周期,提高了铁路勘测设计的质量。 2.地理信息系统的应用 地理信息系统(GIS)是在计算机软件和硬件支持下,把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析应用的技术系统,在铁路和公路工程的勘测设计中正得到愈来愈多地应用。将GIS用于铁路和公路工程建设可以保持各种数据的统一、规范,便于提高工程建设的效率,GIS和RS结合,可以获得三维地理信息的遥感图像信息,并利用其进行纵横断面分析、坡度分析等工作,从而实现三维铁路和公路工程设计、桥梁设计、景观设计等。 二、施工阶段主要以GPS的应用为主 (一)采用静态GPS建立高精度平面工程控制网 在桥梁和隧道工程中,目前最为广泛的是应用GPS技术进行控制测量。杭州湾跨海大桥是当前世界第一长跨海大桥,跨海段长达31.5km,海上无任何自然岛屿,其平面控制采用静态GPS按B级精度的要求施测;乌稍岭隧道全长20km,是我国目前最长的铁路隧道,其洞外控制也采用GPS技术,现在该隧道已经全线贯通交付使用。这些大型工程的建设都说明,利用GPS技术进行大型工程的控制测量,不仅可以满足工程建设的精度需要,而且能够加快工程建设的进度。 (二)通过GPS高程拟合建立高程控制网 目前,GPS高程测量精度较低,主要原因是无法准确获取各点的大地高和高程异常值。较常用的计算高程异常方法是:利用测区里的若干个已知水准点,采用解析内插、曲面拟合等方法确定测区的似大地水准面,进而求出各点的高程异常。数座特大型桥梁工程测量的试验分析表明:在小范围的桥梁工程区域内,当地形较为平坦时,利用2~3h的GPS静态观测成果,经过拟合计算,可获得二等精度的高程成果;而利用1~2h的观测资料,可获得三、四等精度的高程拟合成果[9]。 (三)利用GPS-RTK技术进行工程放样 GPS技术在施工阶段的应用除了建立施工控制网外,近年来随着RTK技术的不断完善,在工程放样中也同样得到了广泛应用,从而大大降低了放样的计算工作量和外业观测强度,提高了作业效率。 在铁路、公路、桥梁、港口工程施工中,利用RTK技术直接放样点位已经被成功应用于定线放样、纵横断面测量、地形图测绘以及工程变形监控中。在杭州湾大桥、东海大桥和苏通大桥的施工中,施工单位采用RTK技术进行宽海域的桩基施工三维定位测量,不仅解决了超长距离施工定位的难题,而且提高了测量定位的精度,通过专门研制的海上GPS打桩定位系统,还可以实现测量定位的自动化,大大缩短施工工期。 (四)GIS在工程施工管理中得到初步应用 GPS在道路与铁道工程测量中的应用已很普遍,而遥感技术和GIS技术在施工阶段应用较少,但也有成功应用的实验。例如,以深圳地铁变形监测数据和各种图面资料作为信息源,利用GIS软件及二次开发工具,开发了基于GIS的地铁变形监测管理分析系统,并应用于地铁施工监测,取得了良好的效果。 三、运营管理阶段3S技术开始得到应用 (一)GPS技术在变形监测中正得到广泛的应用 大型工程结构的变形监测,一直是道路与铁道工程运营管理阶段的重要课题,目前,利用GPS技术正在成为变形监测的重要技术手段。例如,虎门大桥GPS(RTK)实时位移监测系统,能够实时监测整桥3个方同的x,y,z位移和大桥的扭转角,并能对各点的数据进行记录回放[11]。GPS监测大桥位移的实时性和高采样率的数据为大桥的状态分析提供了方便的条件,也为大桥的管理部门的决策提供了依据,使大桥的安全得到了保障。 (二)遥感技术开始得到深入认识并开展应用 目前我国已经利用航测遥感技术完成了大量的既有铁路复测和地质病害调查工作,对成昆、宝天、宝成等10余条地形地质条件复杂,路基、地质病害较严重的既有铁路重点区段和重要工程进行了遥感地质病害调查,从而为铁路工务管理提供了及时有力的信息保障。 (三)GIS在铁路公路的养护管理中正在起到越来越大的作用 近十年来,铁路部门先后完成了哈尔滨等多个铁路局20 000多公里既有铁路复测和数字地形图测绘工作,建立了先进的工务综合管理信息系统,由铁道部电子计算技术中心研制的基于GIS的铁路工务管理信息系统,包含了铁路设备管理,管界图、综合图、速度图、大桥略图等17个子系统,涵盖了铁路工务部门的主要业务,目前已在乌鲁木齐、北京等多个铁路局得到推广应用,为工务系统现代化管理奠定了坚实的基础。 铁道车辆工程论文:铁道工程专业实验教学体系的构建 [摘要]实验教学是促进应用型人才培养的重要教学环节。从培养铁道工程专业应用型本科人才的要求出发,对铁道工程专业实验教学体系构建的重要性、原则、模式及层次等方面进行了探讨。 [关键词]铁道工程 实验教学 体系 构建 高等教育的任务是培养适应新世纪中国现代化建设需要的具有创新精神、实践能力、创业魄力的高素质应用型人才。实验教学是进行素质教育、提高学生整体素质的一个重要环节。铁道工程专业是一门应用性、实践性很强的学科,铁道工程教学不仅要向学生全面、系统地传授铁道工程领域内的基本理论和方法,而且更要培养学生应用理论和方法去解决工程实践问题的能力。因此,需要结合铁道工程专业实际情况,着力构建一个基于应用型人才培养的实验教学体系,切实提高实验教学的质量,充分发挥学生的学习自主性,锻炼学生的动手能力,培养学生的创新精神和创新能力。 1 铁道工程专业实验教学体系构建的重要性。铁道工程专业教育包括理论教育和实验教育,理论是实验的指导,实验既是对理论的验证,又是创新的源泉,实验教学是整个教学过程中的重要组成部分,是理论的继续、补充和深化,具有课堂理论教学不可替代的作用。通过实验环节,学生才会正确理解和运用基本理论和方法,发现和总结在管理各环节中的规律并能够提出新问题,从而巩固已学到的理论知识。同时,实验环节也有利于培养学生敏锐的直觉能力和创造性的思维方式,培养学生严谨的工作作风、实事求是的工作态度和良好的职业道德。 传统的铁道工程专业的教学侧重理论教学,不太重视实验教学,实验课程处于从属地位,教学模式以课堂讲授为主,特点是理论性、讲述性和灌输性教学。在这种模式下,教学理念是以教师为主体和中心,教师是主讲者,学生是被动的接受者,教学内容完全由教师设计,教学效果主要取决于老师的组织能力与语言表达能力。在这种教学模式下,学生缺乏独立分析与解决实际问题能力,对教师所讲的内容和方法没有真正掌握。实验教学内容陈旧,跟不上时展需要。因此,改革传统的教学模式,大力推广实验教学,构建铁道工程专业实验教学体系,是转变教学观念、提高教学效果与教学质量、培养学生综合应用能力的根本途径。 2 铁道工程专业实验教学体系构建的原则。 2.1 适用性。实验教学的规划与开展首先是要以铁道工程专业的发展方向为主导,学生所学即为行业所用,实验内容要满足专业及行业的需求。 2.2 安全性,铁道工程部分实验过程需要在加温、加压的环境下进行,甚至使用高速运转设备,因此实验过程的安全性也是实验教学中需要考虑的因素。 2.3 经济性,铁道工程实验室对设备的配备要求较高,但是也要坚持经济合理的原则,最大限度地保证实验完成,同时也要挖掘学校固有资源的使用潜力。 2.4 统一性。统一性要体现在实验教学的各个过程中,包括实验教学计划、大纲、指导书等要有统一的要求,同时对实验教学的质量和水平也要有一定的标准来评定。 3 铁道工程专业实验教学模式。 3.1 实践导向型。铁道工程专业是理论性和实践性都很强的专业,学生实践动手能力的培养必须贯穿于整个教学过程中。在专业和专业基础课的理论教学过程中。一方面适当增加实践性环节,如布置一些实践动手的大作业,加强基本技能的训练,通过学生自主实践、思考来阐释基础理论知识,加深学生对理论知识的理解;另一方面为学生创造自己动手的机会,如在理论知识学习的基础上引导学生自主选择实验内容、独立设计实验过程、实验方案等。通过这些实践性环节的设置,促进学生学习的积极性,提高主动学习意识,培养实践动手能力。 3.2 学生自主型,学生是实验教学的主体,如果没有学生积极主动的参与到实验教学过程中,实验教学的质量和意义便无法体现出来。为了全面调动学生的参与积极性,就要改变传统的学校安排型、教师做主型教学体系,不能再让学生被动的、强迫的接受规定的实验课程,应该让学生不只会模仿更要懂创新。为此,实验教学过程中要鼓励学生自主完成实验,实验方案设计、实验仪器设备选取、实验数据采集和实验结果分析总结都应以学生参与为主。另外,实验室应向学生全方位开放,不仅让学生更多的接触和了解实验设备和实验流程,同时也给学生更多的自主时间和空间进行理论实践与科学探索,这对学生综合素质的培养能够起到积极有效的作用。 3.3 教研结合型。实验教学与科学研究应紧密结合,实现教研的良好互动。依托学科建设与科研项目,促进实验教学的发展,使实验设计与实验过程能不断增加最新的研究成果,从而提高实验教学的效果。同时,实验教学的不断实践与探索也将为科学与技术的研究提供创新的平台。 4 铁道工程专业实验教学体系的设计。构建铁道工程专业的实验教学体系应该从四个层次进行:专业感性认识实验、单一课程模拟操作实验、专业综合性实验、开放性设计性实验。实验教学体系的四个层面是依次递进的关系,前一个层次是后一个层次的基础,后一个层次是前一个层次的发展,每个层次都以培养学生的能力为指导思想进行教学。每一层次实验项目由课程提出,并根据每门课程在专业课程体系中的地位和实验的功能的层次性,确定具体的实验项目内容。 4.1 第一层次:专业感性认识实验。设计专业感性实验环节,其目的是提高铁道工程专业学生对铁路轨道、铁路路基、铁路选线等方面有一个感性认识,激发学生对本专业学习的兴趣。实验环节为组织学生在校内外实践基地进行现场参观,与现场技术人员交流,也可以邀请现场专家进行讲座、座谈。这属于最基础、最简单的一种实验,是铁道工程专业知识进行现场观察、了解的认知过程。 4.2 第二层次:单一课程模拟操作实验,构建实验课程体系首先要有利于发挥其辅助专业课程学习的功能。为此,要根据铁道工程专业各主干课程学习的需要,开设系列实验课程或实验项目。可针对每一门主干课程开设一门实验课程,编写实验教材和实验指导书。这些实验课程的内容是相应主干课程的核心知识,其作用是加深学生对专业课程知识的理解,单一课程实验可以采取操作型实验,也可以采取模拟型实验。这些课程实验体系的设计应突出核心实验,并根据核心实验形成扩展实验的层次结构。在重点抓好核心实验前提下,根据学科层次结构和课程关系,围绕核心实验向外扩展,建设好相关的扩展实验。 4.3 第三层次:专业综合实验。构建实验课程体系也要有利于发挥其促进知识融会贯通的功能。为此,要根据铁道工程专业各主干课程知识之间的联系。开设综合性实验课程。此类实验并非某一课程综合知识的运用,而是多门课程综合知识的运用,通过综合运用多门课程的知识,学生可以了解各主干课程知识之间的内在联系,促进知识的融会贯通。 4.4 第四层次:开放性设计性实验,构建实验课程体系还要有利于发挥其促逃知识创新的功能。为此,应以铁道工程专业主干课程知识体系为基础,开设设计性实验项目。此类实验由学生根据铁路工程实践发展的需要,在本专业主干课程知识体系的范围内,自行选择实验项目,自主选择合适的工具和方法,自行设计实验方案,自行完成实验。比较而言,设计型实验强调系统性或个性化设计。教师主要起引导、指点和评价作用,引导学生在独立设计过程中,综合地运用相关知识和方法手段,寻找解决问题的途径。这类实验通常由多人合作完成,亦可由一个人完成,其目的在于激发学生学习的主动性和创新意识,培养学生独立思考的能力,促使学生在分析解决问题的过程中形成并提出自己的独立见解。这种实验是培养学生创新能力的重要途径。构建一个科学合理的实验教学体系,应加大综合性、设计性实验的比例。 无论从经费投入、队伍建设、配套完善等方面看,铁道工程专业实验教学体系的构建都不是一朝一夕能够完成的。除制定出铁道工程专业实验教学体系的结构外,还应制订实验教学大纲和编写实验指导书,同时,还需要良好的实验教学平台。总之,铁道工程专业实验教学工作是一项较新的、富于挑战性的工作,还有许多问题需要不断的探究和解决。 铁道车辆工程论文:高职铁道工程技术(工程机械)专业人才培养目标的制定与实施 摘 要: 本文以企业调研入手,从行业需求出发,按工作过程系统化理念,通过探索和实践,构建了高职铁道工程技术(工程机械)专业人才培养方案和课程体系,以培养适合铁道工程行业需要的铁道工程技术应用人才。 关键词: 高职铁道工程技术(工程机械)专业 人才培养方案 工作过程系统化课程体系 一、概述 长期以来,我国高职教育是在普通教育基础上加上职业元素演化而来,以“学科课程体系”为主,采用以传授理论知识为主的授课方式,教学难以调动学生学习积极性,也不适于能力的培养与训练,考核方式难以反映学生运用知识解决实际问题能力水平,没有系统化和根本性地体现其职业特性。近年来虽然进行了一些改革尝试,但在进行专业建设和构建课程体系时,仍然没有脱离基于知识传授的学科化课程的束缚,这样势必会影响职业人才的培养质量。铁道工程技术(工程机械)专业人才培养方案的构建是用“学习领域”课程方案取代沿用多年的以学科课程为基础的综合课程方案,该方案由工作任务分析导出典型工作任务,对其进行分析归纳成为行动领域,再考虑到教学实际转换配置出学习领域,并通过具体的“学习情境”来实施,具有完整性、协作性和个性化的特点。该方案的开发思路如图1所示: 二、专业定位与培养目标制定 明确专业定位是一个专业发展的重要基础和前提。随着我国经济的快速发展,铁路正处于蓬勃发展,2007年10月,国务院第一百九十五次常务会议批准了《综合交通网中长期发展规划》,将2020年我国铁路营业里程调增至12万公里以上。主要措施有:1.大力发展客运专线,新建客运专线1.2万千米以上,规划“四纵四横”客运专线,以及三个城际快速客运系统;2.完善路网布局和西部开发新线,规划建设新线约1.6万公里;3.加强既有路网技术改造和枢纽建设,提高路网既有通道能力,规划既有线增建二线1.3万公里,既有线电气化1.6万公里。地处华东地区的上海铁路局作为东部铁路建设的主战场,2009年建设项目更是创造多项历史纪录,完成的建设投资将超过200亿元,而开工项目总投资规模更是达到2200亿元,建设投资规模之大前所未有,全年开工(包括拟开工)项目达到18项。另外,作为城市公共交通网络重要组成部分的城市轨道交通网络建设也在快速发展,目前已有25个城市规划了轨道交通网络,规划建设的轨道交通网络总投资估算将超过8000亿元,总里程将达5000公里。其中北京、上海、广州等10个城市拥有轨道交通线路。就江苏而言,仅“十一五”期间,南京市轨道交通发展规划在2010年前要完成82公里1号线南延线和2号线建设任务,启动建设3号线。苏州地铁1号线已经开工建设,无锡、常州地铁1号线也在规划中。 铁路和城市轨道交通建设的大发展,给铁路线路施工与维护的企业带来了前所未有的发展机遇,铁路线施工、养护手段也随着铁路事业的整体进步得到了飞速发展,从纯粹的人力到小型机械化,再到大型机械化,而大型施工、养路机械化设备的引进,极大地提高了铁路线路施工养护的效率和质量。同时大型施工、养路机械是集机械、电子、液压、气动、激光和计算机控制等高新技术于一体的装备,新装备的大量投入应用急需大量的经过系统学习、掌握专业技能的高层次人才。中国铁路工程总公司所属的25家特大型施工企业的用工人员需求量在1万以上,另外我校所处的上海铁路局工务系统每年急需仅大专层次的铁道工程技术(工程机械)专业技术人才800多名。而上海铁路局管内尚无开设铁道工程技术(工程机械)专业专科层次的学校。行业良好的发展势头,给铁道工程技术(工程机械)专业提供了很大发展空间。在大量的调研基础之上,经过综合分析论证,我院明确铁道工程技术(工程机械)专业培养目标是:面向全路铁道施工企业、上海局工务系统及城市轨道系统,培养具有良好的政治素质与道德修养,掌握本专业必备的基础理论和专门知识,具有一定英语和计算机技术应用能力,了解现代铁路线路技术及发展方向,特别是200km/h以上的高速铁路技术装备特点,熟悉铁路养护流程,具备大型养路机械维修与操作技能,能从事铁路的机械化施工、养护工作,具有创新精神和不断学习、持续发展的能力,面向生产、建设、服务、管理等一线岗位需要的高素质高技能创新型人才。 三、工作过程系统化课程体系的构建与做法 高职教育的核心是通过综合的和具体的职业技术实践活动,帮助学生获得在实际工作中迫切需求的实际工作能力。课程体系的构建要根据专业目标,以工作过程为导向,以工作任务为基础,以学生为中心,用与工作过程相关的典型工作任务对职业岗位活动进行整体化的分析和描述,并在此基础上开发课程,实现课程结构与岗位工作结构的对接。主要的工作流程如图1所示:组成由专业负责人、骨干教师组成的调研组,对典型的企业(如上海铁路局工务段、机械段、工程局等)进行走访和调研,以实践专家深度访谈的形式,与企业一线技术骨干进行交流,在交流的过程中重点了解毕业生在企业所从事岗位工作的具体任务工作内容。同时了解企业对毕业生提出的要求,在获悉岗位工作任务及工作内容的同时请企业人员填写工作任务描述表,把掌握的一手资料记录下来。从工作任务描述表及调研过程中获得的信息得到铁道工程技术(工程机械)专业毕业生从事的具体工作任务实例,并经过分析概括,将主要的具有相同性质的工作任务实例合并,提炼出典型工作任务32项,这些工作任务具有一定的代表性和普遍性。对这些典型工作任务进行分析相互关联的任务集合统一到一个个行动领域之中,便形成了所有的行动领域。与此同时从简单到复杂按职业成长规律进行排序,并根据深度访谈获得的信息确定了专业行动领域的难度等级。在充分考虑教学组织与实施、学生水平及师资条件等因素,将职业行动领域进行教学化加工与反思,充分考虑教学的可实施性,以工作过程为导向,以能力为本位,按照实际工作过程组织教学,将行动领域向学习领域转化。在转化过程中,有的是将多个行动领域转换成一个学习领域。经过转换配置与企业论证,开发出铁道工程技术(工程机械)专业学习领域课程共11项。考虑到我国国情和学生职业能力的可持续发展,同时为保证学生跨职业学习和市场经济条件下就业竞争力的加强,整个工作过程系统化课程体系的学习领域共设计了三部分:公共基础学习领域、专业学习领域、拓展学习领域。(如表1) 表1 铁道工程技术(工程机械)专业课程体系 四、思考与体会 通过开发和实施人才培养方案及铁道工程技术(工程机械)专业工作过程系统化课程体系,我们得到如下认识。 1.工作过程系统化课程体系是体现职业教育特色所在。工作过程系统化课程真正以学生为中心设计,以典型工作任务的实施为教学主线,以学生在完成工作任务过程中形成的直接经验的形式来掌握融合于各项实践行动中的知识、技能和职业素养。工作过程系统化课程的教学本质思想真正体现了“工作怎么做,教学怎么教”,特别强调“做中学”,学生的知识和能力都是在完成特定工作任务的过程中学来的。因此,工作过程系统化课程非常适合职业教育,体现职业教育的特色。这样培养出来的学生具有较好的实践操作能力和职业能力,是企业真正需要的人才。 2.开发适合工作过程系统化课程体系的教材迫在眉睫。现在使用的职教教材,一般以学科系统化为模式,追求知识的系统性和完整性,实践与理论脱节,学与用之间不能做到有效结合,达不到应有的教学效果,所以所以开发适合工作过程系统化课程的教材迫在眉睫。工作过程系统化课程教材包括实训教材和理论教材。实训教材应先编写以职业技能及相关技能知识为内容的单元模块,再以这些单元模块为基础进行整合,形成各个教学项目,以覆盖同一领域不同职业或不同职业方向的具体要求。实训教材应重在如何做。理论教材要针对培训技能的要求编写。教材编写要重视学生职业能力的培养,专业理论课始终围绕专业实训这个核心活动,打破学科系统化的模式,按实际工作过程,做到“少、精、浅、实”,不求完整,但求实用。 3.加强师资培训,构建一支双师结构、专兼结合的师资队伍。“双师结构、专兼结合”的师资队伍是顺利进行教育改革、提高教学质量的重要保证。要想让我院培养出来的铁道工程专业人才更具竞争力,必须先提高教师的水平。(1)更新教师的课程观,提高教师的职业教育课程理论水平,加强教师的培训,提高教师基于工作任务的工学结合的课程开发、设计能力,使骨干教师掌握以职业工作过程为导向的课程开发技术;同时有计划地安排专业教师赴企业进行研修、顶岗锻炼,提高教师从事专业技术生产实践和科技开发活动的能力,使教师尽快成为合格的双师型职业教育教师。(2)聘请行业企业兼职教师,聘请在苏州及周边地区生产、建设、管理等第一线的中高级专业技术人才和能工巧匠来校兼课,促进企业兼职教师参与专业建设也课程教学工作,构建兼职教师库。 4.加强校内实训基地建设。铁道工程技术(工程机械)专业人才培养模式必需提供能满足课程教学需要的生产型校内实训基地。校内实训基地应是“教学工厂”,是“生产型”的应突出其教学功能和学习功能,应为课程服务。在校内实训基地里面:学生专业课的教室就是实训室,也是产品的生产车间或业务的工作室;学生既是专业技能的学习者,又是生产者,是有形或无形产品的学徒;教师既是知识的传授者,又是生产实习的师傅;教学的内容就是让学生完成企业的一项工作任务;教学设备就是生产设备,教学素材就是生产的原材料;学生完成的学习成果就是生产出合格产品或是学生的创意作品;教师在完成生产实训任务的同时又能开展一些新产品、新技术研发。 铁道车辆工程论文:浅谈铁道工程施工若干问题 摘要: 本文在简单论述审核设计资料、施工的测量及新奥法施工的基础之上研究了网络技术在接触网改扩建工程的应用,并指出网络技术在施工中运用的深刻理论意义及实用价值。 关键词:铁道工程;工程施工;网络技术 1 引言 铁道工程是工程施工中的一个关键环节,其技术管理水平的高低直接影响到整个工程的质量、进度以及经济效益。 2 审核设计资料 为了施工的顺利进行,在施工之前要做好设计图、土石方数量等设计资料的审核工作。在施工的过程中,施工 人员有时候会凭借个人工作流程的熟练经验去操作,难免因为一时疏忽把工程量、尺寸和水灰比等重要问题弄错并及时的上报,这些细节问题的则是关系到工程施工的进程和质量,更会造成经济利益的大量损失。因此,施工技术人员应当做好施工前对设计资料的审核工作,可以结合实际从以下几个方面进行:首先施工人员要在接收到设计图的时候,认真的分析图纸中的内容,对图纸内容有疑问要及时的和设计单位沟通,做到对图纸的含义清楚明了。其次是要根据设计图中采用的定型图、通用图和标准图等图号的要求按规定及时的准备,准确的把握建筑工程的工程数量、建筑材料、结构尺寸和相邻工程之间的关系。另外还要对设计图进行复核并做好记录,首先是检查设计图是否存在笔误,检查设计图是否符合规范和是否和实际施工情况以及概预算是否适合。要从设计图中准备相关的材料和及其设备,如果要对设计图进行更改应当及时的申报办理签证手续。 3 施工测量 施工测量工作是指导施工工作的技术权威, 施工技术人员的管理水平高低直接影响到整个工程的质量和进度。因此,首先要选择一些理论知识充足、实践经验丰富,同时还要有高低的责任感和严谨的工作态度的施工技术人员,保证良好施工技术水平和施工的进度。其次是在施工前对水准路线、线路中线及工程数量进行复核。参照设计资料进行对比。发现问题及时上报处理。并作好记录。基桩是控制线路走向及标高的重要桩在施工中很容易受外界因素的影响从而损坏丢失。因此根据需要, 结合现场地形设置护桩, 并详细绘制桩位示意图。确保部分损坏或某种原因不能使用时备用。及时安排对每一细小部位的测量工作.做好各项记录, 使误差符合规范要求。以满足施工要求。准备好水准仪、测距仪、经纬仪等测,测量工具,以保证的施工的过程中测量的需要。在施工的过程中要合理的利用测量仪并要保持仪器的干净,定期对其进行校验,使仪器的误差始终保持在规定的要求之内。 4 新奥法施工 所谓新奥法就是在施工过程中充分发挥围岩本身的自承能力, 以锚杆和喷射混凝士为主要支护手段, 及时地进行支护, 控制围岩的变形和松弛, 使支护与围岩形成联合受力结构共同作用, 并通过对围岩和支护的量测监控指导施工。它主要采用全断面的开挖方法和侧壁导坑环形开挖法等,开采方法的采用是根据实际的地质条件来选择。一般采用的辅助工法组要是降低地下水位的井点降水法达到防止地面下沉的目的和防止涌水的注浆工法。新奥法施工技术在世界上许多的国家城市浅埋地铁施工中得到广泛的应用,例如日本的粟山、大贯、北四番丁城市隧道和横滨市地铁区间及横滨地铁车站等。联邦德国是当今地铁工程中较多地采用新奥法技术的国家。他们不仅在地铁区间隧道应用, 而且还在多层多跨大断面地铁车站隧道中广泛应用, 如慕尼黑车站、法兰克福站, 埃森、渡洪、纽伦堡地铁车站等, 其施工技术已发展到较高水平、在美国华盛顿地铁.法国里尔地铁。南朝鲜汉城地铁、香港地铁等也被广泛采用。浅埋地铁区间和车站隧道的施工方法众多,且在不断地进步发展着,我国应当借鉴世界发达国家的施工经验,并结合本国的实际施工情况进行创新,大力支持施工的科学实验,形成一套属于适应我国实际情况,具有本国特色的施工方法,以推进我国地铁建设事业的迅速发展。 5 接触网改扩建工程中网络技术的应用 5.1 利用网络技术安排施工计划 既有铁路线改造是在不中断行车情况下, 多专业同时施工, 需要在施工过程中实现有效控制, 合理地安排施工进度, 总体把握施工项目, 使施工得以顺利进行。编制施工进度计划, 把复杂的施工内容合理有效的组织起来, 并能迅速反映不断变化的现场情况, 及时调整和修定, 如果仅凭以往的经验安排施工进度计划, 具体操作起来难度就会较大, 甚至行不通。网络技术在兰武二线既有电气化接触网改造过程中的成功应用, 使这一问题得到了解决, 每个车站、每个区间、每处拨接地段都必须编制一份进度网络图, 将所有影响因素罗列编排在图上, 然后出关键线路,并据此安排施工。这些网络图的应用使得施工过程可控有效, 理顺了施工关系, 降低了工程成本。 5.2 运用网络技术, 优化施工方案 网络的优化, 是在关键线路上选择效率最高的方案, 缩短其持续时间, 从而达到充分利用停电天窗点的目的。在这一过程中需要对施工现场的实际情况有准确的把握,并对本专业项目和其他施工单位的专业项目做好对比,理出逻辑关系,在同一个项目中做好至少两个施工方案,在施工过程中,根据实际情况做好方案的调整,以保证工程预期目的的实现。在施工方案中要明确施工项目的先后顺序,对天窗点的程度有效的把握以及对恢复运营怎样做好过渡措施等一系列工作要明确。 6 结语 总之,在铁道工程的施工中做好设计资料的审核、施工测量、施工方法的选择以及网络技术的运用是保证施工进程与质量的关键。另外施工负责人员要用沉着、冷静和科学的头脑来处理复杂的施工局面, 使整个工程的施工安排能有条不紊的进行, 是极为重要的, 铁道车辆工程论文:论析地下铁道工程测量施工技术发展方向 摘 要:文章介绍了当前地铁工程测量的现状和一些工程测量新发展方向。主要从地下铁道工程测量精度设计的原则和要求、定向测量GPS控制网测量、铺轨基标测量等方面,论证了提高地铁施工精度和施工质量的新途径。 关键词:地下铁道 工程测量精度设计 工程测量是各项建筑工程设计、施工及设备安装的必要工序。随着我国地铁、轨道交通 事业的发展,工程测量也获得了长足的进步,城市地铁由于其在建筑物、构筑物稠密地区修建,精度要求较高,施工线路长、施工单位多,又给工程测量增加了工作难度,因此,新的测量仪器及新的测量方法均在地铁施工中得到了应用。本文就当前地铁工程测量的现状和主要技术方法,由生产实践实际要求出发,作一些介绍和论述。 1 地下铁道工程测量精度设计分析 地下铁道测量工程的测量精度设计是根据工程的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和贯通距离等诸多因素确定的,它不仅要保证隧道和线路贯通,而且要满足线路定线和放样的精度要求。 (1)地下铁道测量的首要任务是保证隧道贯通,因此在地下铁道工程测量精度设计中,合理地规定隧道贯通误差及其允许值,是地下铁道测量的一项重要研究任务。目前在地下铁道测 量中使用的测量贯通误差要求,大都来自铁道部《新建铁路工程测量规范》,它是根据山岭 隧道贯通误差测量的实际统计资料计算出来的。该指标应用在主要采用盾构和喷锚构筑法进 行隧道施工的地下铁道中,广泛应用于城市地铁,是否科学值得商榷。一般认为地下铁道贯通测量误差应根据设计所给定的限界裕量(安全空隙)和隧道结构联结处的允许偏差两个主要因素来确定,当然还要考虑测量仪器设备的精度状况。如设计一般给定的隧道结构限界裕量每侧为100mm,则这100mm的限界裕量中应主要包括施工误差、测量误差、变形误差等。 (2)地铁给定的高程安全裕量比较大,一般为70―100mm,因此根据目前测量仪器和设备状况以及隧道结构的竖向允许偏差,很容易满足贯通误差设计要求,但考虑到地下铁道整体道床铺轨对高程精度的要求,高程贯通测量误差确定为±25mm.同样采用不等精度分配方法,将高程贯通测量误差分配到高程测量的各个环节: 其中:地面高程控制测量中误差 ±12mm 高程传递测量中误差 ±8mm 地下高程测量中误差 ±12mm 则高程贯通测量中误差mh为: mh=±18.8mm<±25mm 2 定向测量 (1)在地铁中,采用全站仪、垂准仪和陀螺经纬仪组成的联合作业方法进行竖井定向,该方法摆脱了传统悬吊钢丝的联系三角形法,不仅克服了受城市地铁施工场地狭窄制约,图形强度不易提高,占用井筒时间过长等缺点,而且采用双投点,双定向的方法,大大增加了测量 检核条件,又提高了定向精度。在地铁复八线测量中所使用的GAK―1陀螺经纬仪标称精度为一次定向中误差为±20mm″,实际作业时定向边的陀螺方位角和其改正数的测定误差,则定向边陀螺方位角误差可达到±8″。在实际工作中我们又引进GAOS自动陀螺经纬仪定向系统,不仅操作方便,定向成果可靠,提高了定向精度。 (2)当隧道埋深较浅时,则采用导线测量方法和向地下传统坐标和方向,同样布设双导线加 强检核和提高精度。当隧道贯通距离较长时,还可采用在隧道上钻孔,通过钻孔投测坐标或测定投测点陀螺方位角的方法提高定向精度。 3 GPS定位技术测量 (1)早在1990年5月北京地铁复八线就采用GPS进行首级控制测量,控制网由10个点组成,布 设成单三角锁形式,该网采用两台WM100单频接收机观测,异环闭合差为1.73ppm―2.89ppm, 边长中误差为±2.1mm,点位中误差为±3.5mm. (2)1994年由于城市建设的影响,原有GPS控制点有的被破坏,有的发生变形,需要对原控 制网进行扩充,并对原控制点的稳定性进行评价。为此,在原GPS控制网的基础上进行扩充 ,新网共选设了13个点,其中3个点为一等点,7个点为旧点,新增6个点。 考虑到地铁测量误差分配到GPS测量的误差精度要求(相邻点位中误差小于±10mm),为加强控制网整体强度,1994年采用一次布设,两级观测、整体平差的原则设计和布设GPS网 .一级网由两个重叠的大地四边形组成,二级网为一级网下加密的三角锁。 4 断面测量 在地铁隧道中断面形式多样(包括矩形、直墙拱形、椭圆形、传统形、圆形、变截面6种 ),一般要求直线段每12米,曲线段每6米测量一个断面,并根据隧道不同的断面形状,在断 面上选择与行车密切相关的位置测定其与线路中线的距离。过去很多单位采用人工直接丈量 的方法,精度低,速度慢,工作非常繁重。随着测量仪器和测量技术的发展,断面测量仪面 世后,断面测量工作有了新的突破,但该仪器不能实行一站多断面测量,而且价格昂贵,很多单位无经济能力问津。 通过几年来的实践和应用,采用全站仪、数据采集器、计算机和觇牌组成断面测量系统 进行断面测量,利用该系统进行断面测量的方法有二种,一种是将全站仪和觇牌安置在隧道中线点上,首先测量置镜点至欲测断面中线点的水平距离和高程,并将水平角置零,然后就 可连续依次测量多个断面测量点水平角和垂直角信息,并自动传输到数据采集器之中,并通 过计算机经运算既可求出待测点与中线距离。最终以数据表格和断面图形式输出观测成果。另外,为保证测量的断面垂直于中线,在觇牌上安置有简单照准装置和水平度盘装置,不管是直线、圆曲线还是缓和曲线段,都可以根据事先计算好的觇牌至仪器方向与断面夹角值标 定出断面方向。另一种方法是将全站仪或觇牌安置在隧道内任意位置,即测量仪器或觇牌在 非线路中心进行断面测量。该方法利用任意安置仪器或觇牌的点与线路关系,通过计算机确 定断面里程和议程,从而进行断面测量。上述两种断面测量方法速度快,使用方便,而且可 以充分利用本单位现有测量仪器设备,具有非常可观的社会效益和经济效益。 5 铺轨基标测量 铺轨基标是高标准轨道混凝土整体道床的轨道铺设控制点,精确地测设铺轨基标是保证 轨道施工质量的关键。即将颁布实施的《地铁施工验收规范》中地铁轨道验收标准要求:平面上轨道中心线与基标中心线允许偏差为2mm,轨道方向在直线上要远视直顺,用10m弦量允 许偏差1mm,在曲线上远视圆顺,用20m弦量正矢,根据曲线半径圆曲线,允许偏差为1―3mm ,缓和曲线允许偏差为2―5mm,高程上轨顶标高允许偏差2mm左、右股钢轨顶面水平允许偏差为1mm,在延长18m的距离范围内,无大于1mm的三角坑,轨顶高低差目视平顺,用10m弦 量不大于2mm;道岔精度除满足上述要求外,还要满足里程位置允许偏差2mm,导线及附带曲 线允许偏差1mm,附带曲线用10m弦量,连续正矢允许偏差为1mm,轨顶标高允许偏差为2mm,全长范围高低不大于3mm. 从上述地铁轨道验收标准不难看出,由于为节省工程造价,地铁限界预留的安全裕量比 较小,线路在隧道中调整空间受到很大制约,因此,地铁轨道验收标准主要对铺轨基标中线与指导隧道施工的线路中线或结构中线的偏差作出规定。同时,为使线路圆顺,对单位长度 相邻铺轨基标间的相对精度也提出了要求。根据轨道验收标准,我们总结制定了铺轨基标测设精度要求和基本方法。 5.1铺轨基标测设精度要求 为保证线路圆顺和基标相对精度,对控制基标和加密基标的测设精度制定如下要求: (1)控制基标测设精度要求 两控制基标相邻边长间夹角平差后的值,对设计值而言误差不得超过6″,基标测设的角度测量中误差<±3″;基标高程测量的水准路线闭合差小于8 L mm;距离测量误差直线 段小于1*/5000;曲线段小于1*/1000. (2)加密基标测设精度要求 直线段纵向误差每6m小于6mm,曲线段每5m小于5mm,偏离中线小于±1mm;相邻基标高差小于±2mm. (3)道岔基标测设精度要求 道岔铺轨基标位置横向误差不大于±2mm,主线、侧线交角较差不大于±10″,高程误差同加密基标。 5.2铺轨基标测设基本方法 由于地铁施工时车站控制点一般从地面直接投测,精度比较高,加之车站线路一般为直线,线路与站台间距限差要求很严,不易在车站进行线路调整。 (1)中线调整测量和精密水准测量 以“铺轨单位”两个车站中的中线控制点为起算控制点,与在区间隧道内的原有施工中线控制点布设通过左、右线的附合导线。如左、右隧道之间有联络线,则应布设结点网。平差后导线点坐标和原来坐标比较,当其较差不影响隧道限界时,即可用这些中线控制点进行下一步控制基标测量工作。如果影响隧道限界时,则应会同设计等有关人员改移或调整中线至允许误差内的合适位置上。 在“铺轨单位”中布设一条通过左右线的精密附合水准网,在区间埋设精密水准控制点(尽量利用施工水准点),水准点间距为100―200m,精密水准网按二等水准测量的技术要求 施测,水准网闭合差小于8 Lmm(L为水准路线长度,以千米计)。 (2)铺轨基标测量 控制基标的测设。利用调整后的中线控制点测设控制基标,控制基标分为初测、串线测量和调线测量三个步骤。 ①初测:根据事先计算的控制基标测设数据,用坐标法测至地面,并精确测定其位置。 ②串线测量:对“铺轨单位”中的控制基标进行串线测量,检测控制基标间角度、边长等几何关系是否满足设计精度要求。当控制基标间几何关系超限,并与线路存在较大偏差时应进行调线工作。 ③调线测量:调线前,先在室内计算控制基标间夹角实测值与理论值较差β,β值超 过6″时,可根据β和控制基标间距计算出控制基标在垂直于线路方向的改正值δ,然后 在现场对β超过6″时所涉及的控制基标进行归化改正。归化改正时要照顾到相邻基标改 正值的相互影响,往往仅改正一个点就可使相邻点几何关系满足要求。 6 结束语 综上所述,我国工程测量科技进步很大,发展很快,取得了显著成绩;但是发展还很不平衡,尚跟不上国民经济建设发展和社会进步的需要。摆在我们面前的任务是:大力促进工程测量技术方法与手段的更新换代,积极推动新技术的推广与应用,充分利用新技术及地面测量先进技术设备,把传统的手工测量向电子化、数字化、自动化方向发展;同时加强相关学科的研究,不断拓宽工程测量服务新领域,开创工程测量发展新局面,为推动我国工程测量科技进步而努力奋斗。 铁道车辆工程论文:地下铁道工程施工的监控量测及沉降分析 摘 要:在城市地铁施工中,保证周围建筑物、地下管线等的安全非常重要,为了安全施工,必须建立起有效的监控量测。文章结合北京地铁十号线苏州街站,介绍了地铁施工中监控量测的目的及项目、沉降变形的原因及规律分析。 关键词:地铁;安全施工;监控量测;沉降变形 1 工程概况 北京地铁十号线一期工程苏州街站,站位位于海淀南路与苏州街交叉路口,站位与海淀南路基本平行(东西向),车站北侧苏州街以东为亿方大厦(13层)、海淀区机电设备厂住宅楼(11层);苏州街以西为六层住宅;车站南侧苏州街以东为五层建筑物,苏州街以西为航天长城大厦(15层)。 苏州街站为直线侧式车站,总长195m,其中两端为双层双跨单柱结构,长166.0m,宽22.5m,覆土厚度为6~7m;中间为单层双连拱结构,长29.0m,宽16.4m,覆土厚度为12m左右。车站主体双层地段及风道挑高段采用“PBA”法施工,单层地段采用“中洞法”施工,风道标准段采用“CRD”法施工。 2 监测目的及项目 2.1 监测目的 苏州街站监测方案设计以安全监测为主要目的,同时考虑积累地下工程施工经验、验证修改设计参数、对地层参数进行反分析的需要。 2.2 监测项目 苏州街站双层主体结构采用“PBA”工法施工,目前主要进行导洞的开挖支护施工。依据导洞的实际施工情况,监测项目主要有地面沉降监测、建(构)筑物沉降监测、导洞拱顶沉降、导洞收敛等A类必测项目。另外,我们还进行了围岩土压力量测、初支格栅应力量测等B类选测项目。降水水位监测由北京地质工程公司负责实施。 3 沉降变形的原因及规律分析 3.1 地表沉降规律分析 选用了苏州街站地表沉降量最大的D1-3测点(累计沉降量为19.01mm)进行分析,在进行地表第一次监测时,监测值与初始值相同。随着导 洞的开挖,地表沉降按规定的频率进行监测,地表沉降监测变化曲线见图1。 从测点变化曲线图中,我们可以得出以下几点结论: ①测点有两个明显的沉降区域,时间分别相对应于主体下部导洞开挖通过时间和上部导洞开挖通过时间。 ②第一个沉降区域时间明显较第二个沉降区域时间长,这与实际施工情况相符合。下部导洞因主要位于砂卵石地层,施工进度较慢,持续时间较长;上部导洞拱部因主要位于粘土层,施工进度较快,持续时间较短。 ③第一个沉降区域沉降速率较第二个沉降区域沉降速率小,这主要是因为上部3个导洞施工进度均较快,对地表的影响较大;而下部3个导洞因施工进度快慢不一,通过该测点位置的时间相差较多,沉降速率较小。 ④导洞全部通过后,地表沉降值即趋于稳定,这说明影响地表沉降的主要因素为洞室的开挖。锚喷支护完成、洞室成为闭合的稳定结构后,对地表的影响将明显较小。因此,在施工过程中,控制的重点应为每一循环开挖的时间和洞室闭合成环的时间。 ⑤因为上部导洞和下部导洞开挖过程中,对地表沉降有一明显的分界,因此,我们有理由相信,在后续的扣拱施工中,地表将出现另一次明显的沉降。 ⑥“PBA”工法施工的暗挖车站,地表沉降值及沉降速率有明显的分界,因此在进行回归分析时,很难找到一个函数(无论对数、指数、幂函数)将所有的沉降进行模拟。 ⑦D1-3测点所处断面沉降见下列数据。 D1-1:13.74mm D1-2:18.21mm D1-3:19.01mm D1-4:17.48mm D1-5:11.33mm 3.2 拱顶沉降规律分析 选用与地面沉降测点位于同一里程的上部中导洞拱顶沉降点F2进行分析,F2测点累计沉降值最大为11mm。为便于分析,进行曲线模拟,我们取沉降值的绝对值做出沉降曲线,见图2。 对该曲线进行了回归分析,模拟曲线函数为。从沉降曲线图及地表沉降曲线图可得出以下几点结论: ①上导洞拱顶沉降值小于地表沉降值,这主要是因为地表沉降值是由于多个导洞开挖时引起的,但拱顶沉降主要为单个导洞开挖后引起的沉降。 ②从沉降曲线图中知道,在初步沉降后,又出现了一次较大的沉降区域,这是因为F2测点位于风道挑高段导洞与车站主体导洞相交的地段,风道挑高段后期施工导洞开挖时引起又一次较大的沉降。 ③因为F2测点沉降受多个导洞开挖影响,造成了模拟曲线的与实际的沉降曲线相差较大。 4 对监控量测工作的体会及建议 4.3 对今后监测工作的建议与意见 ①苏州街站暗挖车站双层结构施工有6个导洞之多,拱顶沉降测点、收敛测点、地面沉降测点较多,监测工作量很大,而且地表监测受交通影响较大,建议统一制定围岩稳定的标准值,即地下无施工时,监测值达到一定的标准即可停止监测。 ②加强对各测点的分析。沉降是各种因素影响的综合反映,在今后的监测工作中,应加强对监测数值的分析,了解引起沉降的主要因素。 铁道车辆工程论文:浅谈铁道工程项目前成本控制 【摘要】:介绍了铁路工程项目成本控制的原则和几种方法,提出了如何进行成本预测、控制、核算和分析,才能达到成本控制的目的。 【关键词】:铁道工程;成本控制 1.成本控制的原则 施工项目成本控制就是在项目成本形成中,对生产经营所消耗的各种物化劳动和活劳动,进行监督、调节和限制,及时纠正可能发生的偏差,把各种消耗的实际发生额控制在计划成本的范围之内,以保证成本目标的实现。成本控制的目的是为了合理使用人力、物力和财力,降低成本,增加收人,以提高项目成本的管理水平,创造出好的经济效益。在施工项目成本控制中,要遵循以下原则。 1.1全面控制原则 全面控制包括全员和全过程控制。 (l)全员控制 项目成本是考核项目经济效益的综合性指标,它涉及到与项目的各有关部门、单位和班组,也包括每个职工的切身利益有关。因此,成本控制需要大家共同关心,把成本目标落实到每个部门乃至每个人,真正树立起全员控制的观念。 (2)全过程控制 项目成本的发生涉及到项目的整个周期。形成项目成本的全过程要有成本控制的意识。在投标阶段,要做好成本的预测,签好合同;在中标后的实施过程中,要制订好成本计划和成本目标,采取技术和经济相结合的有效手段,控制好过程中成本;在竣工验收阶段,要及时办理工程结算及追加合同价款,做好成本的核算和分析。总之,使施工自始至终处于有效控制之中。 1.2开源与节流相结合的原则 成本控制的目的是提高经济效益,其途径包括降低成本支出和增加预算收入2个方面。这就需要在成本形成过程中,一方面“以收定支”,定期进行成本核算和分析,以便及时发现成本节、超的原因;另一方面加强合同管理,及时办理合同外价款的结算,以提高项目成本的管理水平。 1.3责、权、利相结合的原则 责、权、利相结合是实现成本控制的前提和重要保证。在成本控制过程中,项目经理及各专业管理人员都负有一定的成本责任,从而形成整个项目成本控制的责任网络。要使成本责任得以落实,责任人应有一定的权限,即在规定的权限范围内,可以决定某项费用能否开支、如何开支和开支多少,以行使对项目成本的实质性控制。如物资采购人员在采购材料时,应有选择供应商的权力,以确保材料成本相对合理。最后在成本控制中出现的业绩,企业领导对项目经理,项目经理对各部门,要进行定期检查和考评,要与工资、奖金挂钩,做到奖罚分明。只有责、权、利相结合,才能使成本控制真正落到实处。 1.4节约原则 节约人力、物力和财力,是提高经济效益的关键,也是成本控制的一项最重要的基本原则。首先,严格按成本开支范围、费用开支标准和有关财务制度执行,对各项成本费用的支出进行监督和限制;其次,提高施工科学管理水平,优化施工方案,提高劳动生产率;最后,采取预防成本失控的措施,制止可能发生的浪费。真正做到向管理要效益、向技术要效率,保证目标成本的实现。 2.成本控制的途径 成本控制的内容就是对工程项目物化劳动和活劳动的控制,其有效途径可以从降低成本着手,确保项目目标成本的实现。 2.1材料费的控制 材料费的控制,按照“量、价分离”的原则,一是对材料用量的控制,二是对材料价格的控制。 (l)材料用量的控制包括:坚持按定额确定的材料消耗量,实行限额领料制度。对于定额中没有的材料,则实行计划管理和按指标控制的办法,根据上期实际消耗量,结合当月具体情况和节约要求,制定领用材料指标。各班组只能在规定限额内,分期、分批领用,如超过了限额领料,要分析原因,及时采取纠正措施;改进施工技术,推广使用降低料耗的各种新技术、新工艺和新材料;在对工程进行功能分析、对材料进行性能分析的基础上,力求用价格低的材料代替价格高的材料;认真计量验收,坚持余料回收,降低堆放、仓储的损耗。 (2)材料价格主要由材料采购部门在采购中加以控制。由于材料价格是由材料原价、材料供销部门手续费、包装费、材料运费及损耗费等组成。因此,在控制材料价格时,选定合格的供应商,实行货比三家,在保证质量的前提下,择优购料;合理组织材料运输,就近购料,选用最经济的运输方式,以降低运输费用;考虑资金的时间价值,减少资金占用时间,合理确定进货批量和批次,尽可能降低材料储备。 2.2人工费的控制 人工费控制与材料费控制方法相同,实行“量、价分离”的原则。 按劳动定额计算出定额用工量,并按安全生产、文明施工及零星用工的定额工日比例(一般为5%——10%)一起包给项目工长,由项目工长进行包干控制。 人工单价的控制主要是通过项目经理与施工班组的人工费承包合同来确定。人工费的控制除了采取上述办法外,还必须从项目人员的动态管理、提高劳动生产率和减少2、3线及富余人员等方面加以控制,以节约人工费支出。 2.3机械费的控制 机械费主要由台班数量和台班单价两方面组成。为有效控制台班支出,要合理的安排施工,加强设备租赁计划管理,减少因施工组织不当而引起的设备闲置;加强机械设备的调度工作,尽量避免窝工,提高现场设备的利用率;加强现场设备的维修保养,避免因不正当使用造成机械设备的闲置;做好上机人员与辅助生产人员的协调与配合工作,提高机械台班产量。 2.4运杂费的控制 铁路工程的运杂费是指材料成品、半成品、构配件及机电设备等由材料厂运到工地的料库所发生的费用。它包括运输费、装卸费、其他有关运费和材料管理费等。 控制运杂费应在保质和安全的前提下,合理安排材料的装卸和运输,减少运输途中的损耗,编制科学的施工组织设计,确定合理的运输方式和运输路线,减少或避免重复搬运。 2.5管理费的控制 现场管理费在项目成本中占有一定的比例,在项目具体使用和开支时弹性较大。所以管理费的控制与核算都较难把握,主要应采取以下措施: 项目机构要合理配置,力求精简,选配一专多能的复合型人才,降低管理人员的费用。核定项目管理费开支指标,项目经理在规定的开支范围内有权自主支配,超计划使用则需经过一定的审批手续。 控制项目机构的招待费,要根据工作需要制定出招待标准,从内部做起,严格控制。 企业财务部门要对项目管理费开支标准的执行情况进行逐月检查,发现问题,及时反映,找出原因,制定纠正措施。 3.搞好成本预测、控制、核算、分析 成本预测、控制、核算、分析是成本控制的关键。 3.1搞好成本预测工作 成本预测是提高项目效益的前提。为了使施工项目的各级领导掌握主动和运筹帷幄,对施工的经营活动及其可能达到的经济效益,必须做到事前心中有数,并为达到预期的目标采取有利措施进行控制,把事后报帐变为事前算帐,进行有目的的管理。 3.2搞好成本控制 搞好成本控制除前述外,还应加强以下几项工作: (1)加强项目的财务管理,搞好基层成本控制,要始终以提高经济效益为中心,严格资金成本管理,努力降低成本费用支出; (2)严格验工计价,正确反映施工成果,推进优质优价和现场验工的计价方法,把验工计价与工程质量挂起钩来,确保统计数据真实、准确; (3)施工中应统筹兼顾,正确处理进度、质量与成本的关系。 3.3加强成本核算工作 成本核算必须遵守成本开支范围的规定,严格划清当期成本与下期成本、不同成本核算对象之间的成本、未完施工工程成本与已完施工工程成本、承包工程成本与专项工程成本的界限,不准挤列、少计、漏计、估列工程成本,以及以预算成本代替实际成本进行的成本核算。 3.4开展成本分析 工程成本分析应采取定期分析与经济分析、针对性分析与全面性分析相结合的办法,加强工程成本综合分析和单项专题分析。只有通过开展成本分析活动来肯定成绩,找出问题,拟定整改措施,才能推动成本控制管理水平的不断提高。 4.结束语 工程成本控制的最终目的,就是向成本要效益,就是以最低的成本投入,获得最大的经济效益。经济效益观念是项目经理应牢固树立的思想观念。因为工程项目的效益,是企业生存和发展的物质基础和经营目的,是企业经营管理的着眼点和落脚点。在社会主义市场经济体制的逐步完善过程中,工程项目管理的标准就是在市场竞争中,根据工程项目的实际,运用经济规律组织施工,以追求最佳的经济效益。所以,企业在搞好工程成本控制的同时,还要开展增产、节能降耗的活动,以及采用先进的科学技术,从而降低成本,取得好的经济效益。同时,还要加强企业的基础管理工作,如民工队伍的使用管理、验工计价的审核管理、材料的采购管理等,企业的整体效益才能得到提高。 铁道车辆工程论文:论铁道工程建设的风险与安全管理 【摘要】铁道工程建设作为我国主要的道路建设项目之一,其自身的建设安全程度与风险管理必须受到重视。现阶段铁道工程建设过程中项目本身存在问题,铁道工程建设的过程中还是存在相当大的风险,作为铁道建设部门应该大力加强铁道工程建设的风险管理能力,完善安全管理体制。 【关键词】铁道工程;建设;安全管理;风险 一、铁道工程建设存在的问题与引发的风险 1.1施工前准备工作不充分 道建设与施工前缺乏有效的规划和引导就会导致施工过程中出现隐患和问题,导致铁路建设工程整体性的发展出错。铁路施工工程本身是一项复杂的系统化的工程,这种工程建设主要依赖线路工程系统、通讯工程系统、信号工程系统、工程信息系统、设备供应系统进行全面的施工与协调发展,在这些工程设备与项目中,有任何一种没有调整好或者是准备充分就会引起发展的不足,导致施工企业和铁道工程单位出错,降低铁道工程单位的可持续发展能力。前期准备工作对于铁道工程建设具有重要意义,推动了整个铁道工程建设的发展动力。任何一个部门的管理准备工作没有做到位,都会直接影响后续单位的作业,造成时间和经济上的浪费,亦会影响施工的进度安排和质量控制,进而影响运输安全。 1.2违规违章施工 在施工中都存在违章施工和违规施工这种现象,违规施工和违章施工本身是一种违法行为,因其自身具有不确定性因素,所以会导致铁路施工发生不可预期的事故或者后期的发展产生障碍。一些铁路建设项目发生事故后会发现其实存在违规违章建设的问题,但是大多数情况下都没有在事前得到控制。究其原因,是由于某些施工管理人员和施工人员没有严格遵守相关的施工规章制度,技术人员没有严格按照技术标准和方法去操作和施工,影响了施工工程的质量,导致线路没有达到预期的承载力,降低了线路强度,从而引发事故。 1.3随意变更施工计划 铁道工程建设过程中因为预先设计过程中的不可预期因素导致的建设障碍造成了施工计划的变更,施工计划的前期编制因为自身存在问题,所以很容易产生许多施工过程中的缺陷,建设单位为了弥补和修正这些缺陷,必须要做出计划的更新和变更,这就对计划产生了很多影响,导致了施工计划的安全受到了影响,因为某一个点的改变或者更新很可能产生很多新的风险与问题,铁路施工本身是一个复杂性的系统过程,因为某一个细节的变化很可能对整个铁道建设产生负面影响,从而扩大建设风险,降低安全程度。 1.4施工基础管理及施工组织薄弱 我国在铁道工程施工建设过程中投入了相当大的力量进行全面化的管理和维护,对组织管理和组织创新也进行了全新的发展定位,但是因为组织中人员的配给存在差异,人员的自身素质和能力也存在高低和好坏,对铁道施工造成了不好的影响和破坏,很多人员因为自身不具备较强的工作能力,所以不能胜任当前的工作职位,工作职能也存在不足,导致了工作发展的水平降低。铁路施工的基础工作和基本管理环节因为需要整体人员的互相配合,所以人缘素质不统一,人员工作能力不协调会导致整体工作能力的涣散,降低组织协调性和组织可持续发展能力,这样还会引起较高的施工机械故障率和施工安全管理能力的降低,对施工人员的心态是一种考验,降低了施工调度的整体协调能力,留下了安全隐患。 1.5现场监管不合理 现阶段的铁道建设施工现场是系统化的一个整体工作环境,如果采用单一化的各部门独立负责制度,对铁道建设的现场管理会造成一定的障碍,个人管理能力也存在能力的高低,会引起组织管理的整体性不足。在铁道建设工程施工过程中现场安全防护人员本身缺乏专业素质和专业性的知识,在技术性问题和专业化水平上欠缺一定的知识,导致施工安全事故频繁发生,引起了整个铁道工程建设的风险扩大。 二、铁道工程建设风险存在的原因 2.1施工单位人员素质差 我国铁路事业的发展和国际化,带动了施工技术的发展,对设备和施工单位的工程人员素质提出了更高的要求。但是,施工单位工作人员工程素质的滞后导致了施工中设计与实际施工的矛盾,最终导致施工质量不过关,留下安全隐患。 2.2工作作风不谨慎 施工管理单位的干部没有树立正确的安全意识,没有意识到安全和其他工作的关联,没有对施工单位进行及时而又行之有效的管理。两者都存在侥幸心理,对于一些关键问题的把握不到位,关键岗位的人员任用上缺乏公正性。从而出现了施工的准备工作不完善、违规施工、计划不科学、监管不力等后果,施工安全管理不合格,安全性也没有达到标准。 2.3施工缺乏整体意识 铁道施工本身是一个系统化和复杂化的施工过程,因为缺乏相应的科学化管理所以导致整体性较差,施工单位没有整体性管理的意识,从而导致各个部门施工作业的流程和步骤无法实现全部统一,部门之间缺乏配合,降低了工作效率。 三、铁道工程建设安全管理的途径 3.1坚持“安全第一、预防为主”的方针 道工程建设施工管理整个过程都必须保证在安全的操作下进行,而且对待施工管理过程中的每一位员工都要树立一种“安全第一”的理念和思想,端正每一位员工的工作态度,提高每一位施工人员的工作意识,改进工作模式和方法,协调施工过程中的各种有效资源,严格审批每一个施工步骤,科学管理施工工作,每一位员工要尽可能的遵守工程建设规章制度,稳定好工程建设的步伐和节奏,管理人员要充分提高自我的思想意识和道德文化水平,将工程建设的安全防范工作放到最重要的地位,采用科学和可靠的模式与手段进行管理。 3.2保持施工安全管理的先进性 因为施工技术的标准逐渐提高,因此施工技术工艺也要相应的提高,根据现阶段施工工程过程中的一些要求的投入相应提高,铁道工程建设施工各个部门必须加大投资力度和资金支持力度,利用资金充实科学设备的购买和技术设备的储备,利用先进的科学仪器改善工程施工的不足和缺陷,提高施工要求,充分利用科技的力量为铁路施工工程提供安全的保障,降低工程整体的风险,还需要采用先进的计算机仪器进行信息的储备和安全管理,提高现代化程度。强化施工部门和管理部门的整体合作,避免出现各自为政的局面,施工部门在考虑有利于施工的基础上要考虑到管理部门的要求,管理部门也需要考虑到施工部门的特点,相互协调,寻找最优化的合作方式。 3.3采取合理的施工组织形式 目前铁路项目呈现多点开花的局面,施工点非常多,遍布全国各地,必须根据具体情况采用合理的施工组织形式,以此来为铁路施工服务。改变以前采用的分散、机械的重复式作业方法,采用集约化、规模化作业。在此基础上,根据各铁路施工项目的具体特点和需求,采用集中或分段式施工,提高施工效率和质量,降低施工成本。 3.4对施工前的准备工作严格把关 对于施工前的准备工作,必须按照相关的法律法规严格执行,以此来保证施工的安全性和铁路施工的工程质量。针对铁路建设施工人员与管理人员必须投入相应的力量进行人员的培训与教授,提高他们的专业化素质和能力,优化知识结构和工作能力。提高人员的安全意识和风险意识,帮助铁道施工工程中的人力资源管理实现全新的发展和创新,提供充足的技术保证和支持。 铁道车辆工程论文:浅谈地下铁道工程测量技术 摘要:我国的地铁工程浏量工作在近些年有了长足发展,很多先进的测量技术在地铁测量工作中得到应用。文章介绍了地铁测量的特点和新的测量技术在工作中的应用。 关键词:地下铁道;测量 l 引言 世界第一条地下铁道诞生在1 8 6 3 年的英国伦敦,距现在已有1 30 多年,在这130里,世界地铁交通有了飞速发展。我国从1 9 6 5 年7 月在北京开始修建第一条地铁至今,天津、上海、广州地铁陆续建成,大大缓解了城市交通紧张状况。北京、上海和广州新的地铁线路目前也正在加紧施工,伴随我国国民经济状况的好转,全国20 多个城市酝酿的地铁建设会在不久的将来成为现实。作为地铁施工中不可缺少的地铁测量工作也将会有进一步的发展。 2 地下铁道测量的特点、内容和精度要求 地下铁道是城市公共交通的一种形式,是一项系统工程,它包括地下、地面、高架三种方式的轨道工程体系,在城区它埋设在地下,在郊区它是地面或高架构筑物。 2.1 地下铁道测量特点 (l) 地下铁道工程浩大、投资大、工期长,一个城市地铁建设要根据近期、远期客流量先作总体规划,分期建设。测量工作不仅要考虑全局,也要顾及局部,既要沿每条线路独立布设控制网,又要在线路交叉处有一定数量控制点重合,以保证各相关线路准确衔接。 地铁工程有严格限界规定,为降低工程成本,施工误差裕量已很小,设计采用三维坐标解析法,所以对施工测量精度有较高的要求。 (3) 测量内容多,与地面既有建筑结合紧密。各测量体和线路联接密切,地上、地下测量工作要保证万无一失,除了要进行施工放样,贯通测量以外,还要进行变形监测等项工作。 (4) 测量内容多,与地面既有建筑结合紧密。各测量体和线路联接密切,地上、隧道及车站内的控制点数量多、使用频繁,应做好标志,加强维护,为地铁不同阶段施工及后期测量工作提供基础点位及资料。 (5) 地铁位于城市,沿线高楼林立、车水马龙、能见度差、隧道埋深浅,地表沉降变形等都会给地铁施工测量工作带来很大困难。 2.2 地下铁道测量工作 地下铁道测量包括规划设计、施工设计、施工、竣工和运营阶段全部测绘工作。地下铁道测量工作除了提供各种比例尺地形图与地形数字资料满足规划、设计需要外,还要按设计要求标定地铁线路位置、指导施工、保证所有建、构筑物位置正确并不侵入限界,以及在施工和运营期间对线路、建筑结构、周围环境的稳定状况进行变形监测等[1]。 地下铁道测量的主要工作如下: (l) 地面、地下平面控制测量和高程控制测量; (2) 地铁线路带状地形测量和管线调查; (3) 地铁线路地面定线测量; (4) 地铁车辆段测量; (5) 地面、地下联系测量; (6) 隧道和高架线路施工测量; (7) 铺轨测量; (8) 设备安装测量; (9) 竣工测量; 环境、线路、结构变形测量。 2.3 地下铁道测量的精度及其依据 地下铁道测量的必要精度,这是一个需要研究讨论的题目,北京地下铁道一、二期施工拟定了明挖方法施工测量的精度指标,现在第三期暗挖法施工测量精指标如下: 地面GPS控制网的点位和相对点位误差≤±10mm。 沿地下铁道线路布设的地面精密导线网的点位和相对点位误差≤±8mm。 从精密导线点将坐标传递到竖井旁的近井点的点位误差≤±10mm。 ④ 从地面近井点通过竖井向地下隧道内传递坐标的误差≤±5mm。 ⑤ 从地下竖井底通过横通道将坐标传递到线路正线隧道内的坐标测量误差≤±5mm。 ⑥ 地下隧道内的控制导线最远点的点位误差≤±15mm。(一般为500mm的地下控制支导线)。 ⑦ 地面地下高程控制测量精度限差8/L(L为公里数)。 ⑧ 从地面向地下隧道内传递高程的误差为≤±3mm。 在建立地面控制网估算精度和贯通测量的精度估算时,还要留些裕量,那么各项测量精度还要适当的提高。 3 地面平面控制网测量 地铁平面控制网分首级GPS控制网和二级精密导线控制网。在满足规范前提下,平面控制网点还应布设合理、灵活,满足工程实际需要。在工程实施阶段,应按原测精度对控制网进行定期全面复测和不定期局部复测,确保网形结构的连续、稳固和使用。因此,点位的选埋和维护是地面测量工作的难点和重点。 3. 1 GPS控制网应收集的基础资料 测区中央子午线、坐标系转换参数、椭球参数、起算点已知坐标、测区高程异常值、测区的平均高程。这些基础数据为保密资料,应严格按照保密协议交接、签收和使用。 3. 2 精密导线网 精密导线点应尽量沿地铁线路布设成直伸形状,形成挂在GPS点上的附合导线、多边形闭合导线或结点网。选点和观测是控制精密导线质量的两个重要因素,工作的重点是精密导线的选点和观测,难点是选点工作。根据地铁线路附近GPS网点位的分布通视情况,车站、竖井的设计位置,经过现场踏勘后可以初步在线路平面图上绘制精密导线网形,根据规范和测区环境条件详细制定出外业测角、测边以及高程联测作业方法等。 3. 3 平面控制网布设形式探讨 近年来,由于设计技术发展、施工工法进步,测量设备更新,根据具体情况布设的平面控制网形式不一,部分指标突破规范要求。如用GPS网一次布设完成平面控制、个别地段加密精密导线点与主网一起施作完成的布网形式,代替地面平面控制网分两级布设; 盾构法施工的广泛应用,区间竖井较少,由此布设的地面精密导线网平均边长远大于350m的规范要求。这些情况结合了工程实际,使用方便,同样满足施工要求[2]。 3. 4 新线建设与已有线路结合部位控制点较差处理 在地铁设计线路的交汇处,新建的地面控制网必须与原网进行联测,会出现同一个点在不同时期的控制网下有不同的坐标,处理坐标较差方法为:高等级起算控制点位尽量选择一致,以减少系统误差。当较差较小时,既有线采用原坐标,新线采用新坐标而对施工加密点、隧道洞内控制点进行强制平差;当较差较大时(不能大于50mm 的规范规定) ,实测交叉部位处既有线路在新线控制网下的中线坐标提交设计进行解决,使设计和施工在一坐标系统下,从而解决控制点较差问题。 4 地下铁道工程测量展望 伴随工程测量技术的变革和进步,地下铁道测量工作也在不断地创新和发展。G PS 定位技术、数字化测图技术、物探方法进行地下管线探测技术、激光准直和扫平仪、全站仪与计算机组合测量和数据处理系统、施工变形测量监控量测自动化系统等新技术都在地下铁道测量中得到应用。随着各学科间的相互渗透和影响,为工程测量提供了新的技术和方法,今后随着国民经济状况的好转,随着城市地铁交通事业的发展,地铁建设的地下铁道工程测量技术也将会从理论到实践,有进一步完善发展,新技术将得到更广泛的应用。 铁道车辆工程论文:学习一点冻土区铁道工程施工技术 本文在分析多年冻土的特性以及多年冻土地区铁道路基工程和桥涵基础工程所采取的设计原则的基础上,提出铁道施工工艺的正确选择是解决路基施工的技术关键,对多年冻土地区的混凝土施工工艺也作了一些陈述。 冻土特点;施工技术 笔者通过学习研究,了解了一些多年冻土地区铁路工程施工技术及其基本常识。我国有很多地区是冻土地区,西藏自治区地处我国西南边疆,面积占全国国土的八分之一,原来是我国唯一一个不通铁路的省区,青藏铁路的成功修建,作为沟通西藏、青海与内地联系的重要通道,对加强内地与西藏的联系、促进民族交往和社会发展、实施国家西部大开发战略具有重要政治和经济意义。学习一点冻土区铁道工程施工技术,大有裨益。 一、多年冻土的特性及其对铁路施工的影响 冻土是一种有其特殊性的土体,冻土的特殊性在于冻土的物理特性与稳定密切相关,对温度变化极为敏感且性质不稳定。冻土还与土中含冰量有关,而含冰量又直接与温度有关,它随着温度的升高而减少,造成冻土的力学特性发生巨大变化。冻土在正负温度交替变化过程中水分产生剧烈的相变,伴随产生土体体积的变化,表现在工程建设中就是冻胀和融沉变形。多年冻土具有的流变性、融沉性和冻胀性对铁路建设影响严重。 上图:青藏铁路通车后,列车在千年冻土区奔驰 由多年冻土引起的特殊工程地质问题,主要有融沉、冻胀和冰椎、冻胀丘、融冻泥流、热融滑坍、热融湖塘、沼泽湿地、厚层地下冰等不良地质现象。融沉是指多年冻土融化,使建在多年冻土区的建筑物地基变形和破坏,主要表现为路基下沉、路基向阳侧边坡和路肩开裂及下滑、路堑边坡溜塌等。冻胀是土体冻结时产生的最重要的物理一力学过程,是因为水由液体变成了固体,体积膨胀增大而产生的,表现为地表的不均匀升高变形。 二、多年冻土地区路基工程施工原则 对于路基施工而言,保护冻土,控制融化,破坏冻土原则是路基施工应该遵从的原则。 (1)保护冻土原则指应用该原则设计、施工的路基在规定的使用年限内,能保持其热稳定性。即人为上限始终控制在指定的深度范围内,保持其下卧多年冻土的冻结状态。 (2)控制融化原则是指在设计使用年限内允许所设计的路基基底(或边坡)多年冻土逐渐完全融化或产生局部融化,而且经融化下沉变形量计算,可以将融化速率和深度控制在路基稳定性所允许的变形范围之内。 (3)破坏冻土原则是指在设计文件中规定在施工过程中将基底(或边坡)多年冻土融化或清除(全部或达到设计深度),并将融化后的水份疏干。 三、多年冻土地区的桥涵基础施工技术 1.多年冻土地区桥涵地基的设计主要要注意保持冻结,允许融化两大原则。桥涵基础施工的重点是拼装式基础施工和现浇基础施工。基础拼装是工序中的一项重点与难点,为了有效的控制基础拼装的正确就位与平整度要求,施工中应着重从以下方面着手: (1)采用人工配合汽车吊拼装,从入口端开始依次拼装成型; (2)拼装前放出基础的轮廓尺寸,并在构件上标出中心线及吊装顺序的编号,以确保基础的正确就位; (3)垫层顶面严格找平,以确保基础均匀受力,同时做到基础的顶面高差满足设计要求; (4)拼装过程中,为了精确控制基础块的正确就位,技术人员采用经纬仪现场控制每一基础块的就位; (5)为了保证涵节拼装的顺利进行,在基础拼装完成后立即按设计与规范要求进行沉降缝的施工。 2.高原多年冻土区现浇涵洞基础施工与内地普通涵洞的施工方法基本类似,我项目队施工时采用在搅拌站集中拌合,利用运输罐车运至现场,主要不同点表现在以下几个方面: (1)多年冻土区明挖勘姻赌然溅吐觉佣的剧田显早强耐久吐混凝土。 (2)在水泥方面则选用了水化热较小的水泥。 (3)对混凝土拌合物的入模温度控制较严。为了有效控制其入模温度,要求现场有试验人员进行旁站,并对混凝土拌合物的温度进行严格测量。对拌合物温度达不到要求的,则要求调节水温重新拌合。为了保证砂石料拌合前的温度要求,在寒季施工时,混凝土拌合站搭设有暖棚,并在暖棚内生有火炉,对暖棚内的温度做到严格控制,并及时做好记录。 (4)对混凝土的养护要求较严格。当混凝土浇注完毕后,便及时采取防风防冻措施,采用蓄热法养护,待混凝土达到一定的抗冻强度后(七天左右)才能拆除模板。 四、多年冻土地区混凝土施工技术 多年冻土地区铁路施工多是在一些高原地带,这些地方的一些地段的河流中存在有害离子的侵蚀,部分路段还面临着强烈的风沙磨蚀。它具有低温早强、耐腐蚀、高抗冻、高抗渗等高耐久性能,另一特点是早期强度高,后期强度不损失。负温达到极限时,混凝土也基本冻结,强度停止增长,但气温回升时,水泥颗粒继续水化,混凝土强度继续增长。混凝土灌注后,采取适当的加热和保温覆盖措施,较适用于低温环境下的施工。 1.原料选用。拌制低温早强耐久混凝土所用的原材料应符合寒季施工的要求,水泥优先采用普通硅酸盐水泥和硅酸盐水泥。硫铝酸盐水泥不得与硅酸盐水泥或石灰等碱性材料混和使用,拌制混凝土用骨料应清洁,不得含有冰、雪、冻块及其它易冻裂物质。 2.原料试配。要根据混凝土使用部位及地质条件、原材料情况、最小胶凝材料用量、使用环境温度、最大水胶比、拌合物和易性要求等具体情况选定。 3.拌制过程控制。耐久混凝土应集中拌和供应,禁止分散拌和。试验室在每次开盘前应提供当次的施工配合比。拌制设备宜设在温度不低于10℃的暖棚内,拌制混凝土前及停止拌制后应用热水冲洗拌和机。 4.混凝土浇注。浇注混凝土前,应采取防、排水措施。浇注时应分层进行,混凝土的入模温度宜控制在5-10℃。浇注应连续进行,当因故间隔时,其间隔时间应根据环境温度、水泥性能、水灰比和外加剂类型等条件通过试验确定。当允许时间己超过时,应按浇注中断处理,同时应留置施工缝,并作记录。施工缝的平面与结构的轴线相垂直,施工缝的处理应满足规范要求。 终上所述,多年冻土地区修建铁路工程技术难度大,在施工中要严格按规范和设计图施工,严格执行环境保护措施。多年冻土地区施工有效工期短,因此要快速施工,保护冻土上限不被改变。 铁道车辆工程论文:高职铁道工程技术专业“学工融合知行并进”人才培养模式的研究与实践 [摘 要] 人才培养模式是高职院校人才培养工作的重要组成部分。探索以就业为导向、基于工学结合的人才培养模式,培养出符合时代特征和社会需求、具有较强创新精神和实践能力的高端技能型人才,是高职院校提高人才培养质量、实现内涵发展的根本。 [关键词] 高职 铁道工程技术专业 人才培养模式 高端技能型人才 前 言 陕西铁路工程职业技术学院是一所铁路工程类高职院校,铁道工程技术专业是学院传统的骨干专业,也是学院可持续发展的核心支撑专业。探索新的教育理念、培养模式与教学体系,使之贯穿高职教育的全过程,是进一步深化改革的必然选择。 “学工融合、知行并进”人才培养模式综述 铁路工程建设和运营维护企业对高端技能型人才的需求是学院进行人才培养模式改革的基础和动力。自2008年起,铁道工程技术专业根据铁路企业对高职毕业生在专业技能、职业能力和素质提出的新要求,启动新一轮人才培养模式的改革,经过不断实践和完善,形成了符合专业实际、切合行业发展需求、具有铁路特色的“学工融合、知行并进”人才培养模式。“学工融合”为教学内容与工作任务相融合、课程标准与铁路行业标准相融合、课程考核与技能鉴定相融合、校园文化与企业文化相融合;“知行并进”是指在培养过程中注重知识与技能的融通,强调学生职业行动能力的培养。最终达到将学生培养成为“懂设计、精施工、善维护、会管理”的高端技能型专门人才目标。 人才培养模式改革思路 一是以“企业的需要”为出发点,定位人才培养目标。面向铁路施工企业施工员、测量员、试验员和铁路运营企业线路工、桥隧工等职业岗位,按岗位能力和职责要求,定位人才培养目标;二是以工作过程分析为切入点,采用“专业+项目+服务”的模式,以培养铁路施工与维护岗位核心能力为主线构建系统化课程体系;三是适应生产一线,试行“紧随铁路,柔性学期”灵活组织教学,采用“九周学段制”,学习与工作交替、学校与企业人才共育,责任共担、成果共享。 “学工融合、知行并进”人才培养模式主要内涵 一、重构基于工作过程系统化的课程体系 1.以生涯为目标——确定改革方向。使学生能获得与企业发展需要相一致的能力,并拓展更加宽广的发展空间,为学生的职业生涯发展奠定基础。 2.以铁路行业标准为依据——确定技能鉴定项目和课程标准。课程内容涵盖职业标准和企业岗位要求,使学生获得学历证书的同时,能顺利取得相应的职业资格证书。 3.以工作过程为主线——创新教学载体,实施项目化教学。为学生提供体验完整工作过程的学习机会,逐步实现从学习者到工作者的角色转换。 4.以工作任务为引领——系统设计、组织和实施课程。增强学生适应企业的实际工作环境和完成工作任务的能力。 5.以能力为基础——确定课程内容。突出专业领域的新知识、新技术、新工艺和新方法,注重实践智慧的养成,培养学生在复杂的工作关系中做出判断并采取行动的综合能力。 二、改革现行的教学组织管理模式 实行每学年四小学期制,即每半年分两个小学期(亦称学段),每个学段为9个教学周,原来的寒暑假时间不变。上半年以“五一节”为时间节点分成2个学段,下半年以教学周9周为时间节点,分成2个学段。三年按12个学段安排教学,每学段按9周安排,不包括放假及机动。1~4学段采用并行排课(独立实践课程除外),5~10学段(顶岗实外)根据专业特点串并结合,一门专业学习领域课程一般在一个学段安排完成。 三、充分重视理论实践一体化教学模式,注重校企文化融合,全面提高学生的综合能力素质 秉承“德修身、技立业”的校训,以校园文化传承铁路铁路文化,培养学生适应铁路“半军事化”管理的职业特质,使毕业生具有较强的环境适应能力和吃苦耐劳的精神品质。 教学过程贯彻理论实践一体化设计,将企业文化、学生社会实践、第二课堂、心理健康教育等纳入人才培养方案体系,指导学生在专业学习和技能训练的过程中学会做事、学习,提高学生核心能力素质,使其具备可持续发展的学习和适应能力。 四、建立“三维度”教师考评体系,打造具有行业影响力的双师结构教学团队 建立教师执教能力、社会服务能力、整合社会资源能力的三维度考评体系,促进教师扎根课堂、深入一线、放眼行业,打造掌握高职教育规律、引领技术前沿、有效整合社会资源的双师结构教学团队。 五、建设投资主体多元化、运行形式多样化、校企联合一元化的校内外实训基地 建设高速铁路检测省级实训基地,校企共建高速铁路实训工区、铁路轨道养护实训室、工程软件训练中心等生产性实训基地,为学生提供真实的工作任务和工作场景,促进教学过程与生产过程的对接。 实践效果 1.人才培养模式改革成效显著,就业呈现高质量 2009年,我们从铁道工程技术专业09级的学生中遴选40名学生组建了“试点班”。随后,在2010级组建2个试点班、2011级6个班级全面推广人才培养模式改革成果。 试点班的师资由学校专业教师、企业高级技术人员组成。课程教学内容采用自编的工学结合学材,按照课程所涉及的工作任务,将铁路行业39个技术标准融入14门课程标准中。 教学实施采取模块化的形式进行理实一体化的项目教学,结合工程进度灵活施以“紧随铁路,柔性学期”的现场教学,安排学生分别于第5学段在中铁一局西宝客运专线项目部,第6学段在中铁七局巴达铁路项目部,第7学段在中铁十九局合蚌客专十一工区进行3个月的铁路线路、桥梁、隧道等专业课现场教学、技术服务;第11学段设置顶岗实习,将40名学生分至中铁八局20个工程建设项目部。实践表明,“专业+项目+服务”的学习方式激发了学生自主学习的积极性,职业能力得到良好锻炼,缩短了毕业到工作岗位后的适应期。 2.创新“两联合、三共享、三对接”校企合作、工学结合长效机制 根据铁路行业特点,以企业和学校的共赢为出发点,充分实现“两联合”,即联合开展工程技术研发、联合进行专业人才的全过程培养;“三共享”,即人力资源共享、物力资源共享、品牌资源共享;“三对接”,即系部与分公司对接,教研室与项目部对接,专业专任教师与技术人员对接。试点班的人才培养模式改革实践活动,全程与铁路企业进行了多层次紧密型合作办学,校企深度合作呈现出合作育人、合作就业、合作发展的良性格局。 3.专业成果 铁道工程技术专业“学工融合、知行并进”人才培养模式历经五年的探索与实践,在专业建设、课程建设、教学资源建设、实习实训条件等方面取得了显著的成绩: 2008年,铁道工程技术专业被确立为陕西省示范性高等职业院校重点建设专业。2009年,《隧道工程》教材荣获陕西省普通高校优秀教材二等奖;《铁路隧道施工与控制》多媒体课件荣获第九届全国多媒体课件大赛优秀奖。2010年,铁道工程技术专业被确立为国家级骨干院校重点建设专业;铁道工程技术核心课程教学团队被评为省级教学团队;高速铁路检测基地被列为省级实训基地。2011年,主持铁道部铁道工务工程专业教学指导委员会“铁道工程技术专业”和“铁路桥梁与隧道工程技术专业”高等职业教育专业教学标准的制定;《铁路桥梁施工与控制》被评为省级精品课程;《铁路桥梁施工与控制》多媒体课件荣获第十一届全国多媒体课件大赛三等奖。 截至目前,铁道工程技术专业在全国建立了长期稳定的生产性实习实训基地43家,学生就业率连续5年保持在99%以上,专业对口率在93%以上。 4.综合素质 通过在铁工专业9个班的改革实践,涌现出大批具有良好的职业素养、身心素质及业务素质过硬的优秀学生:职业技能鉴定通过率超过98%、实践教学成绩普遍提高30%以上;学院三好学生96人、优秀学生干部94人、优秀学生180人;优秀团员156人、优秀团干19人;国家奖学金3人、励志奖学金57人,特等和一、二、三等奖学金累计达360人。 结 语 “学工融合、知行并进”人才培养模式先后在全国铁道工务工程专业教学指导委员会第一次工作会议(2011 包头)、人民交通出版社主办的铁道工程类专业与教材建设研讨会(2011 北京)、铁道出版社举办的铁道工程技术专业教材建设研讨会(2010 石家庄)等会议上进行了交流,得到了与会专家和兄弟院校的好评;受到了省内外同类高职院校的高度评价和认可,西安铁路职业技术学院交通运输系、杨凌职业技术学院交通与测绘工程学院、浙江交通职业技术学院路桥学院等多所高职院校来我院交流、学习。 2012年,经专业教学指导委员会鉴定和铁路企业反馈后,一致认为该模式具有较高的创新性和实用性,人才培养质量高,社会效益好,并为其他高职高专院校的人才培养模式改革提供了典范,对其他类型和层次的人才培养模式也具有借鉴意义。 作者单位:陕西铁路工程职业技术学院 陕西渭南 铁道车辆工程论文:铁道工程施工若干问题研究探讨 【摘 要】:铁道工程是工程施工中的一个关键环节,其技术管理水平的高低直接影响到整个工程的质量、进度以及经济效益。文章探讨了审核设计资料、施工测量、施工过程中的管理等方面的问题。 【关键词】:铁道工程;施工;问题研究 引言 铁道工程是工程施工中的一个关键环节,其技术管理水平的高低直接影响到整个工程的质量、进度以及经济效益。 l审核设计资料 施工前准备工作中对于设计资料(包括设计图、土石方数量等)要认真进行审查、核实。因为在设计或施工中难免出现设计人员或施工人员一时疏忽,把工程数量、尺寸、水灰比、水准点标高等关键问题弄错而没能及时上报或处理,给工程施工带来不可估量的损失。因此施工技术负责人应结合实际从以下几个方面进行审核并作好记录。 施工技术人员在收到设计图纸后,首先应读懂图,领会设计意图。对不清楚的地方,要及时请教设计单位。设计图中采用的定形图、通用图、标准图、专用图等图号的要求,要按规定及时配齐。要掌握建筑工程本身的工程数量、建筑材料、结构尺寸及相邻工程的相互关系。另外,设计图纸要从以下几个方面进行复核,并作好记录。设计图是否与规范相符或设计中是否出现笔误;设计图是否与现场相符;与概预算相符;从设计图中了解所管工程的有关材料、机具设备,变更设计要按权限及早申报办理签证手续。 2施工测量 施工测量工作是指导施工工作的技术权威,施工技术人员的管理水平高低直接影响到整个工程的质量和进度。因此,首先要选择一些理论知识充足、实践经验丰富,同时还要有高低的责任感和严谨的工作态度的施工技术人员,保证良好施工技术水平和施工的进度。其次是在施工前对水准路线、线路中线及工程数量进行复核,参照设计资料进行对比,发现问题及时上报处理,并作好记录。基桩是控制线路走向及标高的重要桩,在施工中很容易受外界因素的影响从而损坏丢失,因此根据需要结合现场地形设置护桩,并详细绘制桩位示意图,确保部分损坏或某种原因不能使用时备用,及时安排对每一细小部位的测量工作,做好各项记录使误差符合规范要求,以满足施工要求。准备好水准仪、测距仪、经纬仪、全站仪等测量工具,以保证施工的过程中测量的需要。在施工的过程中要合理的利用测量仪并要保持仪器的干净,并定期对其进行检测和校验,使仪器的误差始终保持在规定的要求之内。 3施工组织设计 施工组织设计是施工工程的总体规划安排,要求施工人员应从以下几个方面进行部署: (1)开工前要对主要材料分工点、项目、件名进行核算,并建立台帐。材料核算包括:三大材、特殊材、专用料的核算,并有固定的规格材料。通过工程数量,较准确地核算出材料用量。 (2)施工组织内容、格式要符合要求,内容包括:施工组织说明的编制依据,上报要求,工期安排,施工计划,劳力平衡,材料核算,主要施工机械计划,施工料具计划,安全、质量保证措施,环境保护,文明施工等。 4施工过程中的管理 工程施工,是施工工作的高潮和重点。施工负责人员如何用沉着、冷静和科学的头脑来处理如此复杂的施工局面,使整个工程的施工安排能有条不紊的进行,是极为重要的。为此,对其有如下要求: (1)有内容完整、严密的施工组织、网络计划和质量保证体系。 (2)有针对性强、切实符合实际的施工技术组织措施、实施性进度计划和安全质量措施。 (3)及时送开工报告(附图纸审查记录)。及时作好隐蔽工程的签证、送检工作,对墩基、涵洞基础等隐蔽工程要按规定作好施工记录,有创优规划和创样板工程措施。 (4)施工负责人要经常深入工地,对重点工序、项目,要亲临现场,对正在施工的工程位置、尺寸复核和操作程度要认真检查,对工程预留孔和预埋件要及时安排按设计位置埋好。 (5)对施工中出现的技术问题反应要敏感,每当一个问题出现的同时,要联想到因此而导致其它问题的产生和处理的难易程度对工期和经济效益的影响,并及时提出处理方案上报审批。对于需要填写的检查记录和需工程监理签字的手续均应作好纪录、签字,并妥善保管。 5路堑开挖 5.1土方开挖方案 土质路堑开挖前先施工堑顶天沟,以防施工中地表水冲刷边坡,施工中路堑开挖底面随时保持排水畅通,以防浸泡路基。 土质路堑开挖采用挖掘机挖装,自卸汽车运输,纵向分层拉槽施工。路堑边坡按设计坡率一次成型,避免超欠挖。每段开挖完成后,及时进行相应的路基坡面防护工程施工。 5.2石方开挖方案 一般地段石方开挖: 根据地质资料及现场探坑调查,挖方段石方主要为IV类强风化红褐色粉砂岩,以及大块孤石。根据现场情况,开挖应根据不同地质,不同开挖断面,不同部位,选择不同的开挖方式,对深度小于4m,机械开挖较为困难的路堑,拟采取浅孔爆破,深路堑采用深孔爆破,边坡采用光面爆破,控制坡率,其它部位采用松动爆破。开挖前,先进行爆破试验,选取最佳爆破参数。大块孤石根据厚度及大小选择炮孔数量及装药量,爆破后,挖掘机装碴,自卸汽车运输,人工配合机械刷坡,修整路面。①纵向分段开挖。对路堑堑壁不厚的一侧,根据现场地形条件,适当地选择一处或几处将堑壁挖通,钻孔,则在上部钻孔,采取分段台阶爆破。②纵向错台分层开挖路堑开挖平均深度在10m以上时,采取自上而下分成两层依次进行。③分层拉槽开挖。对于路堑深度在15m以上时,开挖可分为5m左右一层,以最上层顺线路中心拉槽开挖,槽宽以挖装机械施工所需的工作场地为限。当中心槽前进5m左右就横向开挖。上层进行5m以后,下层可拉槽跟上,即分层拉槽开挖。④石方爆破设计。爆破时起爆网络采用塑料导爆管非电毫秒起爆网络,炮孔排列和起爆顺序,根据断面形状和岩石性质,并结合现场具体情况,采用V型或梯形起爆网络,导爆索引爆。 5路堤填筑 5.1施工前准备工作 路基填筑前对现场进行认真勘察,特别是高填土地段,需严格核对现场与设计文件是否一致,有无不良地质地段(如坑穴、泉眼、局部松软等),清除植被及有机土质,填筑段地面横坡在1:5~1:1.25时,按施工规范挖筑宽度大于1m的台阶,台阶施工采取水平分段、高度分层施工。地面坡度陡于1:2.5或基底有松软地层,按设计要求进行施工处理。半填半挖和陡坡地段,或地下水对路堤稳定有影响时,采取引排措施,将地表水引排至基底范围以外,并根据实际情况采取防渗加固措施。
公路工程冬季施工技术分析:浅谈北方城市公路工程冬季施工 【摘要】以北方城市公路工程为对象,分析了北方城市公路工程冬季施工特点,对公路工程在冬季施工期间关于原材料等施工方法和注意事项进行了详解,阐述了冬季施工中常见问题及原因,以及国内公路工程冬季施工的现状。 【关键词】冬季施工;保障措施;现状及前景 1 冬季施工背景 冬季施工时由于其寒冷的气候条件将会直接影响工程的施工质量、安全和进度。多数北方城市冬季施工时间长达4至6个月,因此,对于北方城市的公路项目,合理组织冬季施工是必要的,也是保障工程项目施工质量的基本前提。冬季气温下降,不少地区温度在0°C之下(即负温),土壤、混凝土、砂浆等所含的水分冻结,通常日平均气温低于5°C或日最低气温低于-3°C时,就要采取冬季施工措施,以保证工程质量。由于冬季施工需保温,在保温覆盖过程中消耗较多热能,增加工程成本,冬季施工的项目须因时因地制宜,制定冬季施工措施,并及时掌握气温变化。 2 冬季施工方案及注意事项 冬季施工中应制定详尽的施工计划、合理的施工方案及切实可行的技术措施,同时组织好施工管理,争取在短时间内完成施工。施工现场的道路要保持畅通,运输车辆及行驶道路均应增设必要的防滑措施(例如沿路覆盖草袋)。具体来说冬季施工主要需要注意以下几个方面: 2.1 冬季施工温度控制方案及路基土方石方工程 提供温度指数能及时对施工起指导作用,并为质量控制提供控制依据,在各个施工区域悬挂一个温度计,要求所悬挂位置不受雨水、日照、风吹,并不会被人误损,各施工区域技术员需在施工前、施工中、施工后实时检测各项温度指标,要求各项温度指标均符合冬季施工的要求,保证冬季施工的顺利进行。进行低温情况下的路基土石方施工时,重点处理好料源的挖掘、填筑、停工处理等三个环节。填筑路堤要随挖、随运、随填、随压实,已铺土层未压实前,不得中断施工。保证挖、运、填、压的周转时间小于土的冻结时间。⑴分层填筑厚度按正常温度施工的厚度减薄20-25%,并不得铺成斜层,已铺土层未压实前不中断施工。⑵对路基左右分幅交替填筑,左右幅间隔不得大于一层,路堤填筑每侧超宽填30-50cm并压实,待冬期过后修整边坡时削去多余部分并夯拍密实。⑶调整路基的纵横坡,保证积水能及时排走。⑷集中力量完成三背回填,力争在冬季停工前将路基全线拉通,以保证冬休期间社会车辆的顺利通行。⑸由于冬季车辆通行对路基具有一定的破坏性,而且路床部分对平整度、压实度要求很高,将路基填筑至路床部分则停止施工,留在明年复工后再进行填筑施工。低温施工的路基坡面及边坡整修工作在来年解冻后进行。路基施工停工后,应在高填土路堤上安装沉降观测点,在规定时间内连续观测,并填写观测记录。 2.2 施工质量通病的预防 2.2.1 钢筋的锈蚀与混凝土裂缝:由于钢筋的氧化锈蚀伴生体积膨胀,致使混凝土沿主筋或箍筋方向产生裂缝。其次,水泥的安定性不良,混凝土的水灰比太大,早期强度低,失水太快也会引起开裂。混凝土内部水分由边缘向中心移动,形成压力也将引起轴向裂缝。预防措施:控制水泥质量和混凝土混合物水灰比,增大其密度性,防止水分转移,均能有效地防止混凝土的裂缝产生。 2.2.2 表面起灰:所谓"表面起灰"是以砂浆和粗骨料相脱离,表面起灰,骨料裸露为特征。主要是由于混凝土混合物水灰比太大,离析,泌水严重,粘聚性、保水性差,加上养护温度低,水泥水化趋于停止,混凝土水分迅速外离,导致表面起灰。预防措施:严格控制水灰比,延长混凝土混合物搅拌时间,表面覆盖塑料薄膜。 2.3 冬季施工质量保证措施 ⑴组织保证:加强现场检查力度,严格执行报检程序。⑵人员保证:工程项目部应对施工人员进行人员统一安排,在施工前和施工期间对所有施工人员进行岗前和岗中培训。⑶设备保证:根据冬季施工计划的工程量及工期情况,确定冬季施工任务。配备相应的冬季施工设备,而且做到关键设备有备用,全部机械设备做好维修保养工作。⑷材料保证:在冬季施工中应根据冬季施工计划,备足钢筋、水泥、砂石料等主要原材料,确保在雪天后工地不停工,数量满足冬季施工需要。⑸施工技术保证:施工前组织全员深入学习冬季施工有关技术规范和操作规程,严格按照相关技术质量要求和验收标准进行施工,为保证工程质量,由试验室负责冬季施工原材取样和试件的抽取,并对砼试件进行同条件养护,准确了解冬季施工砼工程的质量情况。 3 冬季施工中的设备保障 冬季施工中,设备保障是其重要的问题之一,工程机械可能因天气寒冷而出现各种故障,从而导致影响全线施工,所以设备保障应引起足够的重视,以便出现故障后能及时、顺利地排除。下面简单列举几个冬季施工中经常出现的问题: 3.1 气路堵塞 一台ZL50型装载机,启动之后发现气压表所指气压一直为0;打开储气筒放气开关时,无气排出;拆开压缩机至气体控制阀之间的气管时,有气排出,说明气泵工作正常。拆检气体控制阀至储气筒之间的气管,发现铜气管与胶管连接处有一小冰块将气管堵住,导致气体无法进入储气筒,因而气压表无指示。冬季制动气路中的水汽在停机后常冻成冰块,导致气管堵塞,因此,每次停机之后必须放净储气筒。 3.2 滤清器堵塞 一台W4-60挖掘机启动后不久便熄火,用手动泵泵油,排除燃油管路内的空气,再次启动后不久仍然熄火。检查油箱至输油泵油管和输油泵至柴油滤清器的油管,都没有堵塞处,拆检柴油滤清器,发现滤芯被冰封住了。主要原因是该机在秋季停机封存时,未进行换季保养,原用柴油凝点较高,到了冬季因滤清器内柴油结冰而将滤芯几乎封住,虽然勉强能启动,但因滤芯堵塞、柴油供应不足而自行熄火。清除了滤芯中的冰块并更换柴油后再次启动时,柴油机工作恢复正常。 3.3 液力油冻结 一台ZL50型装载机,启动后发现变矩器油压(出口压力)为0、变速操纵油压为0.5Mpa(正常值为1.08-1.47 Mp),挂挡后机器不能起步行驶。打开变速器加油口盖,发现液压油已冻结成冰渣(蜡状),后用喷灯烘烤变速器、滤清器和主油管路,随后再次启动时,各仪表显示压力正常,机器可以正常行驶了。 4 冬季施工的现状及前景 目前正值国家基本建设高潮,公路工程以其显著改善地方投资环境,拉动经济增长的卓越功效而倍受青睐,人们对公路工程给予厚望的同时,对公路工程的质量和工期也提出了更高的要求,而我国大多数的北方城市有4-6个月处于冬季施工期内,在此种情况下冬季施工已成为保证施工质量减少工期的首选办法。目前,黑龙江、吉林、辽宁、河北、内蒙古、新疆等地都进行了一定范围的冬季施工,并取得了显著地效果,保证施工质量的同时大大缩短了工期,从而更加高效的完成了公路的建设任务。回顾公路工程冬季施工建设的历史,冬季施工已经成为北方城市公路施工的必然,冬季施工的实施方案也已得到了进一步的重视和发展,借鉴发达国家和国内成功范例的成熟理念和做法,可以使我们少走弯路,搭上公路工程快速发展的建设之车。 公路工程冬季施工技术分析:浅谈公路工程冬季施工质量控制措施 摘要:本文对公路工程冬季施工作了详细的分析,有针对性地对施工的各个环节提出了有效控制施工质量的方法和措施,从而加快施工进度,保证工程质量。 关键词:冬季;路基;钢筋;混凝土 路基土方冬季施工条件:昼夜平均温度在-3℃以下,连续10天以上时,进行路基施工称为路基冬季施工。当昼夜平均温度虽然上升到-3℃以上,但冻土未完全融化时,亦应按冬季施工办理。 混凝土、钢筋混凝土冬季施工条件:当室外平均气温连续5天低于5℃时,应按冬季施工办理。或日最低气温在-3℃以下的第一天起为冬季施工期。 一、冬季施工的准备工作 1.技术准备:施工技术措施的制定,必须以确保施工质量及生产安全为前提,应具有以下内容: 冬季施工的生产任务安排和部署;施工材料进场计划;劳动力计划;热源、设备计划和部署;冬季施工人员培训计划;工程质量的控制要点;冬季安全生产的要点。 2.生产准备: 根据制定的进度计划安排好施工任务及现场准备工作。如现场供水管道的保温防冻,搅拌机棚的保温,场地的整平及临时道路的设置。 3.资源准备: 根据制定的计划,组织好外加剂材料、保温材料、施工仪表(测温剂)、职工劳动保护用品等的准备工作。做好原材料的检验复试及材料的配合比。 4.人员教育培训准备: 冬季施工前必须进行人员培训。培训内容为:有关公路冬季施工规范、规定;有关冬季施工的基本理论知识及施工方法。同时,进行冬季施工前的技术交底工作。 二、路基的冬季施工 1、土方工程施工时,尽量做到快挖快填,以防止地基受冻。基坑槽内,应做好排水措施,防止产生积水。开挖好的基坑底部应采取必要的保温措施,如铺设草包。 2、路基冬季施工可进行工程项目:岩石地段的路堑或半填半挖地段,可进行开挖作业 路基工程不宜冬季施工的项目:整修路基边坡。 3、路基冬季施工前应进行下列准备工作: (1)对冬季施工项目按次排队,编制实施性的施工组织计划。 (2)冬季施工项目在冰冻前应进行现场放样,保护好控制桩并树立明显的标志,防止被冰雪掩埋。 (3)冰冻之前应修通现场的施工便道。冬季施工要对取土场做好排水工作,周围地势高的一侧修筑临时截水沟。 (4)冰冻前应挖好坡地上填方的台阶,清除石方挖方的表面覆盖层、裸露岩体。 (5)维修保养冬季施工需用的车辆、机具设备,充分备足冬季施工期间的工程材料。 (6)准备施工队伍的生活设施、取暖照明设备、燃料和其他越冬所需的物资。 4、 冬季施工的路堤填料,应选用未冻结的土。禁用含水量过大的粘性土。禁止用冻结填料填筑路堤 5、冬季填筑路堤,应按横断面全宽平填,每层松铺厚度应按正常施工减少 20%~30%,且最大松铺厚度不得超过25cm。压实度不得低于正常施工时的要求。当天填的土必须当天完成碾压。 6、当路堤高距路床底面1m时,应碾压密实后停止填筑。在上面铺一层松土保温,待冬季过后整理复压,再分层填至设计标高。 7、挖方路基,挖至路床顶面以上1m时,做临时排水沟后,应停止开挖,待冬季过后再施工。 8、冬季施工取土坑应远离填方坡脚。如条件限制需在路堤附近取土时,取土坑内侧到填方坡脚的距离应不得小于正常施工护坡道的1.5倍。 9、冬季填筑的路堤,每层每侧应加宽超填并压实。待冬季过后修整边坡削去多余部分并拍打密实或加固。 10、冬季施工开挖路堑表层冻土时,可根据气温、冻土深度、机械设备情况选用下列方法。 (1)机械破冻法。1m以下的冻土层可选用专用破冰机械如冻土犁、冻土铲等,予以破碎清除。 (2)人工破冻法。当冰冻层较薄,破冻面积不大,可用日光暴晒法、热水开冻法、蒸汽放热解冻法等方法融化冰冻层,并辅以人工撬挖。 11、冬季开挖路堑应符合下列规定: (1)当冻土层破冻开挖到无冻土后,应连续作业,分层开挖,中间停顿时间较长时,应在表面覆雪保温,避免重复被冻。 (2)挖方边坡不应一次找到设计线,应预留30cm厚台阶,待到正常施工季节再削去预留台阶,整理达到设计边坡。 (3)路堑挖至路床面以上1m时,挖好临时排水沟后,应停止开挖并在表面覆盖松土,待到正常施工时,再挖去其余部分。 (4)冬季开挖路堑必须从上向下开挖,严禁从下向上掏空挖“神仙土”。 (5)每日开工时应先挖向阳处,气温回升后再挖背阴处,如开挖时遇地下水源,应及时挖沟排水。 12、冬季施工开挖路堑的弃土要远离路堑边坡坡顶堆放。弃土堆高度一般不应大于3m。弃土堆坡脚到路堑边坡顶的距离一般不得小于3m,深路堑或松软地带应保持5m以上。弃土堆应摊开整平,严禁把弃土堆于路堑边坡顶上。 三、混凝土、钢筋混凝土冬季施工 1、工程施工前,先做好冬季施工组织计划及准备工作,组织人员认真学习冬季施工规范要求,对各项设施和材料提前采取防雪、防冻等措施。 2、配备足够数量的能连续记录的温度计,在前7天内,在混凝土附近放置一个温度计,设专人连续观测记录。 3、钢筋工程是施工过程中的控制重点,冬季钢筋施工最主要的是钢筋的焊接。①钢筋焊接前,必须根据当地的施工条件、气温状况进行试焊。②钢筋焊接宜在室内进行,当必须在室外进行时,应采取防雪挡风措施,减少焊件温度差,焊接后的接头严禁立刻接触冰雪。在使用焊条或焊剂时,要按说明书的要求,对焊条或焊剂进行烘焙,干燥后再使用。③钢筋负温冷拉时,可采用控制应力法或控制冷拉率方法。钢筋负温焊接时,施工人员必须持有焊工上岗证,才可上岗操作。钢筋负温闪光对焊,宜采用预热闪光焊或闪光—预热—闪光焊工艺。 4、冬季施工的混凝土宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,水泥标号不宜低于42.5,每立方米混凝土中的水泥用量不宜少于300kg,水灰比不应大于0.5,选用较低的坍落度,并加入早强剂。砼强度未达到抗压强度的40%前,不得使其受冻。水泥砂浆强度未达到设计强度的70%前,不得受冻。应加入防冻剂。混凝土工程施工过程中质量控制重点是控制好原材料的加热温度。浇筑砼所用砂、石料和水,要及时清扫覆盖于其上的冰雪。在施工过程中,要确定原材料的加热温度,做好加热措施,定时进行温度测量,保证加热温度达到要求。砼拌和采用加热拌和水的方法提高混凝土拌和温度。砼搅拌时间宜较常温施工时延长50%。做到随拌、随运、随时浇筑,未浇筑前运输罐车不停的进行搅拌。砼运输车应穿“棉衣”。控制好混凝土的入模温度,一般不应低于5℃。温度过低,则容易造成新浇混凝土冷却过快,而影响混凝土早期强度增长。做好试块的留置工作。 5、加强成品的养护。砼灌筑后及时用棉被、麻袋、草帘等覆盖保温,在覆盖物与砼之间垫一层厚的塑料薄膜,以防止覆盖物被水浸湿,且延缓拆模时间。基础、承台、桩系梁等可采取用土掩埋的保温措施。 6、施工机械要添加防冻剂,或使用凝固点低的燃油。 7、施工现场准备相应的预热、防寒设备,如暖房和水、预热用的锅炉、喷灯、内燃机保温套、启动设备和电瓶、操作和机修人员的防寒用品等,由专人负责备齐。 四、冬季施工应注意的安全问题 1.冬季施工时,要采取防滑措施。 2.施工现场及临时工棚内,严禁用明火取暖。 3.电气设备,开关箱应有防护罩,通电导线要整理架空,电线包布应进行全面检查,务必保持良好的绝缘效果。 4.脚手架、脚手板有冰雪积留时,施工前应清除干净,有坡度的跳板应钉防滑条或铺草包,并随时检查架体有无松动及下沉现象,以便及时处理。 5.上下立体交叉作业的支架周围应有防护棚或其它隔离措施。 6.高层作业必须用安全带,进入工地必须戴好安全帽。 7.工地临时水管应埋入土中或用保温材料包扎,外抹纸筋。 8.保温材料不得堆放在露天,以免受潮失去保温效果。 9.现场的易燃、易爆及有毒物品应有专人保管,妥善安置。 五、结语 总之,在冬季公路工程施工过程中,要对每个分项工程认真做好材料、机械、半成品及成品的防寒保护工作,严格按照规范施工,做好检查及记录,在保证质量的前提下加快施工进度。 公路工程冬季施工技术分析:浅谈冬季气温对公路工程冬季施工质量影响的分析及建议 摘要:对公路工程冬季施工气温对施工质量的影响进行分析,并提出相应的防治措施建议,从而保证公路工程冬季施工质量。 关键词:公路工程冬季施工质量分析建议 105国道阜阳至太和段改建工程是阜阳市发改委批准的市重点公路工程建设项目,起点位于105国道太和颍河二桥南端太和超限超载检测站处,起点桩号为K889+050,终点位于原阜阳市过境路桥收费处,终点桩号为K916+958,设计路线全长27.908公里。公路设计等级:一级公路,设计速度: 80公里/小时,路基宽33.5米,沥青混凝土路面宽30.5米,道路结构为:路床80cm5%石灰改善土+ 20cm10%石灰稳定土+16cm水泥稳定碎石+20cm水泥稳定碎石+12cm(4cmAC-13+8cmAC-25(SBS改性沥青))沥青混凝土。该项目全线位于淮河以北,在中国气候区划中属暖温带半湿润季风气候区。 根据项目自身特点结合当地气温资料,室外昼夜日平均气温已连续5d稳定低于5℃时即进入冬季施工阶段。为分析冬季施工条件及环境对工程施工质量的不利影响,确保工程施工质量,本项目对冬季施工抽检检测结果结合工程施工实际情况,与本标段本施工队伍施工工艺相同条件下冬季之前施工完成的相同结构层进行了关键重点检测项目抽检数据比对分析,并根据分析情况提出了相应的防治措施等建议。 一、气温对工程质量影响检测抽检情况分析: (一)路基工程: 1、路基土方工程: 根据每日报验(检)工程量,冬季路基土施工拌合、晾晒、碾压完成时间相应延长,关键指标抽检结果详见《路基土方工程关键指标检测抽检汇总表》。 路基土方工程关键指标检测抽检汇总表 根据抽检试验检测结果分析,冬季路基工程质量与常温季节相比存在路基顶外观质量平整度下降;压实度代表值下降且偏差系数增大;弯沉代表值增加。 2、涵洞工程: 涵顶回填土沉陷增加。 (二)路面工程: 1、路面底基层: 1.1石灰土(10%)底基层:石灰土施工拌合、晾晒、碾压完成时间相应延长(01、03标相应此结构层施工段目前采取加拌生石灰粉需至少6-7天),上午9:00以前灰土存在霜冻现象明显,难以拌合压实,干缩、温缩裂缝增加,外观质量存在表层局部松散。 1.2水稳底基层: 1.2.1强度检测:芯样外观表层有近0.5cm受冻松散,强度抽检结果均合格。01标强度平均值降低;02标无此结构层施工路段;03标水稳底基层试验段强度偏差系数较大; 1.2.2平整度检测:抽检结果均合格,合格率100%,但检测数据平均值较常温施工增大。 路面工程水稳底基层关键指标检测抽检汇总表 (三)桥梁工程: 1、桩基:对本项目两河口桥、三桥口桥、钱营桥三座桥桩基低应变完整性100%质量检测,不同时间浇筑的桩基质量检测结果与冬季施工之前无明显差距,质量检测结果均符合设计及规范要求。 2、T梁预制:钱营桥T梁预制及养护,已从12月初就要求项目部对T梁施工及养护按照规范要求采取相应保温保湿措施,并按时进行温湿度监测。不同时间预制的T梁的标养、同条件养护试块抗压强度及回弹强度质量检测结果与冬季施工之前无明显差距,质量检测结果均符合设计及规范要求。 3、钢筋加工和焊接:采取规范要求冬季施工保温保湿措施,钢筋质量检测结果与冬季施工之前无明显差距,质量检测结果均符合设计及规范要求。 二、建议冬季施工质量控制加强注意事项: (一)公路工程冬季施工时应按照现行规范“冬季施工”有关规定执行,路基及桥涵结构物施工时间宜尽量安排在每天温度最高时段即上午10:00至下午4:00之间,并做好冬季施工的各项质量保证措施。 (二)对已报验成型路段应禁止车辆随意通行,无法施工段应采取覆土保温防冻措施。 (三)由于冬季施工计划性和准备工作时间性强,准备工作时间短,技术要求复杂,项目监理、施工单位应针对近期冬季施工特点,结合工程实际情况,按具体施工的工程部位制定详细切实可行的冬季施工计划、质量保证措施及相应的监理措施,避免仓促施工造成质量隐患。 (四)其他具体建议如下: 1、路基土方冬季施工时,应避免冻土碾压,每层土的松铺厚度应比常温施工时相应减少。 2、桥涵结构物冬季施工时, 砼应注意考虑改善砼和易性,同时应注意拌合水的温度控制,保证砼的坍落度符合设计及规范要求;砼养护时应采取保温保湿措施,防止砼受冻并有效控制砼表面和内部温差;钢筋加工和焊接时,应注意钢筋在负温条件下,钢筋力学性能发生变化,脆性增加,韧性降低,尤其预应力张拉及焊接时应注意加强控制。 3、因养生温湿度对石灰土底基层抗压强度有明显影响,另外石灰与土拌合后,较长时间不能碾压,也会影响可能达到的强度(《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034-2000)),为减少石灰土底基层干缩、温缩裂缝降低石灰土的强度,应尽量避免在不利季节施工石灰土底基层(《工程建设标准强制性条文》(公路工程部分))。 4、鉴于一级公路对路面平整度要求高(《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004)),水稳基层的平整度对沥青砼面层行车舒适度重要检测指标平整度影响较大(《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034-2000)),水稳基层施工时应尤其加强对平整度的控制。 三、春季复工路段施工质量控制注意事项: (一)由于路面与路基施工的不连续性,路基顶表层多种因素影响可能会产生不同类型局部质量缺陷,为保证路床与路面整体性,防止出现夹层,对已经过验收合格覆土保温防冻养生的路基施工路段,春季路面施工前,应对上述路段进行外观质量及局部缺陷进行二次复验(检),并根据质量缺陷的具体情况,采用合理方案、工艺进行整修或处理,对整修或处理结果进行验收合格后方可进行下道工序施工。 (二)鉴于一级公路对面层厚度和路面高程的容许误差小(《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80/1—2004)),应对上述路段同时进行高程复测,关注冬季路基施工沉陷量,提前做好路面高程的检测控制。 105国道阜阳至太和段改建工程在冬季施工时,重点加强了对公路工程冬季施工气温对施工质量的影响进行分析,并采取相应的防治措施,从而保证了本工程的冬季施工质量。 公路工程冬季施工技术分析:公路工程冬季施工混凝土质量控制管理要点探讨 【摘要】施工质量代表着企业实力的大小,关系着企业的效益及荣誉。但质量的高低又和管理有着休戚相关的关系。如何提高管理水平,保证工程质量是企业亟待解决的问题。本文着重指出了公路工程冬季施工混凝土质量控制管理的方法并具体到施工过程,阐述了质量监控管理的要点及应对方法,最后对管理人员提出要求,望给有关人员一些启示,仅供参考。 【关键词】混凝土;冬季施工;质量控制;管理要点 混凝土工程的工程质量事故大部分发生在冬季,由于气温经常是负温,导致混凝土在凝结和硬化的过程中强度降低,所以在施工过程中要针对当地的条件特点,采用相应的措施,以保证混凝土的强度,确保工程质量。 一、混凝土工程冬季施工的定义 据《钢筋混凝土工程施工及验收规范》第七章“冬季施工”的规定, 根据当地多年气温资料, 室外日平均气温连续5d 稳定低于 5℃或最低气温连续 5d 稳定在- 3℃以下时,混凝土工程即进入冬季施工。其要点是指在自然负温气候条件下采取防风、防干、保温防冻等措施尽量创造正常温度的养护环境, 使混凝土得以正常凝结硬化。 二、冬季混凝土施工特点 (1)天气环境不利因素较多,低温、经常性的风雪等,给施工造成影响和不便,甚至停工;施工条件限制多、要求高,易发生工程质量事故。(2) 质量事故具有隐蔽性和滞后性等特点,一般遗留的问题要到第二年春季天气变暖时才显现出来,而处理这些事故又有很大的难度,不仅提高工程整体成本,还影响工程的使用寿命。(3)施工的计划性和准备工作时间性强,准备工作难度大。这是由于这一环节准备工作的时间短,技术要求复杂,施工难度大,而如果准备工作稍稍出现纰漏,就会导致工程质量问题。 三、混凝土冬季施工质量控制管理要点 (一)事前监控 对设计的图纸、原材料等的监控,这样的监控要在各个部分施工前进行。同时要在入冬期间提前准备和防范,消除一切可能出现的状况。如开工前与当地气象部门签订服务合同,及时掌握天气预报的气象变化趋势及动态;编制好冬期施工技术文件,作为冬期施工的技术指导性文件;安排好施工任务及现场准备工作及组织好外加剂材料、保温材料、施工仪表、职工劳动保护用品等的准备工作;作好原材料的检验复试及材料的配合比。 (1)详熟图纸 图纸是施工的模板和依据,在施工前必须清晰图纸所有的内容。路面,路基等结构设计的图表资料因未经施工实践,往往存在很多不尽合理及遗漏、隐藏的错误,而这部分问题往往不容易被发现,为了避免出现纰漏,必须要在开工前将此类文件进行审批,不仅要检查图纸是否有差错,也要充分思考设计是否真正的合理。如果出现重大变更,应严格按规定程序办理设计变更报批手续。 (2)原材料质量控制 混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,而原材料的品种和质量直接影响混凝土的强度。同等水泥用量的拌和物,水泥强度等级高的,混凝土的强度也随之提高;而骨料的颗粒组成不好,搭配不密实,或含过多有泥土、杂质等,都会降低混凝土的强度。所以水泥应优先选用活性高、水化热大的硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。拌制混凝土所采用的骨料应洁净,不得混有泥土、冰雪、冻块及其它容易冻裂杂质。铲车喂料前必须将骨料中的冻结骨料碾碎或剔除。 (二)事中监控 事中临控的优点是出现错误可以得到及时制止及纠正,虽然需要时间也需要监理师的耐心和认真,但是因为在最关键时刻杜绝了错误的发生,从而使整个工程质量锦上添花。而冬季生产的事中监控是影响整体质量的关键因素,即是重点,又是难点,具体施工措失有: (1)配制强度控制。混凝土配合比是保证冬季施工质量的重要一环,必须根据气温条件、工程的具体情况,设计正确的配合比。如严格控制混凝土的水灰比,水灰比不应大于0.6。水泥的强度等级不应低于42?5级,最少水泥用量不应少于300kg/m3。另外适当加大石子粒径相应降低砂率。在保持混凝土配合比不变的前提下,可加入适量的引气剂,改善其保水性和粘聚性,抗冻性。在-10℃以上的气温条件下,在混凝土拌和物中掺加抗冻剂。 (2)因为气温环境因素,混凝土不宜露天搅拌,搅拌站应搭设暖棚,首先选用大容量的搅拌机,以减少混凝土的热量损失。搅拌前用热水或蒸汽冲洗搅拌机。混凝土的搅拌时间比常温规定时间延长50%。经加热后的材料投料顺序为:先将水和砂石投入搅拌,然后加入水泥。 (3)混凝土的运输过程是热损失的关键阶段,应采取必要的措施减少混凝土的热损失,同时应保证混凝土的和易性。常用的主要措施为减少运输时间和距离;使用大容积的运输工具并采取必要的保温措施。保证混凝土的入模温度不低于5℃。 (4)混凝土在浇筑前,应清除钢筋和模板上的冰雪和污垢,尽量加快混凝土的浇筑速度,防止热量散失过多。 (5)混凝土振捣应用机械振捣,振捣时间比常温时有一定量上的增加。 (6) 做好事后保温工作。 (三)分项工程的监控 有些项目工程施工完毕之后如果无养护或无正确养护就会出现冻害等质量问题,导致交工时产生纠纷 ,所以施工单位在未交工之前对部分需要养护的分项工程要大力加护,直至交工。 关于混凝土的养护方法,可在外覆盖棉毡或草帘,有条件的可用电热毯,对个别结构物可采用搭设暖棚保温并用蒸汽加热法养护。或改在晚间浇筑混凝土,抓紧时间进行现场人工振浆和初抹面两遍,压砂整平后盖上保温层以减少空气对流,待白天气温升高到0℃之上时再进行最后一道抹面和压纹。 四、管理部门应做到如下几点 (1)从高标准好质量控制工作,把严格作为原则,不能改变。在施工过程中,无论从材料控制、工艺措施、规定要求、自检抽检,还是从关键部位到简单工序,都必须大力主张一再强调“严格”。一旦出现问题,不论大小,一律从严对待,从严处理,按规定如何就如何,不能有丝毫迁就,整顿素质,杀一儆百。各部门施工阶段的技术负责人,对此中质量管理,要做好事前的指导,事中的检查,事后的反馈评定工作。 (2)评定工程质量时要做到认真、仔细、全面。客观真实的质量评定需要认真细致、全面的大检查,需要逐步逐项逐关键项目一一对照检查,切忌马马虎虎,草率了事,只停留在表面工作上,走形式化。另外检查要达到一定的量,不能以偏盖全以小见大,即使是抽查也要进行多点抽查,如果必要则全部检查,总之要尽量的保持检查结果客观真实。 结语: 质量控制管理是公路工程中的关键点,直接关系着公路施工的经济效益和企业信誉,而工程的质量控制则直接决定其适用性和人民财产的安全,质量控制管理极其重要。因此,一定要重视质量控制管理的每一环节的工作,加强各个方面工作,只有这样,这样才能使工程顺利进行,才能保障工程的整体质量,进而使每个人受益。企业应该根据自身的人力现状及目前面临的主要问题,制定出具有针对性的应对措施,既要突破重点,又要长期培养,以提高管理水平,使施工质量不断提高。 公路工程冬季施工技术分析:公路工程桥涵冬季施工技术 【摘要】本文结合实际需要、施工管理经验及相关技术规范要求,详细介绍了公路桥梁各结构混凝土、砌石工程,在冬季施工、养护等环节上值得注意的几个方面,总结概括为施工要点以供同行参考交流。 【关键词】公路工程;桥涵;混凝土;施工技术 为适应我国公路工程建设市场发展,充分发挥公路交通的经济及社会效益,按照招投标文件及合同的施工工期要求,如期完成施工任务,在我国北方地区的工期紧、任务大、标准高的跨年度公路工程建设中,为确保桥涵的施工质量,采取必要的技术措施,充分利用冬季低温时期进行桥涵施工,显得尤为重要。 1. 冬季施工准备 当桥涵施工现场昼夜平均气温(每天6、14、21时所检测室外温度的平均值)低于+5℃或最低气温低于-3℃时,所有桥涵混凝土、砌石工程、钢筋加工、后期养护等均应按照冬季低温(负温)施工进行。具体要求如下: 1.1根据每座桥涵工程施工现场的具体情况,做好冬季施工组织计划,确定冬季施工需要采取防护、保暖工作具体范围及内容,制定相应的冬季施工防护措施,并在材料和设备上做好充分的安全、储备及维修保养工作。 1.2水泥材料应优先使用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,水泥的标号不宜低于42.5,配制混凝土时水灰比不宜大于0.5。当采用蒸汽养生时,应优先选用矿渣硅酸盐水泥,采用低活性水泥,并不得使用矾土水泥,以降低对混凝土强度影响。用加热法养生掺加外加剂的混凝土,严禁使用高铝水泥。拌制浇筑混凝土应掺加适量的引气剂、引气型减水剂等外加剂,在钢筋混凝土中不宜掺加氯盐类防冻剂,当采用素混凝土时,氯盐的掺量不得大于水泥用量的3%,预应力混凝土中不得掺加引气剂、引气型减水剂及氯盐防冻剂。使用其它品种水泥时,应注意外加剂对混凝土强度、抗冻、抗渗、抗腐蚀等性能的影响。 1.3根据养生方式:蓄热法或蒸汽法养生涵洞墙体、预制板(梁)、水蒸气加热水及地坑加温石料、暖棚储存水泥等均应按照冬季施工保护措施施作好暖篷、水池、地坑等设施,准备好加温锅炉及烤火保温器件。 当需要进行安装施工时,桥上必须使用防滑脚手架,上桥施工所有人员必须穿防滑靴系安全绳后方可上桥操作施工。当采用煤炉和暖棚施工时,作好防火、防煤气中毒措施,并准备好各种抢救设备。 1.4所用锅炉能力要根据所供热量和安全系数确定,并应设置压力表和流量表,以便控制压力和流量。暖棚内应按照测温及温控要求设置温度表。 1.5在进入冬季施工后,施工现场出作好防寒保暖措施外,还应对人行道路、供料便道、脚手架搭板和作业场地采取防滑措施。禁止存水结冰,确保施工安全。 2. 钢筋加工保证措施 2.1进入冬季施工后,钢筋的闪光对焊采用在室内进行,焊接时的环境气温不低于0℃。钢筋提前运入加工棚内,焊接完毕后的钢筋待完全冷却后方可搬运出室外。 2.2在困难条件下,对以承受静力荷载为主的钢筋,闪光对焊的环境气温可适当降低至-10℃。 2.3对于采用电弧焊接时,有防雪、防风及保温措施,并选择韧性较好的焊条。焊接后的接头严禁立即接触冰雪。 2.4采用帮条焊时,帮条与主筋之间采用五点定位焊固定,搭接焊时用两点固定,定位焊缝应离帮条或搭接端部20mm以上,帮条与搭接焊缝厚度不小于0.3d,并不大于4mm,焊缝宽度不得小于0.7d,并不得小于8mm。 2.5加工完成后的钢筋网片(骨架)等成品、半成品,在室外存放时,必须设置硬化平台,搭建防风、防雨雪、防尘等帆蓬,以确保钢筋免被污染、侵蚀。 3. 混凝土抗冻准备 3.1在冬季来临前已完成混凝土浇筑的桥涵,要将锚栓孔内碎石杂物、积水清理干净,用采胶布沙袋将孔洞进行封堵,避免雨雪进入孔洞内冻坏混凝土。 3.2冬季条件下浇筑的混凝土,在遭受冻结之前,采用普通硅酸盐水泥配置的混凝土其临界抗冻强度不低于设计标号的30%,C15及以下的混凝土其抗压强度未达到5MPa前,不得受冻。在充水冻融条件下使用的混凝土,开始受冻时的强度不低于设计标号的70%(或符合设计抗冻要求)。 4. 混凝土的配制、拌合、运输 4.1为防止、减少混凝土冻害,选用较小的水灰比和较低的坍落度,以减少拌合用水量,此时可适当提高水泥标号,水泥标号不底于42.5。当混凝土掺用防冻剂(外加剂)时,其试配强度较设计强度提高一个等级。在钢筋混凝土中禁止掺用氯盐类防冻剂,以防止氯盐锈蚀钢筋。 4.2拌合混凝土的各种材料的温度,应满足混合料拌合后所需温度。当材料温度不能满足要求时,应首先考虑对拌和用水,仍不能满足要求时,再考虑对石料均匀加热。水泥材料不能加热,只能保温。混凝土搅拌机也要进行防寒处理,并应设置在温度不低于10℃暖棚内。拌制前及停止拌制后,应用热水或水蒸气洗刷拌合机滚筒。砂石骨料不得带有冰雪或冻结的团块,且温度保持在0℃以上。 4.3拌合用水温度不低于5℃,最高加热温度不得大于60℃;骨料加温最高不大于40℃,当骨料不加热时,拌和水的温度可加热至100℃,但水泥不应与水直接接触;混凝土拌合后出机温度不应低于10℃,浇注时入模温度不得低于5℃。当使用片石混凝土时,片石混凝土中掺用的片石可预热。 4.4骨料不得带有冰雪和冻块以及易冻裂的物质,严格控制混凝土的配合比和坍落度,由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。 4.5混凝土拌和材料的投料顺序及拌合要求:按照级配要求计量投入砂石料——拌和水——搅拌——水泥——二次搅拌。拌制掺用外加剂的混凝土时,当外加剂为粉剂时,可按要求掺量直接撒在水泥上面和水泥同时投入。当外加剂为液体,使用前按要求配置成规定溶液,然后根据使用要求,用规定浓度溶液再配置成施工溶液。各溶液分别放置于有明显标志的容器内,不得混淆。搅拌时间应比常温时延长50%。对于掺有外加剂的混凝土拌制时间应取常温拌制时间的1.5倍。混凝土卸出拌合机时的最高允许温度为40℃,低温早强砼的拌合温度不高于30℃。试拌所有控制温度及混凝土技术指标合格后,方可进入正式生产阶段。 4.6混凝土的运输尽量做到快装快卸,中途不得转运或受阻,运送混凝土容器要覆盖保温防寒。当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝等异常现象时,应进行重新调整拌和料的加热温度。 4.7冬季施工运输混凝土时,采取尽量减少混凝土拌和物热量损失的措施,拌和机就近位置摆放,尽量缩短运输距离,选择最佳运输路线,缩短运输时间。对长距离的运输,采用混凝土输送专用罐车,罐车数量根据罐车容量、拌和能力、混凝土施工用量和浇注时间选择。距离较小时可采用敞开式运输车,但必须进行加盖保温材料。 5. 混凝土的浇注 5.1混凝土浇注前,要彻底清除模板和钢筋上的冰雪和污垢,当环境气温低于-10℃时,采用暖棚法将直径大于25mm的钢筋(和钢模板)加热至正温。 5.2混凝土的浇注温度,在任何情况下均不低于5℃,细薄截面砼结构的灌注温度不宜低于10℃,混凝土分层连续灌注,中途不得间断,每层浇注厚度不大于20Cm,并采用机械尽快捣实。 5.3施工接缝混凝土时,前层混凝土的强度不得小于1.2MPa,施工缝处的水泥砂浆、松动石子或松弱混凝土必须凿除干净,并用热水冲洗干净,但不得有积水。在新混凝土浇筑前应用远红外线加热器或蒸气排管加热结合面,加热深度不小于30厘米,预热长度不小于1米,并使之有5℃以上的温度,浇注完成后,应使结合面继续保持正温至新混凝土获得规定的抗冻强度或进行正常养生。 5.4暖棚通气加热法进行大梁预制时,主要应控制各种材料的拌合温度控制在12~16℃之间,浇注混凝土时暖棚内环境温度在5~10℃之间,混凝土浇注温度应控制在10℃以上,浇注完成后立即覆盖篷布,通入水蒸气保持养护温度20~40℃,至少养生7天,达到张拉强度后张拉压浆,再通气养生至少2天后方可移梁。同时应注意要严格控制通气升降温度速率在5℃~10℃/小时,以防大梁出现表面裂缝。 6. 混凝土的养生 6.1暖棚(蓄热法)养生:在构筑物周围用钢管搭设大棚支架,大棚搭设必须牢固,用篷布包裹密封,不透风,上覆盖草垫保温。当采用燃煤取暖炉加热,必须将炉的排气管引出棚外,将烟气排到棚外,以防止煤气中毒和防止氧化碳浓度过高加速混凝土的碳化。 根据养生温度要求及燃煤炉的供热量确定燃煤炉的数量,并将炉具均匀布置棚内。暖棚内温度不得低于+10℃,当低于10℃时应采取增加煤炉的办法。混凝土养护期间,安排专人对煤炉进行检查,填加燃煤,保持棚内温度。 暖棚内应有一定的湿度(由实验室测定),当湿度不够时,要向混凝土面及模板洒水或覆盖润湿堤草袋。 6.2蒸气法养生:应采取小于0.7MPa低压、湿度90~95%的饱和水蒸气生降温速度不宜过快,应控制在5~8℃/小时,并保持构件均匀受热,以防出混凝土表面现裂纹,养生时间不少于3天,当混凝土温度降至5℃后方可拆模,当混凝土构件移出养生篷后,其表面温度与环境温度相差不应大于40℃,室外为负温时,温差不大于20℃。 7. 混凝土构件拆模 满足混凝土正常温度下拆模强度的要求,并同时满足抗冻要求的规定,正常温度下混凝土拆模强度:侧模在混凝土强度达到2.5MPa以上,且其表面及棱角不因拆模而受损时,方可拆模。底模应该结合构件结构类型、跨径,在达到混凝土设计规定的强度的后,方可拆模。 8. 砌体工程施工保证措施 8.1砌体工程防冻要求:砂浆强度未达到设计强度的70%前,不得使其受冻。 8.2砂浆配置及砌筑。 采取以下措施保证砂浆正温砌筑:砂浆原材料加热、暖棚内拌制砂浆、掺盐法、就近工点拌制、减少积存、避免倒运。 8.3砂浆原材料加热;同混凝土原材料加热,通过热工计算,采用暖棚法时保证砂浆砌筑温度不低于5℃。砂浆在暖棚内机械拌制,环境温度不低于5℃,搅拌时间不少于2min。当砂浆用量较少时,可在暖棚内人工拌制,必须严格按配合比过称计量,翻拌次数较常温增加2~3次。 8.4砂浆随拌随用,中途不倒运,每次拌制砂浆尽量在30min内用完,当在运输或储存过程中发生离析、泌水现象时,砌筑前要重新拌和。已凝结或冻结的砂浆一律不得再使用。 8.5暖棚设在每个工点,兼作砌体养生用,保证短距离运输砂浆(距离一般不超过20m),可以避免积存,无须倒运。 8.6砌体所用的石料,砂预先清除冰雪冻块,并且根据工程进展,提前运入棚内。石料表面与砂浆的温差不高于20度。 8.7砌体养护。 所有施工砌体随砌筑随覆盖养护,一般情况下采用覆盖草袋及采胶布养护砼和砌体。对有条件的框架挡墙可采用暖棚法养护,即砌体在暖棚内进行砌筑施工。其施工同混凝土暖棚法施工。 总之,只要我们在实际施工过程中,提前做好冬季施工的技术、人员培训、合理机械配置、充分的材料准备,因地制宜采取的行之有效的冬季施工技术措施,做好周密的施工计划管理,严格按照相关技术规范要求,精心施工、严格监理,再加上各参建人员思想上高度重视,措施到位,冬季施工同样可以保证工程质量,加快施工进度,为保质保量完成工程建设任务创造条件。
“医生,这个结果准不准啊?”“医生,我有糖尿病没有啊?”在基层医院检验科工作,常常会遇到患者拿到检验报告单后提出这样类似的问题。第一个问题是有关检验结果准确性的问题,有些临床医生也会因为患者的检验结果与临床症状不符或者临床症状不明显,提出类似的质疑。第二个问题就更为复杂,涉及几个方面的问题:第一个方面涉及分析前标本的质量控制问题,是否空腹采血,餐后2h血糖标本是否按时采集;第二个方面是分析过程中结果准确性问题,准确的检验结果,才能得出准确的临床诊断;第三个方面是分析后检验结果的解释问题,要求负责解释检验报告的人具有较为丰富的临床检验知识和业务能力。能否向临床提供高质量(准确、可靠、及时)的检验报告,得到患者和临床的信赖与认可,是检验科学科建设的核心问题。为了解决这些问题,我们需要建立全面质量管理体系,保障为患者、为临床提供高质量的检验报告。下面就基于笔者在基层医院检验科的工作经验,谈谈基层医院检验科质量管理体系的建立。 1基础设施、设备的保障 没有一定的基础设施、设备作保障,一切质量管理建设都是空谈。很多基层医院在修建时都没有对检验科(实验室)进行专业的设计(新建的除外),同时随着基层医院的不断发展,检验科开展的业务也不断增加,这时我们需要对检验科(实验室)进行扩展和改造。根据《医疗机构临床实验室管理办法》第九条之规定,我们在新建或者对检验科(实验室)进行扩展和改造时,要注意集中设置,统一管理,资源共享的原则。在具体实施过程中,要遵循或者参照相关国家标准进行建设。检验科(实验室)开展的试验对环境有较为严格的要求,一般要求温度18oC-25oC,相对湿度30%-60%,这就需要配备相应的温度和湿度控制设备,一般安装的空调都具有温度调节和除湿的功能,在某些地区某些季节,空气干燥,相对湿度低于要求范围,这时需要加湿设备增加空气湿度。在储存方面,需要必要的储存冰箱,包括试剂储存冰箱和标本储存冰箱,最好选用具有24h温度监控和报警装置的冰箱,保证冰箱温度随时保持在要求的范围内。检验科(实验室)的温湿度计等所有的计量设备均要按要求进行校准和强检,保证所测值准确有效。 2制度、流程和标准操作规程等程序性文件的建立 检验科(实验室)应当按照《医疗机构临床实验室管理办法》等法律法规的要求制定必要的程序性文件,包括管理性程序文件和技术性程序文件。管理性程序文件包括各项规章制度、岗位责职、各级技术人员职责等内容。技术性程序文件指标准操作规程(作业指导书或者SOP文件),标准操作规程应包括检验仪器的操作、维护规程和各临床检验项目的标准操作规程等内容。管理性程序文件可由科主任、质量负责人、各专业组长制定,由科主任批准实施。技术性程序文件应由各检验项目具体操作人员起草,由质量负责人审核并修改(设有技术负责人的可由技术负责人负责此步骤),由科主任批准实施。人员较少的检验科可精简中间审核的步骤,由科主任直接审核、修改,并批准实施。建立程序性文件切忌照搬其他检验科(实验室)的内容,因为每个实验室的情况都不相同,都有自己各自的特点。技术力量薄弱的基层医院检验科(实验室)可以借鉴其他检验科的文件,但是必须根据自己的实际情况做必要的修改,使得程序性文件与自身情况相适应。程序性文件建立后,在运行过程中发生变动的或者与实际操作不相适应的,可以根据实际情况及时进行修订,但是修改的内容必须遵守相应的法律法规。在质量管理体系建立过程中,还有一项需要注意,就是完善各类记录,记录是所有程序文件的支撑性文件。 3分析全过程质量管理 (1)质量管理体系的建立必须覆盖分析前、分析中、分析后全过程。在一些基层医院,往往只重视分析中的质量控制,不重视分析前质量控制,然而却有多种分析前因素影响检验结果,例如申请单书写不规范、患者准备不充分、样本采集存在问题等因素都会影响检验结果的准确性。要做好分析前质量控制,其中重要的一点就是制定《检验标本采集运输指南》,并严格按照其实施,该指南应由检验科、护理部、院感部门共同制定,主要由检验科负责起草。《检验标本采集运输指南》应涵盖检验标本采集要求、检验标本采集运输要求、患者采血前的准备、检验标本采集运输作业指导书(SOP文件)、标本的接收、拒收标准及流程等内容。《检验标本采集运输指南》制定好后印制成册,发放给临床医生、护士及标本运输人员,并组织培训。分析前质量控制还包括检验科收到标本后的预处理以及待测标本的保存,不同检测项目、不同标本有不同的预处理和保存条件,只有正确的操作,才可能取得满意的检验结果。 (2)分析中质量控制必须要做好室内质控和室间质评。室内质控的目的主要是检测检验系统的重复性,或者说检测检验系统的精密度,重复性越好,精密度越高,越容易获得准确的检验结果。室内质控要注意质控品的选择、质控规则的设定、失控时的处理及原因分析、室内质控数据的管理等内容。室间质评又被称作能力验证,是促进检验科提高检测结果准确性与可靠性的有效手段,是为了按照预先制定的准则来评价参与实验室的检测能力而进行的一种实验室室间比对,是一种回顾性评价,是实验室质量改进的措施。室间质评对不满意的结果应及时查找原因,提出整改措施,及时整改。室内质控和室间质评均要按照标准操作规程开展。 (3)分析后质量控制主要包括检验报告的审核与发放、检验后标本的保存与处理等内容。检验科(实验室)要严格执行双签字制度,指定经验丰富、技术水平和业务能力较高的人员负责检验报告的审核。检测后的标本要进行适当时间的保存,以便必要时进行复检。检验科在质量管理体系建立的过程中,可能还会遇到很多问题,例如部分基层医院领导还存在重临床轻辅助检查的情况,然而检验科进行改、扩建,仪器设备购置、校准,开展室内质控,参加室间质评,人才队伍建设等方面都需要资金投入,作为检验科的管理者还需要说服医院领导加大对检验科的投入,争取项目资金的支持。
建筑施工论文范文:建筑施工内部审计论文 一、建筑施工企业工程项目收入确认的内部审计 (一)工程收入确认审计存在的问题 部分施工企业为了达到“以丰补歉、留有余地”的收益计划,一般都会在收入确认中少计入一部分收入,而这一部分收入则会在工程决算审计中补足。再者,建筑工程项目业主为了拖欠工程款而迟迟不作工程决算审计,该种情况在建筑行业中较为普遍,部分建设单位将已交付使用的固定资产挂于“在建工程”账户上,这些问题都给施工企业准确确认收入产生极大不良影响。最后,工程收入确认工作中容易出现重复确认收入的行为,这是因为一些施工企业会下设多个子公司,若这些子公司在共同承建一个建筑工程项目时,则其在确认收入审计阶段便会出现重复确认收入的情况。 (二)工程收入确认审计的方法 审计人员必须依靠自身丰富的专业经验及所掌握的信息来选择正确的审计方法,以确保审计效率及审计质量可以满足建筑施工企业工程收入确认审计的要求,可以利用检查项目累计结转收入与累计结转成本是否相匹配的方法,这也是及时发现工程收入确认审计工作中是否存在问题的有效途经,以便于企业可以对尚未结算的工程项目收入进行调整。审计人员通过获取以往二、三年以内的已竣工决算工程收入确认资料,与会计帐面上确认的收入与竣工决算应确认的收入进行对比分析,这样便可以将计算出的第一个收入确认误差率作为资产负债表日收入确认工作的参考。最后,审计人员在工程收入确认审计方法选择中,必须根据工程实际情况来进行选择,例如,根据建筑工程规模、施工难度等来合理选择全面审核法、重点审核法以及个别审核法等,而审计工作中工作人员必须要对重点检查收入的计算进行进一步确认,并要通过深入分析确定其是否存在随意确认收入或虚减本期收入等不良问题,以及其以非货币性资产抵偿应收工程款的确认和计量是否符合会计准则规定等。 二、建筑施工企业工程项目成本的内部审计 (一)工程项目成本审计存在的问题 建筑施工企业工程项目成本内部审计工作中,其主要内容涵盖了材料费用、人工费用、机械设备使用费用、其他直接费用(含临时建筑设施费)及间接费用等,其中关于材料费,工程项目在采用甲供料时,由于合同双方很少会按照相关规定及时进行成本对账,这便导致其容易出现漏记甲方供料成本现象;另因建筑施工企业日常核算管理制度不完善等因素影响,在建筑原材料入库、出库环节的内部控制较为薄弱,存在新购进材料未经入库手续便进入施工现场的现象,材料出库统进统出,存在未按实际消耗出库的现象,这便容易导致其出现材料管理和核算漏洞等事件。部分建筑施工企业在建筑材料采购过程中没有按照定额采购原则,一般都会按照施工实际情况进行材料购进,这便会影响到工程竣工后核算施工图材料用量与实际消耗数量不符。部分企业通过增加人工费用和材料费用,偷逃税款等,还有一部分企业利用发放奖金、补贴等名义来处理违规支出等,这些问题都会对工程项目成本审计工作的准确性产生影响。 (二)工程成本审计方法 工程成本审计工作在针对一些跨年度建筑工程项目中,要求审计人员必须要按照年累计分成本项目进行结转,通过这种方式可以确定工程项目的收入与成本是否匹配,这也是帮助审计人员有效发现成本核算工作中异常工程项目的有效方法。再者,在针对建筑工程施工材料费用成本审计工作中,审计人员首先要确认施工企业内部会计控制体系是否健全,然后要对企业施工材料出入库制度是否完善、是否存在少进多出或挪作他用等异常、期末材料盘点结果是否准确、是否存在认为加大工程成本等问题进行严格检查。审计人员可以采用分析性复核程序来确认人力资源费用成本方面是否存在异常项目,例如,审计人员可以通过工资核算是否以签名工资结算为依据,是否与相应完成的工程量用工相匹配,并要抽查工资结算凭证来确认工资、奖金等的计算是否符合标准要求,上述多种审计方法都可以有效提高工程审计工作成果。建筑施工企业应检查费用的计量是否合规,例如临时建筑设施费用应按照建设合同施工期分期摊销,预计水电费用时应该有甲乙双方认可的原始凭证为依据。 三、结束语 建筑施工企业工程项目内部审计包括财务预算审计、施工过程成本投入审计、合同管理审计以及项目结算审计等内容,为了确保合同双方的自身利益不会受到影响,必须要将完善建筑施工企业工程项目内部审计作为一项核心内容,以便于在发展中可以有效提高建筑施工企业内部审计工作的效能。 作者:宋莉单位:重庆建工市政交通工程有限责任公司 建筑施工论文范文:建筑施工企业会计论文 一、建筑施工企业的会计信息质量存在的问题及原因分析 (一)原始凭证缺乏可行度 报表在编制过程中不规范企业在管理中,由于建筑施工的工作人员在报账时,经常使用虚假发票和一些其他没有可信度原始凭证,这就扩大了建筑施工企业的消费账目,从而就使得会计人员在进行会计核算中会计信息出现了失真的情况。同时在进行会计报表的编制中,有些人员为了达到一定的利益目的,就对会计报表的内容进行修饰和改动,这样会计报表看起来就达到预期的目标。针对这样的情况,最后就导致建筑施工企业的会计信息出现混乱的局面,从而造成各种不正当行为的出现。 (二)存在重生产轻管理的问题 从目前建筑施工企业的现状来看,有一部分施工企业存在着只重视项目施工,而不重视项目成本管理的现象,主要是由于建筑施工企业在工程项目建设中,为了在规定的时间内完成项目和提高质量,就不重视对项目成本的管理,造成了很大的浪费。同时重生产轻管理还有可能让一些要谋求利益的人士有空可钻,这样就造成了成本费用的混乱和虚假浪费。此外,由于管理人员对项目的成本没有有效的管理,对项目各个阶段的成本费用没有进行有效的核算,就会使得各个部门的消费不够明确,从而就造成了财务信息不能及时有效地到财务部分进行管理,并且项目成本与投入出现了分离的现象。 二、提高建筑施工企业会计信息质量的对策和措施 (一)规范会计原始凭证及报表编制政策 作为建筑施工企业,要想提高会计信息质量,就必须规范会计原始凭证,保证原始凭证的真实性和可靠性,并且做好会计信息的每一个环节的工作,就可以保证会计信息准确性。同时还要对原始凭证进行严格的审计和检查,制定严格的凭证审核制度,就可以有效的保证凭证的真实性。此外,企业的会计人员在进行报表编制时,一定要保证企业的利益,不可出现对报表修饰或者更改的情况,并且要针对报表制定一套严格的标准和规范,确保每个人都能按照规章制度办事。 (二)加强对企业各级领导和全体会计人员的思想道德教育和法治观念教育 会计人员是提高企业会计信息质量的关键所在,所以必须要提高会计人员的综合素质。那么作为建筑施工企业,就必须加强对会计招聘从业人员的素质进行审核,并且还要注重企业会计人员的培训,这样就可以保证企业会计从业人员的职业能力和职业素质。同时作为会计人员还要熟练的掌握会计从业法律法规和相关条文,作为企业的各级领导要起到一定的带头作用,并且要具备一定的法律意识和正确的企业管理发展观念,从而才能从根本上提高会计信息质量。 (三)建立健全的企业内部控制制度 企业在生产经营中,一定要建立健全的企业内部控制制度。主要是针对企业的财务会计工作和财产进行有效的管理,并且还要制定相关的制约行为的内部控制制度,这就可以有效的保证企业的生产经营活动相互协调,同时在企业内部还可以建立企业组织机构,对企业的日常管理工作进行监督。建筑施工企业在进行组织结构设计中,首先要明确企业各个部门管理人员的责任以及各个部门的管理范围,这些要素对企业的经济业务有着非常重要的作用。然后企业还可以制定详细、准确的会计制度,主要是平衡业务员之间的权责,并且起到相互制约的作用,从而就可以保证会计信息质量。 (四)明确企业内部承包经营责任 在企业内部,一定要明确责任制度,并且要科学的完善监督责任制度。作为建筑施工企业,在开展项目活动中,一定安排负责人,并且要建立奖罚激励机制,保证奖励和惩罚到位,还要严格按照合同规定进行执行和检查,这样就可以确保责任制度的可行性和有效性。同时企业在开展项目活动的过程中,一定要安排专们的项目负责人,并且要将责任落实到具体的个人。此外,针对建筑施工企业存在的会计信息质量问题,必须要确定有关的责任制度,这样就从根本上提高了企业的会计信息质量,并且起到了对项目进行监管的效果。 (五)加强对建筑施工企业外部审计的监管 为了保证会计信息质量,作为建筑施工企业,就必须加强对企业外部的审计管理工作。首先要加强政府部门职能的建设,主要是在进行审计、税收等时,不能出现徇私或者包庇的现象;然后要对会计信息进行严格的监督和管理,并且确保会计信息的真实性;最后要根据国家会计的各项规章制度,聘请专业的会计事务对企业每年的经济情况进行科学的审计。在审计过程中,如果违反会计法规,一定要严惩,这样才能提高企业的会计信息质量,从而促进企业的健康稳定发展。 作者:张红霞单位:河北科工建筑工程集团有限公司 建筑施工论文范文:建筑施工财务风险论文 1建筑施工企业财务风险类型 1.1筹资风险 筹资风险是指建筑施工企业由于资金筹集而给财务管理带来的不确定性,筹资风险主要是由于建筑行业生产周期长、资金需求量大,而且普遍存在先施工、后结算的问题,从而导致应收、应付账款双高的问题,由于项目建设的运转必须进行筹资,如果筹资能力不足很容易出现经营困难。 1.2投资风险 投资风险是指投资项目最终收益与预期收益出现较大偏差的风险,尤其是现在一些建筑施工企业为了承接大型项目,大量购置机械设备等固定资产,对内投资力度较大,流动资产比例降低,很容易出现由于资产结构的失衡造成企业面临财务危机问题。 1.3营运风险 营运风险是指由于应收、应付账款管理不善,造成企业营运资金和现金流量出现困难,甚至是发生资金周转不灵、企业破产倒闭的风险。近年来,由于建设领域工程款拖欠的问题非常严重,融资难、投资不到位致使施工企业的资金一直处于紧张状态,如果营运管理不善很容易造成企业财务状况的恶化。 1.4市场风险 市场风险主要是指受到金融市场、建筑材料市场、设备供应等方面的变化调整的影响所造成的潜在风险问题。对于建筑施工企业而言,由于材料、机械设备以及人工成本占到企业成本支出的绝大部分,如果这些基本要素的市场发生较大的波动,很容易造成企业成本支出激增,增加企业营运管理的难度,甚至是出现严重的亏损。 2建筑施工企业财务风险控制问题 2.1财务风险管理基础 环境差建筑施工企业的财务风险管理基础工作水平不高,项目管理以及财务管理的信息收集、传递以及反馈渠道不通畅,对于可能造成财务风险问题的外部环境与内部环境缺乏准确全面的分析,造成了一些财务管理决策不合理,而且也缺乏一系列有效的财务风险管理手段,因而容易由于风险问题导致企业出现经济损失,陷入财务困境。 2.2缺乏有效的风险评估 机制由于一些企业的管理人员是由建筑施工专业的技术人员成长起来的,对于财务管理工作缺乏全面深入的了解,因而对于企业的财务风险管理工作重视程度不足,没有结合行业的实际特建立相应的财务风险评估机制,因而无法对企业的财务风险进行预处理,导致企业在经营发展阶段的风险问题不能被及时规避。 2.3对于财务风险缺乏有效的监督控制 管理财务风险管理措施有效的贯彻实施,必须依赖于相应的监督管理机制。但是一些企业没有针对财务风险管理建立完善的监督考核机制,造成财务风险控制管理工作流于形式,一些关键性的财务风险控制管理措施无法真正取得约束效果,财务风险控制水平较低。 3建筑施工企业财务风险控制管理措施 3.1优化企业的财务风险控制 环境建筑施工企业财务风险控制管理工作成效如何,在很大程度上也取决于财务风险控制环境。优化财务风险控制环境措施如下:①企业应该积极地对建筑行业市场的外部环境进行分析,有针对性地采取预防措施,尤其是重视建筑施工合同中的风险条款,将各种突发风险进行转移或者是分担;②应该准确地把握好行业发展的方向,及时地调整企业的内外管理对策,降低外部市场或者是政策调整带来的风险;③在施工企业的内部风险控制环境的建设上,企业管理者首先应对自身的治理结构以及组织结构进行相应的调整,重点提高管理组织对市场风险的反应以及控制能力,并在企业内部建立合理的授权管理体制,明确企业内部管理层级,确保企业管理规章制度以及措施的有效执行;④应该重视企业内部信息系统的建设,形成便捷通畅的信息传递分析渠道,确保施工企业经营管理阶段的各种信息能够及时得到汇总分析,为财务风险管理提供准确的依据。 3.2提高财务风险 识别评估水平只有准确地评估分析财务风险问题,才能做出科学合理的风险管理决策。首先,建筑施工企业应该全面地收集与财务风险相关的各项资料与数据,特别是涉及建筑工程施工项目建设的施工合同、项目说明书、财务状况、投资情况等,做到资料收集全面准确;其次,应该采用定性或者定量识别的方法对财务风险形势进行分析,可以通过财务风险核对表、项目建设工作分解、敏感性分析以及事故树分析等相应的风险识别分析技术和工具,准确地对财务风险的发生概率与后果进行评估,对企业的承受能力进行准确的判断,确定企业的整体风险水平以及对风险的可承受能力。 3.3科学组织建筑施工企业的财务风险控制活动 3.3.1筹资风险的控制 在企业的筹资风险控制管理上,重点是合理选择施工企业的筹资渠道、筹资工具、筹资结构等;同时,强化所筹资金的经营管理,通过现金预算进行规范管理,并加强工程款的清欠工作,提高资产的流动性,降低筹资风险。 3.3.2投资风险的控制 重点是要在建筑施工企业项目投资或者是固定资产的购建等方面进行全面的技术经济论证,选择优质的营运项目,对于明确的投资项目必须完善投资管理规章制度以及管理流程,确保投资项目有序规范运作,防范财务风险的发生。 3.3.3营运风险的控制 对于营运风险防范主要是把资金管理作为重点,通过实行资金集中管理以及全面预算管理,配合采取措施促使加速资金回笼,真正将施工企业的资金盘活,提高资金的使用效率,防范财务营运风险的发生。 3.3.4市场风险的控制 对于市场风险问题,则主要是通过提高自身的市场分析能力以及采取有效的风险转移措施来实现。通过这些有针对性的防范措施,控制企业财务风险问题的发生。 3.4完善项目实施 过程中的财务风险控制强化建筑施工企业的财务风险控制,必须强化对于项目建设实施阶段的财务风险管理。在项目建设的投标阶段,应该准确地掌握项目的资金情况以及建设单位的资信状况,计算准确标价,严格进行财务亏损风险分析,并完善合同中对于工程款支付、结算以及违约索赔的相关规定,以保护自身利益,避免出现财务风险问题。在项目建设的施工阶段,应该在财务风险的防控方面对施工方案进行审核、优化,在实施过程中应该严格控制人工、材料、机械、管理等成本费用投入。在项目竣工阶段,应该及时办理竣工验收,并准确地编制建筑工程竣工决算,确保项目的足额结算,加速工程款资金回笼。 3.5严格财务风险监督机制 在当前复杂多变的建筑市场环境之下,建筑施工企业谋求自身的经营发展,必须完善自身的财务风险监督机制,通过科学的决策以及有力的控制手段来规避风险问题。对于建筑施工企业的财务风险监督,主要是以内部审计监督作为主要手段,通过在企业内部全面开展内部审计,尤其是对亏损项目以及潜亏项目在资金流方面的跟踪审计,以强化建筑施工企业的财务风险管理能力。此外,建筑施工企业应该重视外部审计的作用,适时定期组织外部审计机构对企业财务管理、风险管理进行评价分析,及时总结财务风险管理方面的不足,并进行必要的调整,提高财务风险控制管理的有效性。 4结语 建筑施工企业的财务风险隐患多、影响因素多,管理难度大,为了避免财务风险对企业正常经营的影响,化解财务危机,企业管理部门应该深刻地分析财务风险的特点,并通过优化财务风险控制环境,完善风险识别、分析以及应对机制等一系列的措施,提高财务风险管理水平。 作者:孙茂霞单位:中铁十四局集团第三工程有限公司 建筑施工论文范文:安全技术建筑施工论文 1.引言 加强建筑施工安全管理,确保施工安全顺利进行是施工单位的重要目标。为促进这些目标顺利实现,必须根据工程建设需要,综合采取有效的技术措施,加强安全防护,从而有效预防安全事故发生,确保施工顺利进行,最终提高工程质量。下面将对这些问题进行探讨分析,提出相应的建筑施工安全技术及防护对策,希望能够为实际工作提供启示。 2.建筑施工安全技术及其防护意义 施工安全是每个建筑施工单位的重要目标,要想提高工程质量和效益,必须首先保证工程安全。安全技术及其防护对策主要是为了实现提高建筑施工安全的目的,坚持预防为主的方针,对可能发生的安全事故进行预测,并综合采取相应的技术和防护对策,实现对安全事故的有效预防,进而有效提高工程安全水平,促进工程质量和效益提高。在建筑工程施工过程中,采取这些技术和防护对策具有重要意义,能够从根本上实现对安全事故的有效预防,确保安全管理目标顺利实现。避免因安全事故发生而出现不必要的损失。同时还能推动安全管理制度完善,提高施工人员安全意识和安全技术水平,确保他们在施工中严格遵循规范流程开展施工。最终实现促进建筑工程施工顺利进行,提高工程建设质量和效益的目的。 3.建筑施工安全技术及其防护对策 3.1落实建筑施工安全责任制。根据建筑施工需要,建立完善的安全管理制度,为提高安全管理水平提供制度保障。严格落实相关人员职责,建立有效的安全管理责任制。施工单位领导要提高思想认识,加强领导和管理,全面负责企业安全管理工作。施工企业要建立并不断完善安全生产责任制,明确相关工作人员的安全管理与职责。加强施工人员安全培训和教育工作。健全安全管理机构,合理设置相应的管理部门,配备相应的管理人员,严格遵循规范流程开展施工管理,保证建筑工程现场施工安全。项目经理要履行好自己的职责,全面负责安全管理,将安全管理制度、安全生产责任制落实到位,确保安全管理水平提高。 3.2做好建筑施工组织设计。对比不同施工组织设计方案的技术性和经济性,选择最优方案开展施工。在方案设计时,要认真编制建筑施工安全管理措施,现场用电方案等。对危险性较大的分项工程,应该编制专项施工方案,并由专业人员开展施工。另外,方案编制之后要提交技术人员和项目经理、监理人员参与论证和讨论,确保方案合理,从而有效指导建筑工程施工。施工中要指派专业人员进行现场监督和管理,确保施工组织设计方案落实到位,促进工程建设质量提高,有效保障建筑施工安全。 3.3重视建筑施工技术交底。技术交底应该由施工方、设计方、监理方、相关领导等共同参与,主要内容包括安全施工技术交底,明确建筑安全施工要求,对施工方案存在的不足进行改进和完善,并对施工方案进行签字认可,有效指导工程建设。另外,为预防安全问题发生,在建筑施工各危险区段,应该科学合理设置安全警示标志,从而更好指导工程施工。 3.4加强机械设备保养维护工作。对施工的机械设备、施工器具、原料等进行机械强度和绝缘性能等方面的检测,不合格设备一律不能用于施工。做好机械设备定期养护和管理工作,确保设备安全、高效,使其处于最佳应用状态。对陈旧、落后的设备应该及时淘汰,采用新型设备代替,从而有效保障设备性能良好,提高安全水平和施工效率。 3.5确保临时建筑物的安全。重视临时建筑物搭建工作,有效保障建筑物安全。施工现场和办公区、生活区应该分开设置,确保相隔距离满足安全距离的要求,提高办公区和生活区的安全水准。施工中还要严格执行相关技术规范流程,对噪声、粉尘、废水、固体废弃物等进行有效处理,防止出现环境污染问题。尽量避免夜间施工,有利于预防安全事故发生,提高现场施工安全管理水平。 3.6发放个人防护品并规范施工操作。及时为施工人员发放安全防护品,有效保障施工人员的安全。对危险系数要求较高的作业项目,应加强管理和培训,提高施工人员安全防范意识和技术水平,保障施工安全、顺利完成。施工单位要对施工人员定期进行安全教育和安全培训,提高他们的安全意识。加大培训考核力度,对培训不合格的人员不允许上岗施工。引进新技术和新工艺之后,也要加强员工培训,让他们熟练掌握操作规范流程,提高施工效果,预防事故发生。 3.7建立安全事故应急救援体系。建立有效的应急救援体系,包括安全生产事故、质量事故、火灾、气象灾害等,提高应对这些突发事件的水平,尽量降低其可能带来的损失。施工单位要根据应急预案,准备器材、人员、设备等进行演练。做好各项安排工作,提高事故处理能力,以尽量减少相关事故对施工所带来的危害,尽量降低不必要的损失发生。 3.8推行建筑工程安全文明施工。为保障建筑施工的安全,根据工程建设需要,建立安全、文明施工体系是十分必要的。主要是采取相应措施确保施工现场的安全、文明,注重新技术、新工艺应用,从而取得更好的施工效果。要加强施工现场管理和巡视,及时排除安全隐患,严格落实安全管理规章制度,促进建筑施工现场安全管理水平提高。 4.结束语 综上所述,在建筑施工过程中,安全技术及防护对策的应用具有重要作用。为此,建筑施工过程中,应该重视这些技术对策的应用,实现安全事故的有效预防,保障建筑施工安全进行,防止出现不必要损失,促进建筑工程施工效益提高。 作者:姜涛单位:第六师五家渠市建设工程质量安全监督站 建筑施工论文范文:施工管理建筑施工论文 一、建筑施工管理存在的问题 1、施工现场安全管理意识不强。众所周知,由于建筑施工本身具有一定的特殊性,在其施工的过程中,施工作业通常都会在露天环境下实施。正是基于此导致了建筑施工现场具有人员流动大、联合作业工种多等特点。在此复杂的环境下作业极容易引发触电、物体打击、高空坠物以及坍塌等事故。但是在此环境下,施工方的安全防护设施并没有按照安全施工表配备。建筑施工通常将生产利益作为其首要任务,严重忽视了对安全措施防范的投入。同时,在施工现场中还存在一些使用不合标准的电箱或者是胡乱安装配备的电箱。施工现场出现这种现象的主要原因就是施工现场的安全管理意识不强。 2、施工责任不明确。建筑行业快速发展在一定程度上促进了建筑企业完善的管理制度,同时也具有与之相匹配的安全责任制度。但是从建筑施工现场安全管理责任落实的情况来看,并未起到实质性的效果。甚至有的施工单位具备完善的施工制度,但是安全责任完全是模糊不清。同时,有部分的建筑施工单位在安全责任落实这一方面并未按照项目实施的具体情况来制定。在安全责任方面不仅不考虑时间因素,也不考虑项目的实际因素。同时,还不会考虑人员变动等原因。施工单位关于责任落实的实际情况不能与时俱进。正式施工单位在责任落实方面存在这么多的问题,导致其在实施责任方面存在走过场,流于形式等问题。而导致这方面的深入问题就是施工责任不明确。 3、施工工序不科学。在建筑施工的过程中要想施工质量获得理想的效果,就应当严格按照施工的工序来实施。但是,在实际施工的过程中施工工序存在较多不合理的现象。有不少的建筑施工单位为了追求经济效益,盲目抢进度,不按照科学合理的施工工序进行施工。不按照施工工序进行施工导致的结果就是建筑施工存在较多的安全隐患。 二、加强建筑施工管理的有效对策 在建筑行业快速发展的过程中,施工管理存在的问题不仅会影响施工的正常操作,同时还会影响施工的质量。因而,针对此种情况施工单位应当采取有效的措施,加强施工管理。 1、增强安全施工意识。在建筑施工的过程中,施工单位应当提高施工人员与相关人员的安全意识。安全意识将直接关系整个施工现场的安全。但是如果建筑企业与施工人员在尚未充分认识到安全重要性的情况下,安全施工仍然处于缺席状态。针对此种情况,建筑企业应当从上到下,加强对安全意识的树立,专门针对施工人员开展安全施工的培训工作。经过此项工作就能够提高相关人员安全生产的意识。 2、做好监理工作。在建筑施工的过程中,监理工作是一项不可或缺的工作。施工中必然会涉及到与原来设计或者对建筑工程做出调整的部分。监理单位应当在此时充分发挥自己的特长。监理人员是业主与施工人员之间的桥梁。加强监理工作还能够减少安全事故的发生。在建筑施工管理的过程中应充分发挥监理工作的作用。 3、实行有目标的组织协调控制。在建筑施工之前应当充分做好施工准备。管理人员通过组织协调控制建筑施工的具体情况,将建筑工程的项目完成。在建筑施工的过程中,有目的的组织协调控制能够为施工环境奠定一个良好的基础。在此基础上,就能够对建筑施工的人力、财力以及物力进行很好的调配,协调各个工程与工序。 三、结语 总之,在建筑行业快速发展的过程中,针对建筑施工中存在的问题应当提出有效的解决措施,这样才有利于建筑行业的发展,促使施工方在完成建筑项目的过程中还能保证安全生产。 作者:张祥单位:北京韩建集团有限公司 建筑施工论文范文:建筑施工企业财务论文 1建筑施工企业财务管理普遍存在的问题 1.1缺乏财务管理观念,对于财务及会计工作重视程度不够在我国,财务管理作为建筑施工企业发展的核心地位没有得到很好的确立,有许多企业管理者往往更加重视的是经营、生产等部门,认为这才是企业利润的源泉。这样的现状在很大程度上制约了企业的财务管理水平和运作能力,也是我国建筑施工企业财务管理所面临的一大困境。 1.2预算控制体系执行不力一是与企业整体预算和战略规划不能有效对接,预算中资源配置和流程优化涉及少。二是引领经济运行功能受限,实际运行过程中经常因主观原因导致生产计划不能完成节点目标、全面预算执行不坚决等问题,造成项目预期落空,进而影响企业整体目标实现。三是运行不畅,项目预算存在“重财务预算、轻业务预算”、“重预算编制、轻预算执行”、参与部门少、协同差、配套体系松散等问题。四是部分企业预算执行考核与激励力度不够,使预算工作流于形式,没有收到成效。 1.3资金控制能力不强,债权债务清理迟缓一是资金集中度不高,有限的资金分散在各子分公司及项目上,没有实现资金的统一调配,资金利用率差。二是在施工的过程中,现金流的流转不畅,甚至导致建筑工程垫资、拖欠工程款等情况,使得施工企业面临着经营风险。三是确认收入的依据不够充分,导致账面金额巨大的应收账款及存货已完工未结算,能否收回不确定,严重影响了企业的资产质量以及损益的真实性。 1.4财务管理人员综合素质有待提高施工企业的财务管理人员没有及时对国家颁布施行的新的法律制度、政策进行学习和把握,往往观念和思维还停留在旧的会计制度上。部分财务管理人员不具备专业的业务素质、缺乏工作责任心,没有充分理解财务管理的真正内涵,无法提出科学合理的经营及管理建议,使企业的领导层和决策者不能随时了解掌握企业的财务信息。甚至由于个别财务人员的违法违纪,严重损害了企业正常的经营和发展。 2提升财务管理水平,降低企业财务风险 2.1提高对财务管理的重视程度,完善财务管理组织结构随着市场竞争的日趋激烈,过去粗放型的发展模式显然已经不再适合当前的经济形势和企业发展的需要,企业应更加关注通过提升管理能力来不断增强自身的核心竞争力。首要任务就是提升企业管理者对财务管理的基本认知和理解,关心和重视企业财务管理的发展和建设,将财务管理纳入企业战略管理的核心内容。构建建筑施工活动和财务管理活动相适应的财务管理组织结构,确保财务人员的独立性,有效监控项目财务活动和资金使用情况。 2.2强化资金管控能力,提高资金使用效率第一,从源头做起,严把工程合同的签订关,从合同内容确保资金的正常回收。在工程进行当中,及时办理验工计价形成债权,制定合理有效的收款计划,并加强竣工结算管理,使工程款始终处于可控之中。第二,实行资金的集中管理。在集团公司总部设立内部资金中心,各单位按照收款的约定比例上缴到总部资金中心。由资金中心按照市场经济规律合理运作,从而解决了企业融资难的问题,也保证了项目资金的正常周转,提高了资金利用率。第三,科学调控资金,将有限资金合理分配、使用,充分发挥资金管理对企业经营的保障作用。第四,做好应收账款管理,定期核查各类应收款项,加大清收清欠力度,确保资金快速回笼。 2.3加强成本控制,努力提高企业盈利水平一是制定事前目标成本,用预算成本作为标准来控制实际成本的发生。在生产过程开始前,由公司组织相关部门及人员深入现场,根据中标价的预算成本,结合市场实际价格进行调查,制定出与市场价格基本相符的目标成本预算。二是控制事中成本,通过对各个成本组成单元的严格把控,降低成本。合理组织调配劳动力、制定合理的人工定额,最大程度减少人工费支出;实行对外招标或直接从厂家进材料,选择有质量保证且价格合理的供货渠道,控制好材料的进场验收、限额领用、消耗分析等各个环节,严控材料费支出;按照机械台班对自有机械和外租机械进行程序控制,提高操作人员的设备管理能力,建立健全机械设备管理规章制度,降低机械设备故障率;严格执行间接费用的预算管理,明确审批签字权限,对于不符合财务管理制度和预算程序的支出项目,一律拒绝付款。三是综合分析与考核事后成本。坚持成本控制考核制,始终保证项目成本可控,重视完工项目的清算和决算工作,积极防范意外成本。 .4建立财务风险防范体系一是科学预测资金保险储备量,确保企业生产的正常需要,防止资金流的断裂;二是充分分析企业短期及长期的债务偿还能力,防止承担到期无法偿还债务的风险;三是在进行投资时,严格实行对投资项目的可行性研究及集体决策,防止投资失败的发生;四是建立财务预警管理体系,合理选取财务预警指标,定期编制财务风险控制报告,准确识别超过安全区的财务指标,提出合理化的控制建议。 2.5科学进行全面预算,确保经营活动有效可控一是分级管理、归口控制。根据管理层次,逐级编制预算,明确各层级管理权限、内容与职责,完善分级归口管理的协调配合机制。二是重心前移,突出事前管理,从财务数据控制模式前移至业务前端控制模式。三是刚柔并济,对于收入、成本费用和资金等重点管控内容,应加强事前预控和实时监控,突出刚性指标。对于一般控制内容,可以采取柔性控制方式,发挥灵活性。四是定期报告制度,及时检查、追踪预算执行情况,完善执行过程信息管理,实施定期预算执行情况报告制度,为各级管理层决策提供依据。 2.6提升财务人员综合能力和素养,构建高水平的财务管理团队财务人员的素质是决定财务管理效果的重要因素。基于此,施工企业的财务管理人员必须认真学习国家的法规制度,积极贯彻执行财务制度,不断提高业务技能和职业素养。同时,建筑施工企业要加强对财务人员的培训和再教育,通过完善制度保障和激励措施,提高财务人员主动学习的积极性,加强团结协作,不断提升财务管理团队的综合素质。 3结束语 只有高度重视财务管理工作,发挥财务管理在企业管理工作中的核心作用,抓好全面预算、资金管理、成本控制、财务风险防范、财务管理人员队伍建设等各个环节,才能从根本上提高企业财务管理水平,从而提升施工企业的价值,保证企业生产经营目标的顺利实现。 作者:于雪单位:中铁十局集团电务工程有限公司 建筑施工论文范文:提升建筑施工企业财务管理论文 1建筑施工企业财务管理普遍存在的问题 1.1缺乏财务管理观念,对于财务及会计工作重视程度不够在我国,财务管理作为建筑施工企业发展的核心地位没有得到很好的确立,有许多企业管理者往往更加重视的是经营、生产等部门,认为这才是企业利润的源泉。这样的现状在很大程度上制约了企业的财务管理水平和运作能力,也是我国建筑施工企业财务管理所面临的一大困境。 1.2预算控制体系执行不力一是与企业整体预算和战略规划不能有效对接,预算中资源配置和流程优化涉及少。二是引领经济运行功能受限,实际运行过程中经常因主观原因导致生产计划不能完成节点目标、全面预算执行不坚决等问题,造成项目预期落空,进而影响企业整体目标实现。三是运行不畅,项目预算存在“重财务预算、轻业务预算”、“重预算编制、轻预算执行”、参与部门少、协同差、配套体系松散等问题。四是部分企业预算执行考核与激励力度不够,使预算工作流于形式,没有收到成效。 1.3资金控制能力不强,债权债务清理迟缓一是资金集中度不高,有限的资金分散在各子分公司及项目上,没有实现资金的统一调配,资金利用率差。二是在施工的过程中,现金流的流转不畅,甚至导致建筑工程垫资、拖欠工程款等情况,使得施工企业面临着经营风险。三是确认收入的依据不够充分,导致账面金额巨大的应收账款及存货已完工未结算,能否收回不确定,严重影响了企业的资产质量以及损益的真实性。 1.4财务管理人员综合素质有待提高施工企业的财务管理人员没有及时对国家颁布施行的新的法律制度、政策进行学习和把握,往往观念和思维还停留在旧的会计制度上。部分财务管理人员不具备专业的业务素质、缺乏工作责任心,没有充分理解财务管理的真正内涵,无法提出科学合理的经营及管理建议,使企业的领导层和决策者不能随时了解掌握企业的财务信息。甚至由于个别财务人员的违法违纪,严重损害了企业正常的经营和发展。 2提升财务管理水平,降低企业财务风险 2.1提高对财务管理的重视程度,完善财务管理组织结构随着市场竞争的日趋激烈,过去粗放型的发展模式显然已经不再适合当前的经济形势和企业发展的需要,企业应更加关注通过提升管理能力来不断增强自身的核心竞争力。首要任务就是提升企业管理者对财务管理的基本认知和理解,关心和重视企业财务管理的发展和建设,将财务管理纳入企业战略管理的核心内容。构建建筑施工活动和财务管理活动相适应的财务管理组织结构,确保财务人员的独立性,有效监控项目财务活动和资金使用情况。 2.2强化资金管控能力,提高资金使用效率第一,从源头做起,严把工程合同的签订关,从合同内容确保资金的正常回收。在工程进行当中,及时办理验工计价形成债权,制定合理有效的收款计划,并加强竣工结算管理,使工程款始终处于可控之中。第二,实行资金的集中管理。在集团公司总部设立内部资金中心,各单位按照收款的约定比例上缴到总部资金中心。由资金中心按照市场经济规律合理运作,从而解决了企业融资难的问题,也保证了项目资金的正常周转,提高了资金利用率。第三,科学调控资金,将有限资金合理分配、使用,充分发挥资金管理对企业经营的保障作用。第四,做好应收账款管理,定期核查各类应收款项,加大清收清欠力度,确保资金快速回笼。 2.3加强成本控制,努力提高企业盈利水平一是制定事前目标成本,用预算成本作为标准来控制实际成本的发生。在生产过程开始前,由公司组织相关部门及人员深入现场,根据中标价的预算成本,结合市场实际价格进行调查,制定出与市场价格基本相符的目标成本预算。二是控制事中成本,通过对各个成本组成单元的严格把控,降低成本。合理组织调配劳动力、制定合理的人工定额,最大程度减少人工费支出;实行对外招标或直接从厂家进材料,选择有质量保证且价格合理的供货渠道,控制好材料的进场验收、限额领用、消耗分析等各个环节,严控材料费支出;按照机械台班对自有机械和外租机械进行程序控制,提高操作人员的设备管理能力,建立健全机械设备管理规章制度,降低机械设备故障率;严格执行间接费用的预算管理,明确审批签字权限,对于不符合财务管理制度和预算程序的支出项目,一律拒绝付款。三是综合分析与考核事后成本。坚持成本控制考核制,始终保证项目成本可控,重视完工项目的清算和决算工作,积极防范意外成本。 2.4建立财务风险防范体系一是科学预测资金保险储备量,确保企业生产的正常需要,防止资金流的断裂;二是充分分析企业短期及长期的债务偿还能力,防止承担到期无法偿还债务的风险;三是在进行投资时,严格实行对投资项目的可行性研究及集体决策,防止投资失败的发生;四是建立财务预警管理体系,合理选取财务预警指标,定期编制财务风险控制报告,准确识别超过安全区的财务指标,提出合理化的控制建议。 2.5科学进行全面预算,确保经营活动有效可控一是分级管理、归口控制。根据管理层次,逐级编制预算,明确各层级管理权限、内容与职责,完善分级归口管理的协调配合机制。二是重心前移,突出事前管理,从财务数据控制模式前移至业务前端控制模式。三是刚柔并济,对于收入、成本费用和资金等重点管控内容,应加强事前预控和实时监控,突出刚性指标。对于一般控制内容,可以采取柔性控制方式,发挥灵活性。四是定期报告制度,及时检查、追踪预算执行情况,完善执行过程信息管理,实施定期预算执行情况报告制度,为各级管理层决策提供依据。 2.6提升财务人员综合能力和素养,构建高水平的财务管理团队财务人员的素质是决定财务管理效果的重要因素。基于此,施工企业的财务管理人员必须认真学习国家的法规制度,积极贯彻执行财务制度,不断提高业务技能和职业素养。同时,建筑施工企业要加强对财务人员的培训和再教育,通过完善制度保障和激励措施,提高财务人员主动学习的积极性,加强团结协作,不断提升财务管理团队的综合素质。 3结束语 只有高度重视财务管理工作,发挥财务管理在企业管理工作中的核心作用,抓好全面预算、资金管理、成本控制、财务风险防范、财务管理人员队伍建设等各个环节,才能从根本上提高企业财务管理水平,从而提升施工企业的价值,保证企业生产经营目标的顺利实现。 作者:于雪单位:中铁十局集团电务工程有限公司 建筑施工论文范文:施工质量建筑施工论文 1建筑工程施工中的技术问题 1.1施工测量技术首先,施工测量在整个施工过程中都是相当重要的,施工人员不仅要明确工作的重要性,还要正确对待施工测量工作,保证以后工作的有序进行。其次,就目前的施工测量技术而言,其水平还比较低,这是由于施工人员水平低和设备落后造成的。现有的工程测量技术人员大多只受过简易培训,没有经过专业化的教育和培养,且对先进的施工设备都不具备操作能力,再加上工程测量设备的落后,即便有高新技术设备也无人会用,从而导致了测量技术达不到理想的水平。最后,技术管理的滞后,现如今的施工技术管理制度还不够完善,基本的体系还没有建成,因此在管理上还存在着明显的不足,形式主义较为明显,大多测量工作只为了完成上级的检查,而非为了满足工程的实际需要。 1.2混凝土施工技术当前很多建筑工程采用的结构都是框架或者框架剪力墙,这种结构的重点在于混凝土的施工,混凝土的质量会对框架结构产生很直接的影响,因此在建筑工程施工过程中对混凝土的质量选择以及施工技术选择上都应有所注意:首先,混凝土的质量选择,由于市场上的混凝土质量不一、参配比例不一,因此施工单位在进行选购时要根据具体的工程质量标准进行严格的筛选,保证施工质量,提高施工安全系数。其次,混凝土的运输。混凝土的使用有一定的时间限制,因此对运输的过程有相对较高的要求,在运输过程中,应防止时间过长而导致混凝土变质,从而影响施工设计的要求。最后,混凝土的振捣,混凝土的合理振捣可以保证其强度符合工程需要,因此要对振捣的方式进行严格的控制,切记出现混凝土蜂窝、麻面等现象。 1.3钢筋施工技术作为支撑建筑物的骨架结构-钢筋,其重要性不言而喻,因此施工单位从钢筋选材到施工技术方面都要按照严格的标准进行。首先,在选择购买钢筋材料时,要重点检查选材是否有再生钢筋混入其中,因为再生钢筋的硬度和强度都达不到标准,使用后会降低施工的质量安全。其次,在进行钢筋加工过程中,要严格控制加工程序,保证工序的顺利进行,减少材料的浪费。最后,防止施工过程中钢筋的搭接和布置出现偷工减料的现象,从而影响整个工程的施工质量。 1.4模板施工技术首先,有些施工单位为了减少工程造价,采用旧模板代替新模板进行施工,旧模板一般容易变形且质量不过关,因此会影响到混凝土施工的平整程度,从而降低施工质量。其次,由于施工过程中地基沉降等原因,模板容易产生跑偏的现象,使模板的施工技术达不到规定的标准。最后,模板在最后的施工过程中容易产生爆模,这种问题的产生直接影响着工程的安全系数。 1.5钢结构的安装施工钢结构建筑随着人们需求的发展而得到越来越多人的认可,其优越的抗震性能和质量保证使得钢结构在很多建筑项目中得到使用,但是在施工过程中还需要注意以下问题:首先,针对钢结构质量重的特点,在运输过程中需要采用较好的运输设备进行运输,尤其是在建设高层建筑时,一定要保证运输设备的安全性能,保证运输过程中的安全。其次,钢结构建筑不同于混凝土建筑,其安装过程是有严格的先后顺序的,一旦顺序有误,则会导致结构的不合理和安全隐患,因此钢结构安装需要有专业的技术人员进行标准施工。 2建筑工程中施工技术管理的相关措施 以上问题的产生归根结底是由于建筑工程施工技术管理制度的缺失以及管理方法的不到位。在整个工程施工过程中,技术管理都参与其中,管理的好坏直接影响着施工的质量、安全以及进度,只有保证施工技术管理的有序进行,才能为施工企业带来经济效益和行业地位。因此针对以上问题给予下面三点建议: 2.1明确管理责任,提升管理水平要想保证施工技术管理的有效进行,就必须提高各部门单位的配合能力以及人员的分工合作能力,让每个施工人员都明确自己的责任和义务,依据相关的法律法规来规范自己的行为。除此之外,还需要对施工技术人员进行定期的岗位培训,保证施工技术安全专业的进行。 2.2协调单位工作,保证施工质量建筑工程一般参与人员较多,且人员组成较为复杂,这就导致了施工技术管理的难度加大。一旦各个施工单位工作协调出现问题,就会有施工人员矛盾激化的可能,从而导致管理难度的增加,因此协调各单位工作是保证施工质量的重中之重。要想保证各个施工单位工作的有效进行,就要做到及时发现、及时处理、及时反馈,无论事情大小都要进行及时的管理,从而有效地协调各个岗位施工人员的工作。除此之外,还要注重对施工技术人员的专业培训和素质培养,从根本上解决施工过程中由于人为原因而产生的各种矛盾,从而降低施工质量。 2.3严审设计方案,重视验收质量建筑工程施工需要按照规定的设计方案进行,如果设计方案出现偏差,那么直接会影响工程的进度以及质量,因此施工方案的设计以及审核一定要严格进行。设计方案时,要严格按照实际的情况以及相关的法律法规进行,吸取多方意见和建议,设计的方案一定要科学、实际、创新。除此之外,施工单位进行最后的验收时,也要严格按照相关规定进行,不可走形式主义,严抓工程质量。 3结语 在我国经济的快速发展下,房地产行业一直保持良好的发展态势。在施工过程中,施工技术的管理和控制发挥了不可替代的作用,需要不断对其进行完善和加强。质量作为企业生存发展的基础,只有在保证质量的前提下才能说发展。随着人们对房屋建筑要求的不断提高,不管是房屋的舒适性,还是房屋的安全性都有了更高的要求。只有建设出经济、安全、优质的建筑产品,才是我国建筑行业未来发展的根本目标。 作者:欧阳安单位:友谊国际工程咨询有限公司 建筑施工论文范文:地基检测建筑施工论文 1高层建筑施工中地基检测以及应用沉降观测技术的必要性 1.1高层建筑施工中地基检测的必要性一般来说,现代化的高层建筑物在长期使用时候,其安全性难以得到实质性的保障,就其实质性而言,及高层建筑物有着极其强大的重量,进而使得地基的负载量越来越大,从根本上使得地基逐渐处于脆弱的状态。一旦发生自然灾害,比如说地震,高层建筑物将很难保证其一定的安全性,同时使得高层建筑物居住人们的财产安全得不到实质性的保障。而地基检测主要是对高层建筑物安全作主要的保障,从根本上使得高层建筑物有着坚固的地基。总之高层建筑施工中地基检测有着一定的必要性。 1.2高层建筑施工中应用沉降观测技术的必要性在现代化高层建筑施工过程中,常常受到水质以及水文等方面因素的影响,从而使得高层建筑施工过程中某些基础部分有着不均匀的沉降,从根本上使得高层建筑的变形在某种程度上严重地超过了相关的技术指标,进而引发一系列的安全问题。而沉降观测技术往往有着严格的技术指标,其严密性的观测,不仅仅对建筑施工工程项目的施工质量有着一定的保证,同时在某种程度上也是对建筑使用的安全进行最大程度上的保障。 2高层建筑施工中地基测量的沉降技术分析 就高层建筑实际的施工过程而言,地基沉降往往需要控制在一定的指标范围内,并从根本上避免地基失稳现象的产生。就其实质性而言,地基检测的不准确不仅仅使得建筑物的安全得不到实质性的保障,同时在某种程度上也会将高层建筑物的使用寿命明显缩短。在高层建筑施工中地基测量而言,首先就要对基准点位置进行精确的确定,并科学的分析沉降数据。 2.1基准点位置的确定就单体建筑物而言,其基准点主要有三个,但是对于较大面积的建筑物而言,基准点在实际的设置过程中,往往采取区分设置的方法,并从根本上将监测网加以设立,充分的考虑基准点的实际位置,一方面要保证基准点的点位长期稳定,另一方便要为建筑物施工过程中的沉降观测提供实质性的便利。在确定基准点位置的过程中,使得与建筑物的距离在30~40m,并使用标准化的水准尺,尽可能的将基准点选取距离电线杆以及墙根相近的位置,并减少观测的误差。 2.2沉降数据的科学性分析科学的分析沉降数据也是高层建筑物安全保证的重要因素之一。观测成果不仅仅指本次的沉降量的记录,同时也包括所累计的沉降量,正确分析沉降量,并对误差最大限度地加以避免。一般而言,高层建筑在实际的施工过程中,其地基的沉降往往难以出现线性等速下降,一旦等速下降情况发生,将会使得高层建筑物处于失稳状态,其安全性也就难以得到实质性的保障。 3高层建筑施工中地基沉降观测技术分析 3.1高层建筑施工中地基沉降观测的基本要求高层建筑施工中地基沉降观测往往需要本着科学严谨的态度,严格的遵循相关的技术指标。其基本要求如下。1)施测要求以及精确度的沉降观测要求在施测的过程中,首先就要使得仪器与设备有着规范性的操作方法以及合理的观测程序,并在首次观测之前,及时检测校正所用仪器的指标,并鉴定其计量单位。仪器在使用一段时间之后,就要再次的检测校正所用的仪器和设备,规范操作人员的操作行为,协调操作人员的额整体工作步调,并加强操作人员的整体配合。对于沉降观测的要求往往就要保证沉降观测有着一定的精确度,沉降观测精度的等级选择往往依据于建筑物实际的测量,并通过对二等水准测量观测法加以采用,从根本上实现沉降观测的精确要求。2)观测时间以及观测点的要求为了更好地保障高层建筑物有一定的安全质量,就要保证沉降观测有着极高的精度测量,并将误差降低到最小值,其仪器的选择往往更加倾向于精密水准仪的使用,并受环境以及温差变化的影响较小。观测人员在实际的观测过程中,要依据于工程的具体特征和条件,选择合适的观测方法和观测程序,及时的纠正观测过程中存在的种种问题,并将每次观测工作的目标做到及时、高校以及精确。其观测时间的周期设置往往有两个时间间隔,在第一次进行观测的时候,就要复测其它阶段,并定时开展工程的施工,对沉降情况精确测量,并及时的掌握沉降规律。其观测点的要求就要使得建筑物纵横向的沉降观测点相对对称,并保持其相邻的间距点在15~30m,并在建筑物的四周均匀分布,设计具体的沉降观测点布置图,依据于施工阶段的实际情况进行合理的沉降观测点埋设,提高观测的意义。3)沉降观测的遵循原则高层建筑物在实际的沉降观测中往往也要遵循一定的原则,首先就要依据于一定的基准点、建筑物的沉降观测点以及工作基点,稳定电位。其次就要保证使用的仪器以及其设备处于有着一定的科学性和精确性,保持其稳定性。再次就要保证观测过程中有着相对一致的观测环境条件。再其次就要对观测人员进行稳定。最后就要固定观测路线、镜位以及程序方法。只有遵循一定的原则,才能从根本上将观测不定性的误差最大限度上降低,才能对统一化的观测结果进行保证。 3.2高层建筑施工中沉降观测的质量控制高层建筑施工中沉降观测的质量控制往往包括对沉降观测点的布设、对基准点的布设以及对高层建筑物定期沉降的观测。1)沉降观测点的布设在对沉降观测点进行布设的过程中,一方面就要依据建筑物地基实际的沉降特点,另一方面则要对地质情况和建筑物结构的具体特点进行实质性的沉降观测点的布设。2)基准点的布设基准点的布设相对来说有着一定的严谨性,直接决定着沉降观测的精确性。基准点在其布设的过程中,就要将沉降观测的整体效果直面烘托,并合理的分析整体沉降观测。首先,在对基准点进行选择的时候,对一些松软地层和相对滑坡区尽可能的将地下各种管道设施加以避免,基准点选择最主要的目的是为沉降的观测提供实质性的便利。其次,基准点埋设应提前进行,最好是提前一个月。再其次,就是要对基准点以及基准点周围的保护标志进行保护,防止基准点被其他因素破坏。最后,在基准点布设的过程中,就要将一些障碍物最大程度地加以避免,以便于观测点的长久保存和固定,进而提高观测的精确度。3)高层建筑物的定期沉降观测高层建筑物的定期沉降观测是在沉降观测点以及基准点布设之后进行的,要依据科学合理的观测方案和按观测周期进行。为了保证初期数据的准确性,往往对每一点的初期观测进行多次测量,并对观测数据进行记录和分析处理。 3.3高层建筑施工中地基检测与沉降观测技术应用时应注意的相关问题高层建筑施工中地基检测以及沉降观测技术应用时要从施工工程的实际角度出发,对仪器设备进行统一化的管理,并及时对其进行检测和校正,定期进行维修。采取一定的施工技术方案,最大限度地提高沉降观测精度。高层建筑施工过程中,更应该对沉降过程的相关技术指标加以明确,在实际的施工过程中,应严格的执行相关的技术指标,规范沉降观测的操作,对沉降观测点的距离进行合理的控制,并使得沉降观测点相邻的间距点在15~30m之间。基准点的设置要对一些障碍物最大程度地加以避免,在其地基的检测过程中,本着建筑物最大变形的角度出发,增强地基的坚实度,并对观测的路线以及操作人员加以固定。高层建筑物在实际的施工过程中,要保证水准点之间的距离约为62.6m,分析沉降结果时,要遵循科学的原则,从根本上减少误差。 4结语 现如今,时代经济的迅猛发展以及科学技术的日新月异,不仅仅全面推动了我国建筑行业的蓬勃发展,同时对于我国国民经济的持续发展有产生着极其有利的影响。为了更好地保障高层建筑物有着实质性的安全,延长建筑物的使用期限,地基检测和沉降观测技术的应用,在某种程度上更全面、更系统以及更长期的对高层建筑进行沉降观测,并及时的对高层建筑物沉降规律加以掌握,从根本上保障了建筑物的安全,这不仅仅有着一定的社会效益,同时也有着一定的经济效益。 作者:叶东伟吴学林单位:广州市建设工程质量安全检测中心机械工业勘察设计研究院 建筑施工论文范文:节能设计建筑施工论文 1房屋建筑节能设计的必要性 1.1我国发展市场经济的需要就当前形势来看,能源问题已经日益严重,对发展国民经济已经产生了一定的制约,如何节约日益紧缺的能源,加强能源的使用率,利用能源推动经济的发展,已经成为焦点问题。作为建筑行业头号能源消耗大户中的住宅建筑,在施工设计的整个过程中要以减少能源消耗为建筑目标,这对对实现国民经济、改善社会环境压力、实现可持续发展都有着较为重要的促进作用。 1.2行业发展的需要依据我国当前的国情,由于能源短缺问题,致使人均能源严重不足。据相关数据表明,综合房屋建筑施工中的能源耗能和建材耗能约占总耗能的37%,这一比例随着市场经济的发展仍在逐年的加大。因此,加大对房屋建筑施工中的节能设计措施,是建筑行业发展的需要。 1.3贯彻国家可持续发展战略的需要在我国,当前经济发展的战略条件为可持续发展,如何实施这一发展战略,就要求我们针对建筑行业中的实际情况,进行节能设计,抵制房屋建筑施工中的能源浪费,把方针政策落到实际建筑过程中,是贯彻国家可持续发展战略的重要举措。 2房屋建筑节能设计中存在的问题 2.1节能设计并未达到节能要求就目前建筑设计特点来看,主要关注点都放在了对房屋施工设计的建筑环境上对,对施工中能源的消耗节能意识不加以重视,楼体整体不朝阳,还有为了达到利益最大化,保证交工时间,一些建筑商在进行房屋设计的时候,技术设施匆匆忙忙的进行安装,存在相当多的隐患问题,房屋建筑实用性达不到标准问题严重。 2.2节能材料单一,技术水平较低根据我国气候特点,我国冬冷夏热的气候特点使我们在进行房屋建筑上就要有严格的节能设计。冬天需要取暖,如果在建筑设计上,墙体做保温就可以大大降低供热系统中的煤炭,对降低能源消耗有一定的促进作用。但是由于在进行住宅墙体保温设计的时候,我们使用的材料大多是一次行能源。大多都采用聚苯板、聚氨酯,而每生产1t聚苯板大约需要消耗2t的原油,每生产1t聚氨酯大约需要消耗2t的石油化工原料。在新材料和新技术开发上相对落后。大多依赖国外的技术,本国特色的节能技术较低。 2.3房屋建筑工程验收方法部完善在进行房屋建筑是都达到标准问题上,我国普遍采用建筑热工法。主要测量内容是用热流计和热电耦对墙体的热流密度、室内外气温、保温建筑墙体的室内外表面温度以及热流计的两表面温度进行测量和简单的对比。以点带面的进行测量,楼体的整体节能是否符合标准没有一个准确的数字作为依据。 3改善房屋建筑施工中节能设计的措施 3.1树立节能意识,提高房屋建筑节能标准房屋建筑设计中,要根据生活和自然需要进行设计,树立节能意识。例如最常规最传统也是最合理住宅朝向设计的时候要遵循空间朝向南,或向南偏东,或向南偏西。这在一定程度上可以得到充足的日照,可以增加房屋冬季的日照要求,充分利用天然的能源,可以减少煤炭资源的浪费,也可以从根本上改善室内热环境的要求。同时在进行住宅配套设施设计的时候,要充分考虑人们日常行为特点进行设计。对施工时间有计划的进行合理的住宅布局,在安装配套技术设备上要细致检查确保设备发挥良好的现实作用。再进行建筑体形系数确定时要对比好建筑物与室外大气接触的面积,保证能耗最低。由此看来,再进行房屋建筑设计的时候,楼体表面不宜凹凸太多,楼体之间要保证良好的通风,这对房屋节能都有良好的促进作用。 3.2提高节能技术水平,研究多种节能材料目前,在我们国家房屋建筑的节能设计水平较低,主要依赖于国外的技术。针对这一问题,我们要针对国外的先进技术进行深入的研究,增加交流学习的机会,构造出符合我们国家基本需要的节能设计技术。针对材料单一的问题,可以在进行住宅建筑设计时采用材料优化组合进行搭配设计使用,采用复合材料构造出复合节能墙体。复合墙体分多个墙体层,主要有墙体结构层、空气层、保温隔热层、保护层、饰面层。这些层体在一定程度针对节能都有一定的有效作用,在很大程度上也会改变住宅建筑传统的墙体保温板结构,对保护环境节省能源有一定的积极作用。近20年来太阳能技术的发展就给节能带来了很多的收益,我们可以利用太阳能这一特点,进行房屋建筑设计的时候将太阳能装置纳入设计规划中,预留太阳能安装位置。这在节省能源问题上可以解决很多问题,节省很多常规的能源。 3.3加大房屋建筑节能验收监督力度加强监督力度,是为了更好的满足生活需要。从根本上解决房屋使用寿命低,能源浪费的问题。加大政府的验收力度,对不合格的住宅建筑坚决进行打击控制。再进行楼体强温验收工作上,就改善测量方法,采取多种方法测量,进行平均值对比,改变一点带面的传统验收方法。经过多方考据得出精确值的测量方法可以真正意义上完成在节能的基础上服务好大众生活的任务。 4结束语 综上所述,房屋建筑施工中的节能设计是一项重大且持续的工程。这就要求我们建筑行业在进行建筑设计时要树立好节能意识,并积极参与刀建筑节能行列中,为节能事业出一份力。同时还要加强相关部门的监督力度,正确引导其节能思想和规划,真正意义的做到缓解我国当前能源紧张问题,有效降低能源消耗率,提高居民居住环境,为国民经济持续发展贡献力量。 作者:许慎远单位:乌鲁木齐经济技术开发区(头屯河区)建设工程质量安全监督站 建筑施工论文范文:施工管理下的建筑施工论文 1建筑施工管理中的问题 建筑行业作为国民经济的重要支柱,不但在解决就业再就业问题中起重大作用,而且影响着我国经济发展的速度与质量。建筑行业的健康发展,决定着我国经济增长的快慢,人们生活水平的提高,所以,应充分重视建筑施工的管理工作。通过对当今建筑行业的分析,可以得出建筑施工管理中主要存在以下几方面问题:(1)施工管理相关规定不健全;(2)施工企业与人员安全意识缺陷;(3)建筑施工工序不科学;(4)施工质量不过关,本文主要针对以上问题进行讨论分析。 2建筑施工中管理的问题分析 (1)施工管理相关规定不健全。社会的健康发展离不开法律法规的约束,同样,建筑施工中也需要规定进行限制。目前,在建筑施工中,国家相关部门的政策方针并不健全,虽然颁布一些规定,但是由于实施不严格、内容不详细等问题,容易发生钻空子的情况。建筑公司对政策规定的认识不足,致使无法形成统一的管理体系,缺乏统一的、专业化的管理模式。 (2)施工企业与人员安全意识不足。在我国,大多数建筑施工是在露天场地下进行的,这就导致其具有高空作业时间长、施工人员多、多工种同时进行的特点。在这样一个复杂环境下,经常会发生施工事故,造成人员伤亡与财产损失。由于施工人员散漫随意性强,对安全认识不够,施工企业的保护措施不到位,这是安全事故频发的主要原因。 (3)建筑施工工序不科学。在工作生活中,根据需要的差异决定着建筑类型的不同,而对建筑本身的材料需求也不尽相同,因工程的不可逆性决定其必须建立一个完善的施工工序,但是一些劣质的工程建筑都是因为企业为追求经济效益,偷工减料、不按工序要求造成的。这一现象在我国建筑市场非常普遍,主要原因就是企业监管力度不够,盲目追求经济效益,施工工序不科学导致的。 (4)施工质量不过关。时代的快速发展,追求效益、效率成为建筑行业的主流,这种情况造成施工质量问题频发,呈现愈演愈烈的趋势。出现这种情况的原因有以下几点:①施工前缺乏系统的评估,技术方案准备不全,各部门人员无法有效的配合,造成返工现象频发,以致影响施工进程。②现代建筑过多追求个性化、时尚化,对建筑细节要求高,给施工带来很大难度,加剧了各专业之间的冲突。③科技的进步也带动了建筑行业的革新,新材料的出现新工艺的进步,使部分施工单位技术无法及时更新,盲目套用其他建筑施工方案,施工人员专业知识不足,从而造成新旧工艺冲突,无法妥善处理建筑中存在的问题。 3建筑施工问题的解决对策 3.1健全施工管理的相关规定只有具备完善的规定标准,才能约束建筑施工出现的违法行为,从而保证建筑行业的健康发展,在当前的形式下,健全施工的相关规定已经势在必行。国家相关部门要在法律规定的范围内制定出各项建筑施工标准,并且严格进行实施,才能起到真正的作用。在健全相关规定时要按照我国的实际情况进行,不可照搬照抄盲目实施,此外还要加强监督机制,保证建筑工程的施工安全,以此提高工程质量。 3.2加强施工企业与施工人员的安全意识培养安全意识是工程顺利进行的关键条件之一,在建筑施工过程中,安全施工是施工现场的重中之重,直接关系到人员的生命财产安全,也是保障工程按期完成的关键因素,所以,企业必须提高安全重视。此外还要加强施工人员安全意识培训,提高监督水平,坚持“安全、质量”为本的原则。使安全隐患在萌芽时期就被遏止,从而保证施工质量,建设出人们放心的建筑。 3.3完善施工工序的科学性在开始建筑施工之前,要在项目现场进行实地考察,做出准确、科学的施工工序的方案。在施工过程中要严格按照规划好的工序进行,各个部门要根据建筑企业的工程方案进行合理的施工配合。建筑企业不可盲目的规划设计方案,施工部门也不能随意更改施工工序,杜绝以追求经济效益为手段的建筑施工。企业要加强对施工过程中的监管力度,完善问责制度,从而保证施工进度顺利进行,提高建筑质量。 3.4加强施工质量的监管力度在建筑施工过程中,企业要按照建筑本身需求制度适合的规范,购买正规厂家生产的建筑材料。施工单位要掌握工程项目的难点和重点,对其进行跟踪监控,一旦出现问题及时处理;施工人员要具备相应的专业知识,对施工过程中所需的材料要甚至选择,在根源上保护工程质量。在施工完成后,做好成品保护,避免后续施工造成的破坏,直到整个工程的顺利验收为止。 4结语 综上所述,建筑施工的管理工作是整个建筑质量的主要影响因素,不仅对建筑本身,对企业自身也有巨大的经济效益,对国家和社会也有良好的影响。完善的施工管理制度能促进我国建筑行业的健康发展,减少劣质建筑的存在,保障国家及人民的生命财产安全。总而言之,建筑施工的成功管理对建筑企业健康发展具有重要意义,本文主要分析了建筑管理中的问题,包括施工相关规定不健全、施工人员安全意识差、施工工序不科学和施工质量问题,并且做出了相应的解决对策,以此促进我国建筑工程的安全和质量水平,提高我国建筑领域的综合竞争力。 作者:刘富国单位:重庆益晖建筑工程有限公司 建筑施工论文范文:技术管理房屋建筑施工论文 1房屋建筑施工技术管理的基本特征 我们都知道,建筑施工领域最主要的目标是可以将管理职能与系统科学的方法相结合,进而更有效地完成工程项目的建设工作。在实际的工作中,我们一定要依照国家的法律法规、技术政策以及规章制度的规定,确保施工过程的高效性、系统性和规范性,进一步达到进度和技术、经济与质量、技术与生产的完美统一。涉及范围广、约束性较强、工作任务重、信息量较大等是建筑施工技术管理工作的主要特征。然而,技术管控于实际施工管控过程中体现出的主要优势如下:第一,它有助于项目施工同项目自身特征的整合,目的是便于采取更适合的技术工种及施工方法,从而确保高施工质量;第二,能够对相关资源进行合理配置,对施工策略进行优中选优,减少建设费用,增强经济效益,加快工程施工进度,缩短工期;第三,其还有助于理论与实践相结合的技术革新,同时有利于更多更具创新性的施工方式的出现,也对技术管理水平的提升、施工队伍专业素养的提升具有极大的帮助作用。 2各个施工阶段的技术管理剖析 2.1准备环节的技术管理工作对于施工前的准备环节来讲,需要创造良好的施工环境,做好相关准备工作,来保障施工过程的顺利开展。此阶段技术管理工作的内容主要包括:首先,对施工图纸有一个宏观的把控,明确工程项目的具体要求。另外,我们还应该熟悉施工现场的实际情况;其次,搞清楚施工所需具备的各种条件,规划好工程建设的工作流程图和有关设计;还有,施工图纸的技术交底工作也不可忽视。因为技术交底工作对于建筑施工的进程及质量等都具有很大的影响力,所以我们必须对其有足够的重视。不少隐蔽工程和特殊的施工项目需要进一步强化技术交底工作,同时更加注重建材和基本技术的规范,还有就是加强对经常性的发生质量问题的部门及成品的保护工作;此外,规划好严谨的施工技术管理方针,提早准备好施工项目建设所需的所有条件,例如:技术、财物、人力及组织等方面。保障施工高质量的同时,尽可能减少施工费用、提升工作效率。还有特别关键的一点,就是必须制定健全的工程结构检测与查验体系。这样做的目的是在令工程建设顺利进行的同时,尽量地缩短工程建设所需耗用的周期长度。对于计划要使用的新材质、结构、技术,应当确定缜密的方案及对策,并积极地落实好其他各项工作。除此之外,像建立健全完工质检制度与评测机制、针对隐蔽工程而言的质量验收等,也都会对准备阶段的技术管理工作提供一定程度的帮助。 2.2施工环节的技术管理工作施工过程中的技术管理即现场施工的技术管理,它是当前施工技术管理工作的关键环节。依照项目部的规划任务,企业需要管理好内部工程的质量、工期、费用以及安全等,所以说这就必然要求加强施工中的技术管理力度,依据设想和规划中的施工平面图纸来进行有针对性的管理。这项工作要求要做到以下几点:第一,熟悉施工草图以及企业对工程项目的具体需求;其次,对建筑施工方案优中选优,不断地进行方案的优化,以便可以获得更出色的施工效果;第三,积极将各项管理任务落实到位,提早了解施工环节的具体状况,保证工程的顺利竣工,以及经济预算的合理;第四,为长远打算,及早做好对特别是隐蔽工程的记录工作;最后一点,注重对相关资料的整合与积累、收集工作,保障和工程项目建设的同期性。2.3工程建设后期的技术管理当一项房屋建筑工程项目进入到后期阶段时,建筑施工的总体形象已基本完成,这个特殊的时期我们需要做的就是继续稳固技术管理工作。此环节可采取的技术管理手段主要包括:(1)号召负责不同工程项目的人员对施工操作与规划设计进行严格的比对,看是否尚存在不合理之处;(2)系统完整地检查一切的隐蔽工程项目,同时重点清查关键性的工段及建筑设施。只要不符合规范的,在清点完之后必须马上做出相应处理;(3)及时清扫施工现场产生的碎屑、粉灰等各种垃圾。这样可以更有力地防止施工事故的出现,也能够保持建筑物的清洁,为工程的顺利竣工提供保障。另外,我们还可以通过建立评比制度的方式,对施工完毕的工程项目进行研究和分析,比如:实际施工过程中碰到的各类难题、如何更有针对性地解决这些问题、怎样评价这些已经完工的工程项目等等。这种方法不仅有助于找出各种施工问题的有效解决方法,降低施工事故的发生率,也能够激发出工作人员的热情,令他们全心全意地投入到工作当中。 3完善房屋建筑施工技术管理工作的对策 所谓施工技术管理,指的是施工单位对生产技术做出的指挥、协调、组织和控制等各种活动的总称。它是达到工程施工管控任务的有力手段。要想使施工技术管理更加全面、有效,必须做好以下几点内容:首先,建立一个综合性较强的施工技术管理体系,明确各技术人员的工作职责,更好地保证工程项目的运转;其次,处理好基础任务,像完善补充技术记录、技术规程、计量工作、档案保管等一系列技术管理工作;还有,参照施工技术管理的基本规章,健全技术交底、图纸审批、设计变更、工程验收等各阶段的技术管理机制;另外,就是合理运用现代化科技,在加强对施工后期技术管理重视程度的基础上,不断提升建筑施工的技术管理力度。4结束语综上所述,考虑到房屋建筑施工技术管理对于整个工程项目管理的重要性,这就要求施工企业必须在当前及以后的工程项目施工过程中不断地努力和探索,以求寻找到更加合理有效的技术管理策略,同时,将其自觉落实到实际的工程施工环节之中,使技术管理工作最大程度地发挥出自身的效用,才能够有力地保障整个建筑施工过程的高效性、稳定性和安全性。 作者:许曼单位:广东湘盈建筑工程有限公司 建筑施工论文范文:我国安全管理建筑施工论文 1我国建筑施工安全管理中的问题分析 1.1安全管理被忽略企业都是利益最大化为宗旨,从而忽略了许多增值条件,如太过看重利益而以忽略安全问题为代价对企业也是得不偿失。尽管如此,许多企业还是没有理清建筑施工安全的重要性,没有认真予以重视。一些企业盲目追求经济效益,导致在安全方面没有明细规则来管理,安全管理人员都没有认真对待安全管理,使所谓的安全监管形同虚设,丝毫没有发挥其作用。而有些建筑项目在安全问题上都无章可循,安全制度随意建设,往往墨守成规,直接执行,这就使得该制度与现实发生矛盾,根本无法解决问题,反而让其更加错综复杂,杂乱无章。 1.2管理人员自身素养低我国现有建筑工人的组成部分大多是农民工或学历不高的人,其文化素养都比较低,没有维权意识,同时又缺乏管理知识与专业技能,他们大多数都是直接上岗,无专业培训跟进,也没有佩戴安全装备,从而使得发生安全事故的几率大大提高。另外,建筑单位对监工的管理强度没有达到,许多工人频繁更换,大多企业的工人都是临时外聘的,随意使用当地人以及外来的民工,没有经过仔细的筛选严查,而他们有没有与单位签署安全保护相关协议,无法得到法律保障。 1.3安全监管力度不够建筑工人工作期间,没有配备安全防护用品的现象较为普遍。建筑单位对于工人的基本安全利益,相关保险以及关于安全意识的培训都没有到位。在施工过程中没有进行安全护栏,许多不相关人员都可以来去自由,而相关的施工设备安放不规范,工人劳累多度,加班的现象时有发生,睡眠时间严重不够,导致施工过程事故发生率加大。监管部门又疏忽管理,相关资料文献少,巡视力度不够,一些比较危险的工程都没有进行切实的监控,安全方案以及核查都没有反复对比,使有些环节,监察力度都不够,审查部门玩忽职守,安全事故发生率大大提高。 2我国安全管理相关解决措施 2.1增强安全防护意识我国法律有明文规定,建筑单位有义务建立规范的安全管理体系,对工作人员进行相关安全培训,使其具备基本的安全意识。随着我国经济水平不断提高,许多建筑单位都开始投入先进设备提高施工质量。这就更加要求对施工人员加以专业、标准的安全防护培训,增强自身的安全意识,可以进行自我保护。同时遵守国家的规章制度,认真筛选工作人员,符合标准才允许其上岗就业。关于人员的安全培训,建筑单位应参照社区参与的相关模式,做好安全培训计划,设计培训系统,做好相关人员准备,尤其注意对施工人员素质教育,提高其素养。具体的安全管理培训。 2.2规范安全部门职能一般安全管理层下设三个职位,分别为:项目经理、项目总工以及安全总监,建筑单位应有计划安排安全管理培训,比如通过策划和安排安全培训的方式达到项目管理成员安全知识都能得到全面提高。安全管理委员会主要的任务是将工作的每一个步骤都仔细分解然后根据每一层次的相关细节判断出潜在危险,进而对参与该层次的相关工作人员定向讲解培训,防患于未然,这样层层分解便能使整个项目和施工人员更好的操作,了解自身威胁点加以防护,提高成员整体的安全意识。 2.3加强施工过程安全防护做好安全保护工作,不仅要加强施工人员的安全意识,更需要加强对施工现场的防护,对此国家也有相关法定,须严格执行。施工单位应做好施工现场的水、电以及消防设备的管理工作。一方面时刻紧盯施工过程,不定时巡查,另一方面做好意外事故的预防工作,从根本切断事故发生的机会。施工的场所有许多器械,或者工具安放不合理,故应合理配置,进一步加强安全管理的效率。 2.4加强施工人员专业素质首先要得到注意的是施工管理人员的聘用,一定要始终坚持制度化、透明化的原则,通过开办招聘会或联系人才中介等形式为企业网罗到一批具有较高的企业管理能力、工程施工技术和社会责任心强的管理人员。然后就是企业文化的正确树立,首先要将“安全问题重于泰山”的意识深入到企业的文化中来,在此基础之上将施工质量和服务态度深入的贯彻到实际的工作当中去。伴随着这些年建筑施工技术的不断提升,施工单位同时也需要加强管理人员和工作人员的培训工作,定期对全新的施工工艺和先进机械的使用技术对全体员工进行培训。对于国家颁布的《安全生产法》、《特种设备安全监察条例》、《施工现场临时用电安全技术规范》等法律法规要加强贯彻,并实时对工作人员进行渗透。 3结束语 随着社会的发展,工程数量的不断增多,我国政府愈来愈重视建筑施工的安全管理。只有保证建筑工程安全管理做到位了,才能保持我国社会稳步发展。在建筑工程安全管理创新上还要能够结合当下的实例,从实践中吸取经验,保证建筑行业健康积极向上的发展。 作者:易晓强单位:桂林排水工程管理处 建筑施工论文范文:混凝土建筑施工质量管理论文 1影响混凝土建筑工程施工质量因素分析 1.1管理意识不足随着建筑工程的逐渐增多,建筑行业的竞争更为激烈,为获取更大的竞争优势,有更多的建筑企业逐渐意识到加强工程施工质量管理的必要性,并也采取了一定的措施进行管理。但是从实际情况来看,大多数管理措施并没有得到有效落实,工程施工的重点还是在获取更多经济效益上,工程质量管理意识不足。这就导致了建筑企业不能及时发现工程建设中存在的问题,进而不能采取措施进行解决。另外,因为各项管理制度制定不完善,或者落实程度低,都将直接影响到工程质量管理的效率。 1.2施工技术落后就我国建筑工程施工现状来看,虽然有更多新型施工技术与工艺被引入,但是仍然缺乏专业性质的施工队伍,各项新型施工技术并不能充分发挥出其具有的功能。因为建筑工程管理工作落后,实施的管理制度缺乏合理性,与工程施工技术以及工艺管理现状不符,不能严格按照设计方案来进行施工,在根本上影响工程施工质量。 1.3资源管理不到位首先,选择的施工材料质量与性能并不能完全符合国家相关标准,而施工材料是工程建设质量的根本因素,对其质量验收不到位,会对工程主体结构的施工质量造成影响。主体结构施工质量决定了整个工程建设效果,更关系着施工人员的人身安全,因此必须要采取措施对此方面进行管理。其次,施工所用设备陈旧老化,现有的设备性能已经不能满足现代新型工程建设的需求。面对建筑工程施工难度与复杂性的增加,对施工设备提出了更高的要求,必须要及时对老旧设备进行更新,并做好日常维护管理,以免设备运行故障影响工程正常施工。最后,缺乏专业管理人员与施工人员,专业管理人的缺乏导致管理不到位,增加了施工质量问题出现的概率。现在建筑工程施工人员大多为农民工,专业程度较低,并且安全意识不够,对施工技术以及工艺掌握不足,导致工程施工存在质量问题。 2混凝土建筑施工管理原则 2.1质量原则对混凝土建筑工程施工质量进行管理,主要目的就是保证工程施工所有环节严格按照相关规范来进行,结合工程施工现状管理需求采取各种检测与监控手段,对所有行为进行规范化管理。在进行管理时必须要严格遵循质量原则,将施工质量放在第一位,争取在整体上满足用户需求,减少质量问题的发生,延长其使用年限。 2.2提前原则现在对于建筑工程施工质量管理工作的开展都是在事后进行,不但会延误工程施工工期,同时也会因为返工而造成成本增加。因此,在进行质量管理时,还需要遵循提前原则,即以预防为主,将事后管理转变为事前与事中控制,从对产品质量的检查转变为工作质量的检查控制,保证施工技术与工艺实施顺利,每道工序都能够严格按照设计方案来进行,从细节进行控制,避免质量问题的发生。 2.3核心原则因为建筑工程施工时涉及到的内容众多,整个项目的管理工作量大,为保证工作的有效进行就必须要确定一个核心,然后再进行辐射管理,加强不同工序以及专业之间的联系,保证工程施工质量。基于建筑工程建设特点,建设所涉及到的资源最终都固化成为工程产品,最终将其移交给业主,只有人力资源除外,并且随着施工经验的增多,其所具有的价值越多。在进行管理时可以将人力资源作为核心,采取培训以及绩效管理等方式来激发其所具有的作用,提高建筑工程施工质量管理的效果。 3混凝土建筑工程施工质量管理措施分析 3.1提高施工质量管理意识首先,应提高建筑企业领导阶层管理意识,领导人员管理意识往往会影响到决策方案的合理性,其质量意识的提升,能够安排更多的资源来保证工程施工质量满足要求。并且,领导阶层质量管理意识的提升,可以从工程建设实际情况出发,建立专门的管理部门并配置相应的管理人员,提高质量管理工作执行的有效性。其次,提高管理人员质量意识,使其充分意识到日常管理工作中控制施工中质量的必要性,然后将一系列管理措施落实到位,保证施工行为的规范性。最后,提高施工人员质量控制意识,将质量管理落实到每一个细节,从根本上做好质量的控制,以专业的技术与态度,保证工程施工质量满足要求。 3.2加强施工资源管理一方面,必须要结合工程实际需求,做好施工材料管理,施工前做好材料质量验收工作,降低因材料质量不合格而影响工程整体建设效果。对于施工材料的管理,要求选购人员应做好对工程当地材料市场的调研,选择市场口碑好并且具有专业生产资质证书的单位作为供货商,在材料进场前必须要做好验收工作,检查是否具有合格证书、质量检验证书以及生产日期等资料,在验收合格后才可进场投入使用。另外,材料进场后还应做好放置管理工作,避免其受到环境因素影响导致性质与质量改变。另一方面,加强施工设备管理,在进场前应检查设备规格、合格证、出厂证书等,确定各构件安装正常,确定其能够正常运行。并且在日常施工过程中,还需要做好设备的维护工作,及时发现存在的隐患并排除,对于老旧的设备应及时更换,保证设备能够正常运行。 3.3建立完善管理体系建立完善质量管理体系,保证体系的科学性与合理性,并对各项施工行为进行规范,确保工程正常施工。通过管理体系的建立,将质量管理责任落实到人,并将管理效果与绩效考核挂钩,以此来激发管理人员的积极性。另外,还应做好施工现场管理工作,成立质量检查专项小组,专门负责现场施工巡查,对于发现的施工问题应及时指出,并督促其改正,在施工结果满足要求后才可进行下一步施工。质量管理工作必须要将管理体系落实到位,并将环境标准与安全标准相结合,从整体上提高管理水平。 4结束语 建筑工程施工质量管理,是社会发展的需求,同时也是提高企业市场竞争力的重要措施之一。需要结合现存施工质量问题,分析问题发生的原因,采取切实可行的措施进行管理,争取不断提高工程施工质量管理的效率。 作者:曹小青白小康单位:西安市市政建设(集团)有限公司 建筑施工论文范文:房屋建筑施工技术管理论文 1房屋建筑施工技术管理方面的概述 就我国目前的实际情况来看,房屋建筑施工技术管理是施工建设中最核心的任务,其对整个工程建设中的进度、质量以及相关的技术应用,都起着重要的作用。目前在建筑施工中,使用了一些新的管理理念,并且和工程的建设相结合进行综合分析,这是对建筑施工工程的整体控制和管理方面的强劲手段。就实际技术管理方面,若要对管理的目的和效果上加以明确,就必须依据科学制度和手段来加强施工科学合理化的控制与管理,从而保证建筑上的社会和经济效益。当引入新材料、新方法以及新技术时,企业也应当了解自身于施工技术上管理方面的一些不足。 2房屋建筑上施工技术的管理意义 2.1施工技术的管理贯穿在房屋建筑施工的全部过程施工技术的管理始终都贯穿着房屋建筑的施工全过程,自房屋建筑工程开始的确定及合同签订再到工程的竣工验收,施工技术管理都始终涉及和贯穿着每一个阶段。同时,因为房屋建筑的施工建设是一项复杂且繁琐的多工序、多工种以及多项技术,共同交叉应用、协调配合的过程,所以其在应用方面也极复杂。这不仅要求做好图纸的会审、组织设计的编制、施工现场组织和管理、质量的检查和验收等工作,而且还要充分地熟悉与了解相关的技术标准、规定,以及技术资料与技术装备的一些使用情况。 2.2施工技术的管理水平影响很大企业建设房屋建筑工程的关键目的就是要获取较高的效益,而工程施工技术的管理水平上的高低将直接决定着此目的成功与否。同时,施工技术的管理水平高低还直接对建筑工程的成本、质量、进度等方面,也有着重要的影响。由于不一样的房屋建筑,它的外形设计与建设规模等方面都有一些区别,所受到施工环境、条件和人员等因素的影响也都不尽相同。 3建筑工程的施工过程中存在的一些问题 3.1施工前的相应技术准备工作,不到位建筑工程在施工之前,要提前审视设计图纸,并对设计图纸中一些不符合施工实际状况的问题与地方,需要和专业人员商讨并加以修正,最后得出最符合实际情况的设计施工图。然而,目前大多的建筑施工项目在设计图的审核环节上不是很重视;在施工方案上,往往施工的管理人员同样不予重视,认为只要施工队伍到位就能够开始施工。此种方法是既无效率,又缺乏科学化合理化的管理。 3.2施工原材料的管理不到位有些房屋建筑工程在施工时,对于使用材料的管理较为混乱,他们将材料随意摆放,并对原材料的购买、运输、保存以及使用等相应阶段的管理,也缺乏科学、合理化的规范。同时,对材料采购者的监督管理也非常的放松,这往往使得最后所采购的原材料的质量出现问题,不符合规定的要求,同时,原材料的供应也不能及时到位。 3.3施工安全的管理方面不严格由于不少的建筑施工工程都是在高空中进行作业,它是一项非常具有危险性的工作,所以,建筑施工的安全责任人一定要充分发挥其所应该承担的职责,并确保建筑施工人员的生命安全。但是,当前的施工方面既缺少对施工安全的监督与检查,又缺乏较好的施工安全教育知识,因而导致建筑施工的工作人员对施工安全方面普遍不了解且不够重视。 4房屋建筑上施工技术管理的措施 4.1对行业当中的信息多加关注要加强对行业中那些有效咨询信息的关注度,要时刻进行正确的分析,对国内外先进施工技术的创新以及运用,拥有正确、深入地了解与把握。并且,对于那些新材料、新方法以及新技术等有详细地了解和渗透,要时刻关注着建筑行业的发展和变动方向。另外,通过引入与之相关的专业人才,从而增强企业的整体施工能力,要密切地关注新型建筑材料的研发和使用,并能够对相关的信息进行有效的关注和搜集。 4.2加强对施工技术管理工作的科学性房屋建筑的施工技术管理是一项系统并复杂的任务,要完成此项任务,管理人员需要完善组织上的建设,要严格的按照施工技术制度完成工作,对施工者进行科学的调控和规范。为此,管理者必须要熟识相关的政策,要与企业的特点相结合,制定出适合企业发展的管理制度,在施工中要按工程的变化来修正和完善制度。同时,施工管理者也要根据情况来制定出一些激励措施与奖惩制度,给予表现优好的个人及施工队伍相应的奖励,而对于那些玩忽职守或造成损失的工作者及施工队伍要进行适宜的处罚,来充分调动这些施工人员的主动性和积极性。 4.3增强施工人员的专业能力在建筑施工开始之前加强那些施工工作人员的一些相应的专业技能,并且要展开进行统一的相关专业的技术培训工作,从而让建筑工程的施工人员所学习到的技术在应用方面能够达到一个同步的状态。当再出现一些相关技术上的问题的时候,能及时的被另外施工人员发现并及时的对问题进行改正,让房屋建筑的施工技术管理工作更为有效。 4.4强化建筑材料的管理技术管理的工作不仅是对施工人员的相关技术提出要求,同时也要在建筑施工的原材料质量上实施严格管理。因而企业应根据建筑设计的要求采购适合的材料,采购时应该要求厂商出示材料的合格证和检验报告,并对采购的人员进行正常监管。材料入场时,要正确进行分类和摆放。新材料要严格按它的保管要求来进行摆放。实际施工中,要严格按其流程来进行施工,同时对其质量进行检查。 4.5加强施工技术上具体的管理措施施工企业应该加强技术管理这方面的一些基本工作,如把相关技术的一些原始记录进行完善,并加强相关技术资料的规程、信息、档案及相关数据计量工作方面的管理等。施工企业在施工技术上的管理措施要加强,建立一个完善的组织机构,让施工人员能准确意识到所承担的工程以及相关技术管理上的责任。利用先进的一些信息管理技术,来对资料的搜索、记录、整合以及保存等工作进行重视,并协同社会上其他建筑企业以及资深人员来共同合作,大力组建一个综合统一的、全国性的此行业数据库,为此目标进行不断的努力、奋斗,让我国的建筑行业在其施工技术管理上有更强的实用性和时效性。 5结束语 建筑的质量不仅直接关系着我们的生命和财产安全,而且影响着建筑行业的未来发展。不管是从建筑业来说还是对社会层面来说都对此十分关注。在房屋建筑的施工中,不仅是对建筑施工技术的不断更新及不断研发的更安全和环保的技术去应用到建筑施工中,同时对于在房屋建筑的施工过程中遇到的各个问题,也应及时发现并加以改进。 作者:丁慧牛二坤单位:郑州市第一建筑工程集团有限公司
工程测量学论文:工程测量学发展管理论文 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计 一、学科地位和研究应用领域 1.学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: ——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ——航空摄影测量与遥感学; ——地图制图学; ——不动产地籍与土地整理。 3.研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETERISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 高程测量方面,最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里,如用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量),即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展,其精度达微米级。 具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点,采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展 1.测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效,稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系,可对多个粗差同时进行定位和定值,这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。 方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型,过去一直仅停留在理论的研究上。实际中,要求对多种观测量进行综合处理,因此,方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前,通用平差软件包中已增加了该功能,但还需要在测量规范中明确提出来。 需要指出的是:许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密,主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点,但由于多余观测少,发现和抵抗粗差的能力较弱,不宜滥用。建立一个区域的控制,首级网点采用GPS测量,下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看,全面布设的导线网具有更好的图形强度,精密较均匀,可靠性也较高。 2.工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是:根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案,根据仪器确定观测值精度,可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵,协方差阵的主成份计算,特征值计算,点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较,使之既满足设计要求,又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算,直到获取一个较好的结果。 在实践中,总结出了下述优化设计策略:先固定观测值的精度,对选取的网点,观测所有可能的边和方向,计算网的质量的指标,若质量偏低,则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下,若网的质量指标偏高了,这时可按观测值的内部可靠性指标ri,删减观测值。ri太大,说明该观测值显得多余,应删去;若ri很小,则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”,从“肥”到“瘦”的优化策略。 从模拟法优化设计的整个过程来看,它是一种试算法,需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外,在成果输出的多样性、直观性,在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。 用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案,可进一步用模拟观测值作网的平差计算,同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网,作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见,有较大的质量富余,建网费用偏高。网优化设计费用很少,所带来的效益较大,凡是较重要的工程控制网,都应作优化设计。 3.变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 (1)变形观测数据处理的几种典型方法 根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法,由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算,可得到变形与显著性因子间的函数关系,除作物理解释外,也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。 若仅对变形观测数据,可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模,前者可针对小数据量的时间序列,对原始数列采用累加生成法变为生成数列,因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列,通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项,然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA,这种组合建模的方法,可分性好且具有以下显著优点:将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序;具有同时进行平滑、滤波和推估的作用;模型参数聚集了系统输出的特征和状态;这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。 把变形体视为一个动态系统,将一组观测值作为系统的输出,可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述,以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量,可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列,按照一套递推算法,把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外,动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理;也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。 对于具有周期性变化的变形观测时间序列,通过Fourier变换,可将时域内的信息转变到频域内分析,例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和,通过计算各谐波频率的振幅,最大振幅以及所对应的主频率等,可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统,变形视为输出,各种影响因子视为输入,并假设系统是线性的,输入输出信号是平稳的,则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计,可以分析输入输出信号之间的相干性,输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。 (2)变形的几何分析与物理解释 传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性,主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下,参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外,前述的时间序列分析,灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。 变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系,通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础,观测资料愈丰富、质量愈高,其结果愈可靠,且具有“后验”性质,它与变形的几何分析具有密切的关系,是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数,建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程,在边界条件已知时,采用有限元法解微分方程,可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法,可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用),具有“先验”性质。只要有限元划分得当,变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量,泊松比,内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好,该法无疑是一种多快好省的方法,目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设,有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异,这就导致了将两种方法相结合的综合分析法,以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法,通过反演解算,重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法,条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单,其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍,根据力学模型、几何条件和静力平衡方程,对平衡条件作迭代计算,可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生,用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域,需要与地质和工程结构方面的人员合作。 (3)变形分析与预报的系统论方法 用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统,它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构,是非线性的,开放性(耗散)的,它还具有随机性,这种随机性除包括外界干扰的不确定性外,还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外,还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。 按系统论方法,对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究,前者系针对黑箱或灰箱系统建模,前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似,系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解,而是在对系统受力和变形认识的基础上,用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程,模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程,用单滑块模型模拟大坝的变形过程,用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的核心,为此引入了许多与动力系统有关的基本概念,这些概念与变形分析和预报密切相关,它们是:状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线,每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解;吸引子代表系统的一种稳定的运动状态,它可以是一个稳定的相点位,环或环面,也可以是相空间的一个有限区域,对于局部不稳定的非线性系统,将出现分数维的奇怪吸引子,表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征,根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度,由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构,并按一定的算法计算吸引子的关联维数,柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等,可在整体上定性地认识变形的规律。另外,也可根据监测资料,反演变形体系统的非线性动力学方程。 系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识,如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的,将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的,希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。 四、大型特种精密工程测量 大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。 1.国内览胜 三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测,其规模之大,监测项目之多,都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术,在实践中也在不断发展新的技术和方法,如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统;拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等,都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统,监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网,其最弱点精度优于±1.5mm。 北京正负电子对撞机的精密控制网,精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm,200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm,秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。 上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm,桥墩点位标定精度达±0.1mm;武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线,安装的垂准误差仅±9mm。 长18.4km的秦岭隧道,洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm,一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通,仅一个贯通面的情况下,横向贯通误差为12mm,高程方向的贯通误差只有3mm。 2.国外简述 国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例,德国汉堡的粒子加速器研究中心,堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器,直径仅100m,1978年的正负电子储存环,直径743m,1990年的电子质子储存环,直径2000m。为了减少能量损失,改用直线加速器代替环形加速器,正在建的直线加速器长达30km,100~300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米,并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量,其测距精度与ME5000相当,对平均边长为50m的3800条边,改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机,其直径达27km,为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上,利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量,均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量,精度优于1×10-6D。 露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m,高65m,自重8000t,其挖斗轮的直径17.8m,每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量,在其上安置了3台GPS接收机,与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位,挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标,按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面,可计算出采煤量,经对比试验,其精度达7%~4%。这是GPS,GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。 核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m。在整个施工过程中,要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm,在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良,出现不均匀沉陷,使塔身产生变形。为此,要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量,对每一施工层,沿塔外壁设置了1600多个目标点,在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍,所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证,也为整治工程病害提供了可靠的资料,同时也能对整治效果作出精确评价。 瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km,为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95),采用GPS技术施测的控制网,平面精度达±7mm,高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段,中间设了3个竖井,共4个贯通面,横向贯通误差允许值为69~92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗,计划于2004年全线贯通。 高耸建筑物方面,有人设想,在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦,这不仅是建筑师的梦想,也是对测量工程师的挑战。 五、科技研究开发实践 将科研成果转化为生产力是科研的最终目的,作为一门应用性学科,这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。 基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一);一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外,在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用,又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网,国家及城市等级网,一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差,实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外,还包含近似坐标计算,稀疏矩阵压缩存贮,网点优化排序,闭合差自动计算,概算,粗差定值计算和改正,方差分量估计,贯通误差影响值估算,工程控制网模拟法优化设计,控制网数据管理,网图显绘,成果报表输出,以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。 基于科傻系统的主要功能,在索佳Powerset2000电脑型全站仪上,已成功地开发了全中文版软件包,这种全站仪通过软件开发,功能得到大大增强,故称为全能型全站仪。结合专业测量特点,我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定,将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量,只要对科傻系统稍加修改,都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时,可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上,进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上,并进一步开发各种智能化应用程序,可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包,并研制开发相应的软件,可望大大改变目前工程测量领域的面貌。 通过科技研究开发实践,我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断,感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点:是真正的转化而不是抄袭,必须有自己的研究成果;有一定特色;既要有通用性也要专业化;易于扩展和维护,要不断完善并推陈出新;要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。 六、工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2.在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理; 4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:民办应用型高校非测绘专业《工程测量学》教学改革探索 【摘要】随着测绘学科的发展,非测绘专业原有的知识系统已经不能满足现代测绘的需要,作者通过分析测量教学中所存在的问题,提出了有针对性的改进措施,并通过教学实践的验证,得出其可行性与必要性,为今后测量学教学的改革提供了依据。 【关键词】工程测量;教学改革;课程建设 1.引言 《工程测量学》是土木工程、建筑工程技术、工程概预算等专业的技术性、专业性、实践性很强的专业基础课。一方面,随着社会的发展和科学技术的进步,老的知识体系和教学方法已经不能满足现代工程建设对测量人员"懂测绘、会应用、能测绘"的要求;另一方面随着高等学校教学改革的进行,课时压缩得越来越少[1],如何在有限的课时内保证教学质量的同时兼顾教学内容的实用性,成为每一名测量教师急需解决的问题。目前市面上几乎所有非测绘类《工程测量学》教材的安排都按照:绪论、水准测量、角度测量、距离测量、小区域控制测量、地形图的测绘与应用、施工测量的基本工作、民用建筑工程测量、工业建筑施工测量、线路测量与桥梁施工测量、建筑物变形监测和竣工图的编绘等来编排。 毕业生就业岗位分析表明,80% 以上学生在施工企业从事施工技术工作,它要求学生具有 "放线""抄平"及地形测量等职业能力[2-3]。但是由于课时量的压缩导致与土建类专业结合紧密的测设(放样)部分,只有极少课时甚至课时为零,造成"学"与"用"的脱节。因此,对工程测量学课程教学进行改革,势在必行。 2.非测绘专业《工程测量学》教学实践过程中存在的问题 2.1 测绘知识增加而课时减少的矛盾 工程测量课程教学一般包括理论课教学(含课内实验)与测量实习两部分,课程内容基本兼顾了传统与现代测绘的基本原理和方法。随着测绘"新理论""新仪器"、"新技术"的不断发展,工程测量的信息量也越来越大,但是随着高等学校课程的改革,在非测绘专业工程测量教学的教学课时不断被压缩,比如按照学科设置工程测量学的理论课时应该安排在60个学时才算合理[4],但是多数高校在课程改革后课时数都减少了不少,以WF科技学院为例,目前建筑工技术和工程概预算专业课时只有48个,刨除因法定节假日而减少的课时,实际上课时长还达不到48学时。 2.2 教学内容陈旧,与生产脱节 在工程测量学的理论教学中,部分教学内容陈旧,严重滞后于实际测量工作的需要:如在生产中已普遍采用全站仪进行角度测量、距离测量和测设工作,而在教学中仍以介绍光学经纬仪、钢尺量距等内容,明显滞后于生产实际,导致工程测量课程的"学"与"用"之间存在一定的脱节。此外,测量实习内容以测绘地形图为主,而实际上,非测绘专业学生毕业后大部分接触到的是施工测设工作,很少专门从事测图工作,而在校学习过程中对测设和施工测量的锻炼则明显不足! 2.3仪器设备老化,跟不上科技的进步 测量仪器是工程测量学教学必不可少的设备,它的数量和先进性直接影响《工程测量学》实践环节的教学效果,此外工程测量教学中许多仪器比较贵重如陀螺全站仪、超站仪、三维激光扫描仪等,许多学校经费投入不足,尤其是民办院校甚至不愿意投入这么多资金,造成仪器落后,品种不全,教师上课时只能简单地用图片介绍,从而影响到实践教学效果。 另外,随着高考扩招,班级逐年增多,仪器由于常年使用经常损坏,却得不到及时修理,存在误差较大的严重问题,有些甚至已经没法使用,造成学生实验结果不准确,以至于迷惑不解,甚至对测量方法产生怀疑。以WF为例:13级土木有18个本科班,建筑工程技术专业21个专科班,都需要用到测量仪器,仪器的使用率较高,维修效率跟不上。 2.4考核形式单一,不能完全反映出学生的水平 传统的工程测量考核方案是平时成绩+课内实验成绩+期末考试成绩,这样的考核方法不利于考查学生的实践技能,比如实习过程中同组的6-8个人有些同学能够按照课前要求进行实验,还有部分同学没有实训只是借用同组其他人的测量成果,不能反映出实习的真实效果,同组实习数据都是一样的,这会造成吃大锅饭的情况,成绩好坏与学生在操作过程中的表现影响不大,打击了好学生的积极性。 3.《工程测量学》教学实践改革的措施 为了解决以上矛盾,拟从以下各方面着手,采取措施: 3.1整合教学内容,优化教学体系 为了解决内容多课时少和教学内容陈旧,与生产脱节的矛盾,专业教师应结合各专业的特点合理取舍有关内容,确定授课的重点、次重点、选学内容,对教材上已经过时的内容,予以删减。对于新的测量理论和测量技术属于了解和选学的内容,比如GPS测量技术、遥感技术、摄影测量技术等采取专题讲座的形式进行,这样不仅可以让非测绘专业同学对测量的前沿知识有一定的认知,也可以节省课时学习与生产实际结合紧密的知识。 3.2加强实验室建设,加强校企合作力度 对于仪器不足的问题,学校层面上要加大资金的投入力度,通过深入生产企业调研,准确定位生产中常用仪器的型号和种类,充分利用有限资金购置与生产对接急需的仪器。对于部分特别贵重的仪器,比如超站仪、测量机器人、垂准仪等,可以同仪器的生产企业合作,采取展销会的形式,由校方提供场地,仪器生产商展摆仪器,并委派技术人员,进行现场讲解。这对双方来讲都是一个双赢的事情,仪器生产商通过展销调高了自己的知名度,学校不仅节省了资金,同时也达到了让同学们认识了解先进仪器的目的。 3.3多途径考核,避免一考定"生死" 鉴于传统考核采用平时+实习+期末成绩的局限性,对此进行细化:平时成绩以课堂出勤情况作为考核指标;实习成绩为避免同组人员吃大锅饭的现象,采取教师与组内成员打分相结合的方法,即专业老师针对实习的结果的正确性给出相应分数,同组人员根据操作过程付出工作量的大小,给出一个阶梯化的分数,二者所占权重各占50%;对于期末成绩可以采用试卷的形式,或者其他能反映专业能力的方法。例如,WF科技学院,鼓励在校专科生报名参加测量员考试,凡是取得测量员证书者,提出申请可以不参加最终的结课考试,期末成绩按照优秀对待。此外还鼓励学生参加学习举行的测绘技能大赛,凡是能够取得三等奖以上者,同样可以不进行期末考试,成绩依然按照优秀处理。 4.教学改革的成果 从2013年开始进行的教学实验以来,共经历了12级建筑工程技术,12级工程概预算,12级工程测量与监理及12级土木工程(还未毕业),这几个专业学生已经参加工作或者正在工作单位进行顶岗实习,从用人单位反馈的情况来讲看,现在的学生要比改革之前从事测量工作时,上手更快,经过简单的培训即可独立从事测量工作。由于实行以证代考,多数的专科学生在毕业之前已经拿到测量员证书,通过顶岗实习,使所学知识有一更大的提升。部分同学因为在顶岗过程中的优异表现,同用人单位达成协议,毕业之后只要愿意就可以到单位上班,称为一名正式员工。 5.结束语 实践证明,WF科技学院根据自身实际,进行的非测绘专业《工程测量学》教学内容、教学体系、实践教学的改革,是成功的。在改革后的教学体系下,能使学生更容易接受测绘理论,增加测绘技能,培养的学生更符合生产实际的需要,适应市场对人才的要求。同时也符合WF科技学院"素质教育五项工程"----思想品德提升工程、书香校园工程、应用文写作与口才锻炼工程、社会实践工程、身心素质训练工程中,要培养"坐下来能写,站起来能讲,走出去能干"的"三能人才"的要求。 工程测量学论文:“工程测量学”课程教学方法 [摘 要]本文主要针对当前工程测量学课程已经不能适应测绘技术的应用发展趋势现象所进行了“工程测量学”这门课程的教学方法的改革探究,从而对“工程测量学”课程的教材编写、教学内容以及教学方法上的改革提出了研究对策,希望工程测量学课程教法能适应实际工程建设需求,提升学生的专业技能与综合能力。 [关键词]工程测量学 教材 事例型教学方法 引言 对于测绘工程专业的学生来讲,工程测量学是一门必修的专业主课。当前测绘技术得到了发展,测绘技术及其实际的生产作业设备都已经得到了改变,使得工程测量学这门教学滞后于现代测绘,需要测绘专业教学进行相应的教学改革,通过教学内容和方法上的革新来适应现代测绘技术的发展进步,从而培养出优秀的适应社会需求的测绘专业人才。改革“测量工程学”这门课程,就需要对其教材、教学内容以及教学方法等都进行改革,补充先进的测绘技术,适当增加测量工程学的教学课时,这是“测量工程学”改革的必然趋势。 一、教材编写改革 工程方面的教材种类不多,很多高校所用的工程教材基本是《工程测量学》(武汉大学出版),这是由于这本教材具有全面、科学、先进的优点,具有编排特色;然而这本教材内容上有一些重叠的地方,整体内容篇幅过大。由此,需要在此基础上编订新的工程测量学的教材。 在编订新的工程测量学教材时,必须要根据时代要求将新的测绘技术与测量仪器编入教材中,并作为重点的教材内容进行简绍,对那些过时的测绘技术与仪器,只作概略介绍就可以。其次,对于测绘设备和方法的编制必须要符合实际工作,是实际工作中用到的,要从基本原理、工作步骤、方法、注意问题、适用场合等都进行详细的介绍,要求学生能够通过学习达到会用、管用和够用的目的。第三,针对前面教材篇幅过大问题,新教材的编订要求精简,要让学生容易掌握到教材中的重难点知识和技术,适当缩减重叠的篇幅内容,并上调学生学习该门课程的学分。第四,教材内容编订要体现出综合性,反应出工程领域中普遍的测绘技术,并能对特殊的测绘理论技术进行介绍,将工程主要类型得到全面覆盖。第五,对于应用性极强的工程测量学课程来讲,必须要使得教材内容要以实践为基础,描写总结实践,并提升为理论、原理以及工作流程。第六,对于内容编排上要显示教材的特色,以凸显出教材的鲜明个性。 二、教学内容分析 “工程测量学”这门课程根据工程建设过程主要分为三部分的教学内容,分别是规划设计中的测量工作、施工中的测量工作和运营管理中的测量工作。以工程进度作为工程测量学教材的编排内容,其出发点在于考虑到将工程过程中所有的测量内容都能全面、有条理地反应出来。然而这就使得教材内容不能突出工程测量的重点和要点,并且对于这三个过程中的工作内在联系没有得到明显的阐述。 规划设计阶段。由于其他课程已经专门介绍了数字化测图知识点,该阶段的测量工作重点则只是对各种比例尺的地形图进行测绘,由此,只需简要介绍此阶段的测量内容与方法,对另外的测量要求做好概述即可。 施工阶段。此阶段的测量重点是施工放样,由此,需要对施工控制网的建立理论和方法、放样原理和方法、特殊测量方法进行介绍。基于当前测绘技术的发展,有一部分过时的内容可以省去,只作大概介绍,但要补充一些新工程类型的相关内容。 运营管理阶段。变形监测是该阶段的重点内容,这个知识点在不同版本的教材中有不同的详略介绍,这主要是基于学时设置考虑的,学时较少,那么教材将重点集中在施工测量内容的讲解介绍上。运营管理中的变形监测内容与施工测量有着同等重要的作用,由此,必须要加强该教学内容的详细讲解学习,这部分内容的学习有助于增强学生的工作适应能力。然而事实是过去的教材对这部分内容的介绍比重较小,所阐述的知识点不够全面完整。 在工程建设中,必须要对工程的各个环节都做好建设服务,即从勘测设计、施工建设到运营管理等阶段都需要做好相关准备接洽的工作,使得每一个阶段的工作都能得到有机联系,从而服务好工程建设,做到一致的工作内容和工作标准,能够在工程始终都能将资料进行共享利用,加强工程测量的信息化管理,教材内容与授课需要体现出这样的内容。同时,还需要注意学生在测量中的责任心的培养,确保其在施工放样中做到数据结果的正确性和准确性。 三、教学方法探讨 (一)专业素质和生活理念的并重教育 在校大学生一般是年轻的90后甚至00后,他们有自己的个性特征,优点与缺点并存,例如较为灵活、变通,但缺乏吃苦精神。所以测量工程学的授课需要采取一些特殊的教学方法,根据该课程的内容、教学进程以及实际工作特征来进行介绍,让这些学生们做好对学习本专业课程和未来本专业工作的心理准备。该课程的应用性极强,要求教师要多对测绘工作的特点、胜任本专业工作的业务能力和必备的素质进行介绍,使得学生能够了解现代测绘技术人员必备的专业技能和其它综合能力,让学生能有有一个明确的学习目标和现代生活理念。 (二)创建轻松活泼的课堂教学氛围 针对实践性极强的技术学科而言,采用传统教法来教授学生工程测量学很难让学生产生学习共鸣意识,由此,必须采取启发式教法来吸引学生的学习注意力,让学生能够有一个自由发挥的空间,制造课堂教学气氛,促进教学效果的提升。 (三)发挥事例型教学方法的优势 在工程建设过程中所应用到的工程测量技术,实践性极强,对工程建设的作用非常重要,由此,必须要紧密联系工程实际,在教学中充分利用工程实际中的测量学的例子,进行典型的案例教学,通过案例教学的分析来加深对工程实例中的相关工程测量原理、方法、注意事项、数据处理技巧等,使得学生能对工程测量有一种直观的感知和理解,从而升华测绘相关知识理论。这可以在某个工程建设阶段中的特殊类型工程实例进行介绍,使得学生能够全面了解和掌握测绘专业基本知识。 四、结束语 综述,“工程测量学”学科与工程建设实际联系密切,必须要根据当前已经有的先进测绘技术与仪器、学生自身的特征等进行该课程教学方法的改革,适时更新教材教学内容,舍弃一些重叠的教材内容,使得内容编排上要合理、有特色、全面,能区分重难点,在教学方法上注意采用现代化教学方式理念,吸引学生的专业学习注意力,制造课堂氛围,充分发挥实例型教学法的优势,促进学生对专业基本知识的全面了解和掌握。 工程测量学论文:“以岗导学”土木工程测量学教学模式研究与实践 摘要:近年来,社会上“就业难”与“用工难”的矛盾日益突出,究其主要原因是学校教学与工程实际脱节,工程测量学作为土木工程专业必修的专业基础课也不例外。按照“以岗导学”人才培养模式,根据工程施工测量人员的岗位职责要求和土木工程测量学教学现状分析,提出基于“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式,把教学过程与岗位职责要求对应,构建了工程测量的“三段式”教学方案并进行了实践,使学生的测量技能实现阶梯式提升,形成岗位职业能力,有效缩短了毕业生的就业适应期。 关键词:工程测量;以岗导学;教学模式 在工程项目建设中,最重要、最基础的工作就是工程测量,它贯穿于工程项目的始终,从项目规划、设计到施工,乃至运营管理阶段都离不开测量工作。在设计阶段,场地地形图、平面图是设计的依据;在施工阶段,将工程设计图纸转化为工程实体、测量放线等都属于测量的范畴;在其运营管理阶段,建筑物的变形观测离不了测量。目前,像我们这类二本院校的土木工程专业学生,毕业后直接去现场从事项目施工工作的较多,即使几年后晋升为工程师甚至高级工程师,也离不开测量工作或管理工作。因此,测量技能就成为了土木类专业学生的最实用、最急需的基本技能。 一、工程施工测量人员的岗位职责 所谓“岗”就是指任职岗位,即从事这个岗位的职责、最需要具备的知识、能力和素质要求等[1]。对于建筑行业的施工测量岗位,基本可归纳为三类[2]:一是测量工,他们只负责仪器具体操作,是在技术员、测量员的详细具体操作指令下,应用水准仪、经纬仪、全站仪或RTK等测绘仪器设备来完成具体测量任务,而自己并不具备独立完成工程测量任务的能力,在工程中往往只是作为测量辅助人员来使用的。二是测量员,既掌握测量仪器操作技巧,也具备独立完成一定的工程测量任务的能力。在工作中,他们只需技术员发出简单总体的任务指令,而无需详细的具体操作指令,便可完成一定的测量任务。在工程测量实际中,他们是可以独当一面的。三是测量工程师,他们既具备仪器操作技能,可以完成一定的工程测量任务,也具备完成一定的工程技术管理工作能力。在实际工程中,他们无需别人发出工作指令,自己可以根据工程进展来安排相关的测量具体事项,可以独立完成单项工程的测量工作。在具体工程实践中,具有双重身份,即测量员和技术员或施工员。目前,土木工程专业本科毕业生(特别是一线施工人员)步入工作岗位后,一般都需经历从低到高的岗位转变工程。第一阶段,就是一般的“测量工”,这个阶段所经历时间的长短与毕业生掌握的仪器操作技能的熟练程度和所接触的工程项目难易程度有关,有半年、一年甚至更长时间的,当然也有1~2个月的。跨过这个阶段,就进入了“测量员”阶段,这时他们就成为技术部的一员,与技术员一起工作,其所需时间长短同样由个人的工程素养及工程项目的具体情况决定。最后阶段,即成为“测量工程师”=“技术员+测量员”,也成为了技术部的主要成员、骨干甚至负责人,开始指导其他技术员、测量员开展工作,这个阶段时间的长短主要与个人的具体岗位升迁有关。 二、工程测量教学的现状 工程测量是土木工程专业必修的一门基础课程,内容包括测量学基本理论、基本方法、基本技能和各种测量仪器工具的技术性能、操作方法及其使用技术等,具有覆盖面广、实践性强、更新速度快的特点。课程教学目的就是要通过课堂教学、实验、实习等各个环节使学生掌握测量和放样的基本技能,培养学生实际操作能力,并能运用所学知识和技能,正确分析和处理工程中出现的各种测量技术问题,使其毕业之后达到就业“零适应期”。进入21世纪以来,随着计算机技术和信息技术的快速发展,测绘科学领域的理论、技术也发生了根本性的变化。在土木工程测量工作中电子全站仪、测量机器人、数字水准仪、GPS测量、激光三维扫描技术等已被广泛使用。这些技术的应用,使得控制测量、地形图测绘、施工放样、高程传递等技术已经与传统方法截然不同,而目前工程测量课程教学大多数仍然使用传统模式,以测量的基本理论为基础、以传统的水准仪、经纬仪等仪器为根据、以高差、角度、距离测量为内容开展教学,对新兴的工程测量仪器、技术等内容介绍甚少,即使有些院校已经购置了全站仪、电子水准仪等现代测量仪器,单由于课时、场地等原因,只是在实验课上以观摩的形式进行,学生对这些仪器的了解往往仅限于简单的使用,对一些深层次的原因甚至不知,更谈不上结合岗位、部位、阶段的具体要求来制定测量方案并实施,致使很多毕业生工作后遇到工程实践时无从下手。针对这些问题,结合多年教学工作的体会、土木工程专业学生就业和行业岗位的需求,构建了“以岗导学”的“三段式”工程测量教学模式并进行实践。 三、“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式构建与实践 1.“以岗导学”的“三段式”教学模式。为了达到教学为实际工作服务的目的,我们根据课程特点和岗位要求,从岗位职业能力要求出发,以岗位执业能力为核心,构建了递进的“三段式”土木工程测量学教学模式。将他们工程测量学课程教学与工程测量的三个不同层次岗位要求对应,将其划分为三个时间阶段,即基础理论教学、基本操作技能训练(课程实习)、综合任务实训(专业实习)三个阶段,以项目作为任务驱动教学,实施全过程考核,引导学生在真实生动、严谨有序的训练中提升测量综合技能,加快学生在工作中不断实现岗位提升。 2.“以岗导学”的“三段式”教学模式的实施。以工程测量岗位职业能力为核心,将工程测量课程教学内容与岗位职责要求相对应,开展工程测量课程教学改革研究。①根据行业特点和土木工程专业教学的具体情况,依据国家相关职业标准,将岗位技能需求与教学内容对照,设定土木工程测量学课程教学的目标、内容、方法和要求。②通过对同类院校和企业调研,对测量工作各层次岗位和一些典型测量工作任务进行分析,针对职业能力需求不断优化项目式教学内容。③结合毕业生就业去向,按照不同层次岗位技能需求,选择对应的教学内容,构建了“三段式”的模块化课程。④组织编写“三段式”教学方案并在土木工程专业学生中开展实践,同时,不断总结优化,与企业技术骨干、相关院校专家一起编写“三段式”教学的配套教材,共同使用。 四、结语 以岗位需求为导向,以职业能力训练与职业能力培养为主线,以工程项目现场所需要的知识、能力为内容[8],坚持理论与实践结合的原则,将现场测量人员的不同层次岗位要求与教学各阶段相对应,构建了特色鲜明、与国家(乃至国际)行业标准紧密接轨的“三段式”土木工程测量学课程教学模式。自2001年以来,我们按照“三段式”教学模式在99-13级土木工程专业学生中开展课堂、实验、实习等各个环节教学,使学生的测量技能实现阶梯式提升,逐步形成岗位职业能力,使其毕业之后达到就业“零适应期”,直接步入第二层次(测量员)开展工作。 工程测量学论文:工程测量学的发展探析 摘要: 本文对工程测量学进行了定义,指出了该学科的地位及研究应用领域,阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展。结合科研和开发实践,简单介绍了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统―――科傻系统。最后展望了 21 世纪工程测量学若干发展方向。 关键词: 测量学;工程测量;测量机器人 1 学科地位和研究应用领域 1.1 学科定义工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 1.2 学科地位测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。总的来说,整个学科的二级学科应作如下划分: ①大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); ②工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); ③航空摄影测量与遥感学; ④地图制图学; ⑤不动产地籍与土地整理。 1.3 研究应用领域工程测量遍布我国国民经济建设的各个方面,按照工程建设的对象可分为:建筑工程测量、水利工程测量、桥梁工程测量、矿山测量、军事工程测量等;按照工作顺序可分为:勘测设计阶段的工程测量;施工过程中的工程测量和竣工结束后的工程测量这三个阶段。 工程测量在不同的建筑工程施工阶段有着不同的职责,它是工程建设中最基本的工作之一,它为建筑工程的其他相关工作提供服务,同时也是保障施工建筑工程质量的最基本工作。由于工程测量学的研究应用领域非常广泛,很多的学者就工程测量的某一行业进行著书立说的比较常见,而全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材则尚未出现。 工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 2 工程测量仪器的发展和新技术的应用 测量仪器伴随着测绘科学发展而不断发展,工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。随着计算机技术和精密机械技术的发展,通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。专用仪器主要包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统,具有高精度、自动化、遥测和持续观测的特点。 2.1 GPS 系统的应用在工程测量的工作中,GPS 技术发挥着至关重要的作用,是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。RTK 技术对传统逐级布网的理念进行了更新,具有点位选择限制少,作业时光短,结果精度高,工程费用低等优势。过去测地形图时,都需要通过在测站上测出四周地貌的碎部点来完成,最少需要2-3 人才能完成该项工作。RTK 技术只需要一人背着仪器在要测的地貌碎部点呆上两秒钟左右,并同时输入特性编码,通过手簿能实时知道点位精度,把一个区域测完后回到室内,由专业的软件接口就能输出所要求的地形图,省时省力,工作效率大大提高。 2.2 地图数字化技术早期的纸质地图不利于保存和使用,信息技术的发展使得各工程测绘部门开始对早期的纸质地图进行数字化的处理工作,方便存取、传输、修改和排版。利用扫描矢量化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路,针对大比例尺地形图,大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息,高效、便捷、保真地对地图进行数字化处理。 2.3 数字化成图技术传统的成图方法难以适应社会发展的需要。测绘向自动化、数字化、信息化方向发展。数字测图取代模拟测图将成为必然。数字化成图技术以其精度高、劳动强度小、便于保存和管理的特性受到了工程测绘人员的青睐。目前数字测图有内外业一体化和电子平板两种模式,主要设备为全站仪、电子手簿等,操作方便,成图效率高,现场可以方便、及时发现和纠正出现的错误和遗漏的信息,这是传统测图方法所无法比拟的,是一种理想数字测图模式。 2.4科傻系统科傻系统(COSA)是“地面测量工程控制与施工测量内外业一体化和数据处理自动化系统”的简称,它使工程测量行业发生了革命性变化。该系统由两个子系统组成:“基于掌上型电脑的测量数据采集和处理系统”(简称COSA-HC),该系统的最大特点是自动化程度高,通用性强,处理速度快,解算容量大。该子系统具有水准测量、二、三维控制、碎部测量、道路测设、工程放样等测量作业模块;具有小规模水准网、二、三维工程网的平差功能;具有文件管理和数据通信功能;该系统灵活方便,适合外业环境。其自动化表现在通过和COSA 子系统COSAHC相配合,可以做到由外业数据采集、检查到内业概算、平差和成果报表输出的自动化数据处理流程;其通用性表现在对控制网的网形、等级和网点编号没有任何限制,可以处理任意结构的水准网和平面网,无须给出冗余的附加信息;其解算速度快,解算容量大表现在采用稀疏矩阵压缩存储、网点优化排序和虚拟内存等技术,在主频166MHz 的586 微机上,解算500 个点的平面和水准控制网不到1 分钟;在具有20MB 剩余硬盘空间的微机上,可以解算多达5000 个点的平面控制网。 3 工程测量学的发展展望 ①全球定位系统(GPS)技术、RTK、CORS 测量技术的广泛应用。随着社会的发展,科学技术的不断创新带来了现代测量技术的不断推陈出新,工程测量领域广泛应用GPS、RTK、CORS 等现代的数字化测绘技术,不但加大了工程测量的精确度,而且降低了在野外进行工程测量的难度。②测量机器人的应用范围进一步扩大。③工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。④大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。⑤数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量对于工程施工的各个环节都起着至关重要的作用。如果没有工程测量人员的参与,工程的施工人员也将无法开展施工工作。在信息社会里,工程测量学的作用日益重要。因此,对测量工作要高度予以重视,大力提高我国测量的技术水平。 工程测量学论文:创造性思维模式在《工程测量学》课程中的应用 【摘要】《工程测量学》是一门工程性和实践性很强的学科。以宿州学院“厚基础、强技能、高素质”应用型人才培养目标为基准,基于创造性思维模式展开了《工程测量学》教学改革研究,通过师生角色转换、创造性思维教学活动设计来改善课堂教学效果,对课程改革提出建设性策略。 【关键词】创造性思维模式,工程测量学,应用 一、引言 目前,高等教育的人才有创新型人才、应用型人才和高素质劳动者三个层次。第一类主要由国家所属的研究型大学和省属研究型大学培养,第二类由普通本科院校培养,第三类由高职、中职院校培养。新建本科院校一般应定位于研究型大学与职业院校之间,属于应用型大学。宿州学院作为新建本科院校,以就业为导向,以服务社会为目的,确立了“厚基础、强技能、高素质”的应用型本科人才培养目标。 面对日趋激烈的竞争,测绘用人单位倾向于聘用具有创新能力的学生。鉴于此,本文基于创造性思维教学模式对《工程测量学》展开课程教学改革,以学生为中心,从师生角色转变、课程教学设计入手,注重理论联系实际、创新能力的养成,使其掌握扎实的理论基础和过硬的实践技能,培养基础广、知识面宽、能力强、素质高的应用型创新测绘人才,增强学生就业竞争能力,满足社会和用人单位所需。 二、社会对应用型创新人才的需求 学生是否掌握测绘相关岗位所需的理论知识、测绘技能及创新思维能力,解决实际工程中所遇问题,是培养应用型创新人才关键所在。应用型创新人才必须具备以下几方面的基本能力: 1.扎实的理论功底。只有具备深厚的基础知识,才能多渠道汲取知识,综合运用知识思考问题、敏锐地发现问题本质,找到问题的解决办法。在大学四年本科学习生涯中,不仅要一如既往重视英语、数学、计算机等课程的学习,打好公共基础关,扩大人文社会科学知识,还要打好专业基础课,积极关注学科领域前沿知识,才能激发创造思维,不断丰富、更新自身的知识架构。 2.过硬的实践技能。理论与实践相结合,是培养应用型创新人才的重要方式。《工程测量学》课程从根本上说,其主要任务是运用测绘仪器解决工程规划设计、施工建设、运营管理三阶段的测量工作,具有很强的工程性和实践性。实践出真知,注重社会需求调查和岗位分析对人才知识、能力、素质的需求,面向市场,以应用为主旨,把好实践环节项目设置关,狠抓实践技能训练,使学生在有深厚的理论知识下,具有过硬的实践技能。 3.树立创新意识。学生不仅要掌握一定的理论知识和实践技能,还要具备创新观念,能够生产新知识。通过积极关注国内外学术研究动态,扩大知识面,关注面对一些工程实际问题,能大胆提出新思想、新方法。显然,只有那些具备扎实的理论基础和过硬的实践技能的人才,能正确地把理论研究应用到实际工程中,才能有效表达创新意图,将书本知识转化为实际工作能力,实现知识向生产力的转化。 三、创造性思维模式概述 人类根据已有的知识和经验,从某些事实中进一步找出新关系、寻求新答案,这样的思维活动属于人类思维的高级阶段,即创造性思维。创造性思维概况起来主要具有新颖性、综合性、突跃性、变通性、独创性和价值性等特征。 创造性思维教学是为培养创造性思维能力的教学。其存在创造问题性解决的教学模式、问题解决型教学模式、多元才能发展教学模式、创造性思维教学三段模式四种形式。ATDE创造性思维教学模式在学生原有的知识和经验基础上,通过“问(Asking)”“想(Thinking)”“做(Doing)”“评(Evaluation)”四步训练,培养学生的创造性思维能力(包括敏锐力、流畅力、变通力、独创力及周密的思维能力等“五力”)。 四、《工程测量学》课程教学中创造性思维的应用 工程测量学是测绘学的重要分支。它是继《测量学》、《数字测图原理与方法》、《误差理论与方法》、《控制测量》等专业课程之后的又一门主干课程,其理论与实践并重。 1.教学过程中,师生角色转变 在创造性思维教学模式下,教学的中心从过去的“教”转移到“学”, 学生则由过去被动的接受者,成为问题主动探究者。教师在教学过程中,重在引导,说明思维和推理的过程,引导学生发现问题、分析问题,重视并培养学生学习的自主能力,激发其创新与创作热情,掌握良好的学习方法,发挥其主观能动性,进而创造性地解决问题,使得教学达到理想的成效。 2.创造性思维教学活动设计 (1)课程教学目标:按照知识、能力、素质的要求,培养学生掌握工程测量的基本理论知识和基本技能;掌握带测绘仪器和相关专业软件的操作技能,独立思考和分析解决问题的能力;具备良好的职业道德素质,较强人际交往能力,形成爱岗敬业、踏实肯干的专业素养。 (2) 课程教学内容优化。教学内容优化是课程教学改革的核心问题。目前,该课程选用武汉大学张正禄教授的《工程测量学》教材,主要是围绕工程建设的三个阶段规划设计、建设施工、运营管理中的测量工作来编写。《工程测量学》应结合测绘发展方向,以社会实际需求为依据,明确课程线路测量、建筑工程测量、桥梁工程测量等几条脉络主线。并搜集工程案例,将近年来的一些新仪器和测绘新技术穿插到教材相应章节,让学生了解新测绘仪器和大型工程案例,贴近社会生产实践,领会理论的产生是源于对实际工程的总结。 工程测量的实践内容要贴合工程实际情况,侧重于知识和技术创新,注重应用型测绘人才能力的开发与培养,诸如:掌握控制网布设原则及布置要求,完成测设任务,进行场地平整测量,学会土方量计算,学会坡度线测设,一般高程法放样,建立回归方程对变形监测数据进行处理等。 (3)教学方法革新。教学方法是提高教学质量的重要手段。从应用型创新人才培养的层面来看,迫切要求改变旧的教学手段与观念,在教学中,以学生为中心,教师要运用多种教学方法,案例法、讲授法、小组教学法等。针对典型工程进行分析、研究,积极开展体验式教学,以使学生在掌握工程测量学的基本理论基础上,紧密联系实际,熟悉将来要工作的环境,提高学生的综合业务素质。 (4)教学质量评价体系构建。教学过程是师生双向互动的过程。积极开展教师对学生学习情况的评价,综合工程测量学课程特点,构建学生评价、教师互评、督察组评教相结合的教师评价方式与教师对学生学习评价长效教学质量评价体系,确保及时发现教学过程中存在的问题并改之,督促教师全面提高个人业务素质,学习积极投入学习,提升教学质量。 基于创造性思维模式,学生首先带着疑问如何实测高程进行土方量计算,然后借助相关实验器材,设计方案用仪器测得高差信息,进而付诸实施实地测量高程。各小组依据各自方案比比哪组测量的更精确,方法更甚一筹,最后对实测的高程基于方格网进行土方计算,对手工计算方法和cass软件计算结果进行比较看有无差异。教师结合各小组实验方案实施可行性、实测高程时仪器操作熟练程度、计算土方过程严谨性及绘图质量等综合评价小组表现,完成“问-想-做-评”创造性思维活动训练。 五、结论与建议 基于创造性思维模式践行《工程测量学》教学改革,在教学活动中进行师生角色转换、优化课程教学内容、革新教学方法、构建教学质量评价体系来提高教学质量。在此基础上,提出以下几点教学改革建议: 1.制定新的教学大纲,编写实验讲义。宿州学院作为新建本科高校,成立专门的编审组每两年为一周期对培养方案进行修订。工程测量学实验重点通过实验项目训练,掌握典型工程中测量工作,为学生将来从事生产、科研等专业技术工作打下了必要的基础。为了提高实验教程实用性,方便教学,进行自主编写,在确保教材内容具较强学术性的同时,也要注意与实际的联系。 2.强化师资队伍创新意识培育。强化教师队伍建设,是新建应用型本科高校发展战略的必然选择。教师通过不间断的学习,具备创新意识,把创新作为组织教学的出发点,从教学理念、教学方法与手段、教学内容几方面入手着手研究创新,以适应教学环境的变化并重新塑造自己,有意识引导学生养成创新的学习方法。 3.建立严格的教学管理机制。严格的教学管理是保证应用型创新人才培养的重要环节。学生学了获取理论知识和实践技能,培养创新意识之外,尤为重要的是养成良好的纪律观。依据学生在教学过程中学习态度、学习纪律遵守情况、仪器操作熟练程度、完成任务的实习任务的质量、爱护仪器等情况对学生学习全过程进行合理考核、评价,严肃考风、考纪,形成公平竞争良性的教学管理机制,促进教学质量的全面提高。 工程测量学论文:工程测量学的发展评述 摘要:本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;在理论方法发展方面,重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词:工程测量;工业测量;精密工程测量;测量机器人;工程网优化设计 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 研究应用领域 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 综上所述,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量理论方法的发展 1. 测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型,它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上,主要包括:平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断;模型误差对参数估计的影响,对参数和残差统计性质的影响;病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要,导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论,以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际,出现了稳健估计(或称抗差估计);针对法方程系数阵存在病态的可能,发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别,稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 2. 工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用,对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言,按固定参数和待定参数的不同,网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计,涉及到网的基准设计,网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。 变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广,属于多学科的交叉。 工程测量学的发展展望 展望21世纪,工程测量学在以下方面将得到显著发展: 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理 ; 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述,工程测量学的发展,主要表现在从1维、2维到3维、4维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将 直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学科进展 摘要:工程测量技术有着悠远的历史,它的服务范围也极其广阔。在国民经济建设、国防建设以及科学研究领域,都占有很重要的地位,对国家的可持续发展发挥着越来越重要的作用。 关键词:工程测量、GPS、GIS、发展 近十几年来,随着信息科学和空间科学的快速发展,全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)技术已经成为当前工程测量技术的核心。并且,随着工程测量的数字化,为测量服务的相关软件也孕育而生,如:ARCGIS、MAPGIS、AutoCAD等。 一、工程测量学定义 工程测量学是研究在工程建设、工业和城市以及资源开发中,在规划、勘测设计、施工建设和运营管理各个阶段所进行的控制测量、地形和有关信息的采集和处理(即大比例尺地形图测绘)、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析和预报等的理论、技术和方法,以及研究对测量和工程建设有关的信息进行管理和使用的学科。[1] 二、工程测量学的研究应用领域 从应用的角度看,工程测量是一门服务性技术。除了其本身的理论与技术体系外,主要面向广泛的工程应用,为工程建设服务[2]。工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供 测绘 保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 三、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的 软件 ,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和 施工 测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面,包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETER LDM2双频激光测距仪,中长距离测量精度可达亚毫米级;可喜的是,许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化,其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR,应变仪DISTERMETER ISETH,石英伸缩仪,各种光学应变计,位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪,能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度,成为重要的长度检校和精密测量设备;采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度,它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 四、工程测量现阶段的发展状况 1、空间技术在工程测量中的应用与发展 GPS的出现使定位、导航发生了革命性的变革。目前GPS伪距单点定位的精度为2~10m;载波相位单点定位为厘米到分米级;差分GPS(Differential Global Positioning)定位为亚米级到米级;实时动态定位(Real-Time Kinematic,RTK)为亚厘米到厘米级,而载波静态相对定位为毫米级。 2、数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展 我国数测绘技术从20世纪90年代处开始,经历十几年的发展已日渐成熟,形成了自己的方法和多个具有自主版权的国产软件。现在的数字测绘正在从二维向三维发展,形成三维测绘技术。 3、变形检测理论和方法的发展 变形检测是一项跨学科的研究,它是研究变形信息的获取、分析和解释,以及预报变形的理论和方法。 变形分析包括变形的几何分析和物理解释。前者用于模拟时空的特征,后者用于解释变形和引起变形原因之间的关系。 4、工业测量 现代工业生产要求对产品的设计、仿真、生产的自动化流程,生产过程控制,产品质量检验与监控等进行快速的、高精度的测量和定位,并给出复杂形体的数字模型或运算轨迹等,这对工程测量提出了新的任务,兴起了工业测量。工业测量技术发展飞速,技术设备向自动化、智能化、信息化的方向迈进。[3] 五、工程测量学的发展展望 随着科学的进步,工程测量学必将在以下几个方面取得快速的发展: 1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展,其应用范围将进一步扩大,影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强; 2. 在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3. 工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量,如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。 4. 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用,如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成,可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5. GPS、GIS技术将紧密结合工程项目,在勘测、设计、 施工 管理一体化方面发挥重大作用。 6. 大型和复杂 结构 建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7. 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量学的发展,主要表现在从一维、二维到三维、四维,从点信息到面信息获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境,提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:精密工程测量学在现实工作中的详细运用 摘要:我国的经济的发展是很快的,很多的工程上都是会运用测量的,精确的测量对工程的实施是有很大的帮助的,常用的测量方法有很多,精密工程测量在较为科学的地面测量仪器、三维工业测量技术、GPS定位技术、数字化测绘技术、数据库技术与GIS技术和大型精密精密工程测量的运用。最终提出精密工程测量科学的未来发展。 关键词:精密工程测量学;运用;发展 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号: 精密工程测量科学是探索地球空间中详细几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测量实现的理论办法及科学技术的一项运用行科学。它着重对建筑工程、器械和设施加以探究服务对象。 精密工程测量科学关键包含工程建筑为对象的精密工程测量和以设备与机器装配为对象的工业测量两个主要方面。在学科上可划分为普通精密工程测量和精密精密工程测量。精密工程测量科学的重要工作是对各种工程建设供应测绘保障,满足工程所提出的要求。精密精密工程测量代表着精密工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进精密工程测量学科发展的动力。 一 精密工程测量学在现实工作中的详细运用 1、先进的地面测量仪器在精密工程测量中的运用 ⑴ 电子经纬仪和全站仪的运用,是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来,通过接口设备传输到计算机,利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑,还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上,能对一系列目标自动测量,即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑,为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。 ⑵ 激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现,实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能,使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪,具有6种自动保持精度的基准,可用于高层和高耸建筑的轴线测控;滑模测偏、测扭、水平测控;构筑物与设备安装放线控测;各类工程测平,结构变形观测等。 ⑶陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等精密工程测量的另一类主要的地面测量仪器,新一代的陀螺经纬仪是由微机控制,仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰,观测时间短、精度高,如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度,比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍,作业效率提高近10倍,标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。 2、三维工业测量技术的兴起和运用 80年代以来,随着高新技术的发展和社会的进步,现代工业生产进入了一个新的阶段,许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位,并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等,这是传统的光学、机械方法所无法完成的。三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器,在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统,主要运用于以下的工业领域:汽车、飞机工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位;工业用机器人的检测;卫星接收天线安装和维护的精度检测;生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量;负荷试验中变形与应变测定。 三维工业测量系统分为两大类,以电子经纬仪为传感器的工业大地测量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统。 工业摄影测量系统,通常是以近景摄影的方式实现的,其优点是通过像片提供大量信息,施测周期短,可在瞬间完成测量全过程,可对动态目标进行测量,可以多重摄影,有多余观测值,精度可靠。西欧北美一些国家的高精度工业摄影测量系统,最好的相对测量精度已达到百万分之一。在我国的工业摄影测量系统一般精度较低,但也较多地得到运用并取得显著成效。如北京市测绘设计研究院用于测绘大型飞机外型;武汉测绘科技大学用于葛洲坝船闸变形监测、龙口及上下游水面流速动态测量;武钢“4号高炉”煤气管道变形监测等。 3、GPS定位技术在精密工程测量中的运用 80年代以来,随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,使测绘定位技术发生了革命性的变革,为精密工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替,同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间;定位方法已从静态扩展到动态;定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。 在我国GPS定位技术的运用已深入各个领域,国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地运用GPS技术,在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除,单点定位精度不断提高,GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的运用前景。 4、数字化测绘技术在精密工程测量中的运用 大比例尺地形图和工程图的测绘,是城市与精密工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作,同时还有大量的室内数据处理和绘图工作,成图周期长,产品单一,难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。 随着电子经纬仪、全站仪的运用和GEOMAP系统的出现,把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来,形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图,也可提供软盘,为专业设计自动化,建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。 根据调研的不完全统计,目前我国有60%城市与精密工程测量单位已不同程度的运用数字化测绘技术。目前存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求,所以,要制定一套标准化数据格式,使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求,同时又能通过数据交换满足各类GIS的运用,才能更好地推动数字化测绘技术的发展。 5、摄影测量技术的运用 摄影测量由于高质量的摄影机,高精度测量仪器和GPS以及计算机技术的运用,加上软件的不断改进和完善,测量精度和效率显著提高。摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点,具有广泛的运用前景。 采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外,还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集,经微机数据处理输入绘图机自动绘图。近几年由于全数字摄影测量工作站的出现,为摄影测量技术运用提供了崭新的技术手段和方法。同时,由于GPS技术在摄影测量中的运用,大量减少野外控制点的连测,大大提高了航测的效率与效益,开创了摄影测量向自动化、数字化方向迈进。在国际上,如瑞士、美国、加拿大一些仪器厂商都先后研制和推出全数字摄影测量系统,并得到有效的推广与运用。 工程测量学论文:数学在公路工程测量学上的具体应用 摘要:数学在理工科学科方面有着举足轻重的作用。本文主要讨论数学与测量学的关系,数学在测量上的应用,尤其是在公路工程测量上的具体应用。最后说明数学思想对测量的指导作用。 关键词:数学、公路工程测量、应用 1.引言 数学,是自然科学之首,是一门研究数与量的学科,同时也是一门研究空间形式的学科。作为一门基础学科历史悠久,伴随着人类文明进步不断发展完善,至今数学这门学科的内容丰富,其下门类分科众多,与人类生活息息相关,不可分割。 与其他学科相比,数学是比较抽象的,但其应用又是十分广泛的,其应用范围遍及几乎所有学科,几乎每门学科都用数学解决自身的实际问题。实际问题为数学提供应用背景,数学为实际问题提供理论基础。数学在研究数量、结构、空间及变化上有一个很重要的分支——测量学。 2.公路工程测量学 工程测量学是研究工程建设和资源开发中,在规划、设计、施工、管理各阶段,进行的控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的学科。由于建设工程的不同,工程测量又可分为矿山工程测量学、水利工程测量学、公路工程测量学以及铁路工程测量学等。 公路工程测量是一门重要的应用学科,在生活中所有工程建设项目都必须以社会与经济效益为依据,按照自然条件和预期目的,进行规划设计,测量工作是工程建设中的一项最基础的工作,在道路、桥梁、隧道工程建设中起着重要的作用,为选取一条最经济、最合理的路线,首先要进行路线勘测,绘制带状地形图,进行纵、横断面测量,进行纸上定线和路线设计,并将设计好的路线平面位置、纵坡及路基边坡在地面上标定出来,以指导施工,当路线跨越河流时,拟设置桥梁跨越之前,应测绘河流及两岸地形图,测定桥轴线的长度及桥位处的河床断面,桥位处的河流比降,为桥梁方案选择及结构设计提供必要的依据,当路线纵坡受地形限制,采用避让山岭绕线平面线形不能满足规范要求,而选用隧道方案时,测定隧道进出口大比例尺地形图,为隧道洞口布置选择提供必要的数据。 3.数学与测量学的关系 数学在测量中的应用历史悠久,数学与测量的关系源远流长,数学在测量的各个方面都得到了广泛应用。其应用总体上都是围绕“数”和“形”这两个数学的基本概念进行的。而测量的各个方面在数学的“数”和“形”的应用上又各有侧重。 数学与测量的关系可以追溯到远古时代,人类最早丈量土地就与“数”和“形”有密不可分的关系。科学的产生和发展是有生产决定的。测量科学也不例外,它是人类长期以来,在生活和生产方面与自然界斗争的结晶。由于生活和生产的需要,测量工作在远古时代的人类社会中就被用于实际。早在公元前21世纪夏禹治水时,已使用了“准、绳、规、矩”四种测量工具和方法。埃及尼罗河泛滥后在农田的整治中也应用了原始的测量技术,几何学应用而生。数学为测量的发展提供了有力的解决问题的工具。长期以来,像其他学科一样,测量学就不断应用各种数学方法,几乎所有的数学分支都在测量中取得了重要应用。 测量学中的大地测量学是一门古老而又年轻的学科,是地球科学的一个分支。大地测量系统包括坐标系统、高程系统、和重力系统。其中,大地测量坐标系统规定了大地测量起算基准的定义及其相应的大地测量常数,是大地测量的尺度标准和实现方式。在我国成立初期,我国暂时采用了克拉索夫斯基参考椭球,并与前苏联于1942年坐标系统进行联测,通过计算建立了我国大地坐标系统,称为“北京1954大地坐标系”。由于采用了前苏联的参考椭球使得与我国的大部地区产生了偏差。基于测量工程精确的要求,20世纪八十年代,我国采用国际大地测量和地球物理联合会的IUGG75椭球作为参考椭球,经过大规模的天文大地测量网计算,建立了较为完善的我国独立的参心坐标系统,称“西安1980坐标系统”。其克服了前一系统对我国大地测量计算的某些不利影响。这充分体现出测量学对于准确、精确客观的要求,这与数学对于其自身的客观准确性的要求是密不可分的。 4.数学在公路工程测量学上的具体应用 水准测量是测量学的一个重要组成部分,利用水准仪测量高差,用到了数学中最基本的几何关系,后期对水准测量成果的处理,如:高差闭合差的计算,高差闭合的调整,都是根据数学原理中的求和求差而计算出来的。 角度测量也是测量中非常重要的一个部分,测量角度的仪器——经纬仪,其本身就与数学有着千丝万缕的联系,如仪器架设,水平度盘、竖直度盘的刻度设置。另外测量成果的处理,也有着统计学的数学思想。 测量学上的坐标正算和坐标反算,跟数学上平面直角坐标系中的坐标算法可以说是一模一样。 测量误差的处理方面,利用到了数学中的算术平均值、众数、相对数等。 同样,导线的测量,也是测量学的一个重要的组成部分,在导线的测量过程中,各种复杂的计算,各种公式的代换,以及为减小误差而做的各种计算,都是以数学为基础的。 平面曲线测设中,利用数学中的回旋线作为缓和曲线,在曲线的计算中用到了三角函数、微积分、角度弧度转换、坐标系转换等数学知识。 归根到底,测量的很多方法,背后都离不了数学的支持。在工程测量的这门学科中,从仪器的使用到对所得数据的处理,从对误差的减小到对计算结果的最终检核,始终没有哪一个步骤,哪一个环节,能离得开数学的支持。未来,随着工程测量学的不断深入,知识的不断增加。相信数学和测量学的融入会更加的广泛。正如德国大数学家,号称“数学王子”的高斯曾说:“数学是科学的皇后”。从上述可见,就数学为人类提供精密的测量而言,“科学的皇后”这顶桂冠,数学是当之无愧的。5.数学思想对测量的指导 几乎所有学科都应用到了数学,用数学来解决自身的实际问题,而数学又以此为背景为实际问题提供理论基础。可见数学在其发展的同时促进了其他学科的发展,而其他学科的发展也促进了数学的进步,当然测量也不例外。将数学与测量相结合,对数学与测量都有重要的意义,有效的利用数学及其新的分支学科,更有利于测量的发展。 相信随着数学思想在测量应用的不断加深,一定会使得其有长足的进步与发展。 工程测量学论文:浅析工程测量学 摘 要:随着信息技术的发展,城市工程测量正处在从模拟方法测绘到数字化测绘的变革时期。本文对工程测量学重新进行了定义,指出了该学科的地位和研究应用领域;阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展;结合科研和开发实践,简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。对工程测量学发展作出了展望。 关键词:工程测量、工程测量学仪器 1、概述 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性,又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。 解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件,解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中,施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距,网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地图资料在图上选点布网,获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外,其他的网都可用模拟法进行设计。 多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取,也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究,这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究,主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果,可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包,一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一;在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。 2、学科地位和研究应用领域 2.1 学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.2 学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展,服务领域无论怎样拓宽,与其他学科的交叉无论怎样增多或加强,学科无论出现怎样的综合和细分,学科名称无论怎样改变,学科的本质和特点都不会改变。总的来说,整个学科的二级学科仍应作如下划分: 大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量); 工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量); 航空摄影测量与遥感学; 地图制图学; 不动产地籍与土地整理。 2.3 研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分;也有按行业划分成:线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等,几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学,主要按下述内容进行划分和编写:①测量仪器和方法;②线路、铁路、公路建设测量;③高层建筑测量;④地下建筑测量;⑤安全监测;⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛,发展变化也很快,因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会,过去它下设4个工作组:测量方法和限差;土石方计算;变形测量;地下工程测量。此外还设了一个特别组:变形分析与解释。现在,下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是:大型科学设备的高精度测量技术与方法;线路工程测量与优化;变形测量;工程测量信息系统;激光技术在工程测量中的应用;电子科技文献和网络。2个专题组是:工程和工业中的特殊测量仪器;工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3~4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题:测量仪器和数据获取;数据解释、处理和应用;高层建筑和设备安装测量;地下和深层建筑测量;环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是:测量理论与测量方案;测量技术和测量系统;信息系统和CAD;在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是:测量和数据处理系统;监测和控制;在工业和建筑工程中的质量问题;数据模型和信息系统;交叉学科的大型工程项目。 从以上可见,工程测量学的研究领域既有相对的固定性,又是不断发展变化的。笔者认为,工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障,满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 3、 工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件,向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术,可实现测量的全自动化,被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标,在1 s内完成一目标点的观测,像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测,可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起,称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合,可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的,主要应用在精密工程测量领域。其中,包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是:高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面,测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距),称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪,金属丝引张线,各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪,以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 工程测量学论文:《工程测量学》实践教学改革研究 摘要: 《工程测量学》实践环节在整个教学过程中占有重要地位,针对传统实践教学存在的诸多问题和不足,教改团队提出了多项改革措施并本校学生中进行实验,这是对商丘师范学院办学定位的有益探索尝试,不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。 关键词: 土木工程测量;课程改革;实验改革 0 引言 《工程测量学》是土木类专业必修和专业基础课,是一门实践性很强,实践与理论结合严密的学科,因此要求其理论与实践教学并重。商丘师范学院是一所应用型本科院校,其中建筑与土木工程学院现有专业土木工程和建筑学两个专业,培养大量应用型人才,由于建院时间较短,在《工程测量学》的教学上存在很多不足,比如,最初由于设备有限,只注重理论教学,学生实践教学较少,后有所改善,但实践教学方面不足之处仍较多。如实践教学环节包括课后实验和课后实习,随着测绘行业新技术、新设备的出现,校园教学设施更新速度远不及行业进步,因此实践教学与实际工程脱节,教学目标中的要求学生创新能力的提高也难以实现。 1 实践教学环节存在的问题 1.1 教材内容落后,理论与实践脱节 教材内容一成不变,如水准仪和经纬仪构造部分,仍以微倾式水准仪和光学经纬仪为主,而在行业中,这两种设备已经尽乎淘汰。本校所用的水准仪也是自动安平水准仪和电子经纬仪。这就导致理论教学与实践教学脱节,学生不知所云。 1.2 实验内容单一,实验基地建设不足 实验学时少,课后实践环节仅停留在仪器的基本使用上,并且由于没有完善的实验场地,学生仅会进行仪器操作,却无法在实际工程中应用。 1.3 实验设备不足,实验学时少 由于建院时间较短,教学设备十分短缺。正常情况4-5人一组使用一台设备,而由于我院学生较多,设备严重不足,实际的实践环节甚至达到10人一组,又因实验课时较少,很多学生甚至还没轮到其操作就已经下课。两周的测量实习,由于学生多,不得不分批次进行,一学年中第一学期的实习时间,排到后面的学生不得不推到寒冬腊月,而第二学期的实习时间则推到酷暑,这两个时间均不利于测量工作的进行。 1.4 实习内容落后,与行业脱节 测量实习还停留在绘制大比例尺地形图,而在行业中多采用数字测图,且在建筑行业中,从事施工放样的人的比例远高于测绘地形图,因此实习环节与行业应用脱节。 2 实践教学改革内容 针对我院往年在上述实践环节中的不足,本教研团队就如何做好实验和实习,如何改进教学手段和方法,提高教学质量和教学效果,进行了探讨和实践应用。 2.1 从思想上重视实践环节 教师必须首先从思想上重视实践教学,因为实践教学是学生掌握理论知识的基本途径和方法,也是反映课堂理论教学效果好坏的一面镜子。教师不能把实践教学仅仅当作一个教学程序,对学生的实践过程放任自流,而应结合实际,思考理论和技能的应用问题,真正站在学生的角度来考虑学什么、教什么、怎么教和怎么学的问题;同时应重视新技术手段的应用,从观念上提高实践教学的自觉性,增强探索改革的意识。[1]从而帮助学生了解测量实践的重要性,激发学生实践兴趣,变传统的被动学习为主动学习。 2.2 教学设备革新、实训基地建立 学校非常重视测量学的实践教学环节,为解决以往测量设备少,学生多的问题,学校大量采购先进的测量仪器,电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、激光测距仪、激光投线仪等一批土建施工中常用先进仪器被购进,一方面解决设备数与学生量不成比例问题,另一方面,使学生能接触工地常用仪器,提高上手速度。测量仪器除学生上课时可以使用外,只要有空闲,学生可随时借用。每种仪器都配有内容详尽的功能介绍和操作说明,配有专门的仪器管理老师,即使专业课老师不在,仪器老师也可进行指导。 建立实训基地。测量学实践教学环节应包括实验室、校内实习基地和校外实习基地建设三个方面。[2]为了提高实习质量,我们在校园内建立了一片独立的校内实习场地。并与国家水准点进行连测,建立了可长期使用的标准固定点。实习场地模拟土建工地实际情况建立,使学生在必做的水准仪、经纬仪、全站仪等实验项目上完全与工地接轨。学校与多家建筑企业建立联合培养学生计划,校外实习与建筑施工相结合,让学生能切身参与到施工的各个环节,为将来学生就业打下坚实基础。 2.3 实践教学内容改革 传统实践课都是验证性实验,不利于培养学生的独立观察、思考及分析问题的能力和独立设计实验的创新意识。因此需要减少验证性实验,探索开设设计性实验,注重发挥学生在实践教学活动中的主体作用。在实践课中,教师根据实际土木工程中所用到的测量知识,提出一个测量任务,如一个建筑物的基础放样,某栋新建筑物的变形测量等,让学生根据所学知识自己设计测量计划并进行实施,教师对学生的设计进行启发式指导。这种实践教学方法体现了以人为本的教育思想,有利于创新人才的培养。其打破了实验依附理论的传统教学模式,使实验教学真正成为学生学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。[3]另外,根据对用人单位调研后得出的结果,可以适当减少地形图测绘方面的实验课,多增加施工放样、变形观测、竣工观测等工地应用较多的内容。 2.4 实践教学方法改革 多媒体课件多应用于理论教学环节,在测量实验环节,借助多媒体以三维动画的形式来模拟测量仪器的构造、测量的原理与过程,从而缩短了实验课教师的讲解时间,也使得教学内容更直观,学生更易接受,从而更好地完成实验教学任务。同时还可向学生展示新仪器在工程中的应用情况,引导学生将测量课程与所学专业紧密联系。[4]另外,将平时上课情况拍成教学视频,放在校园网上,方便学生学习。 3 结语 以上改革内容在我校11级土木工程专业进行实验,实验结果表明:学生上交的实习成果规范、数据可靠。不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握,教学效果良好,更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。工地实习发现,学生对仪器操作熟练度,解决工地实际问题的能力明显高于往届。另外,学生的团队意识、团队协作能力也得到了很好的提升。 工程测量学论文:论工程测量学的发展及测绘新技术的应用 摘要:工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障。满足工程所提出的要求,精密工程测量代表着工程测量学的发展方向,大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,阐述了在工程测量中采用的新技术。 关键词:工程测量;测绘技术;展望 工程测量学新定义 工程测量学科是一门有着悠久历史的应用学科,它直接为各项工程建设服务,并与生产实践紧密结合,是测绘科学中最活跃的一个分支学科。对工程测量学科的一般定义是:城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作,统称工程测量学。为了适应国民经济的发展和社会进步的需求,有必要对工程测量学科进行新的定义。对工程测量学科的新定义是:工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科,它主要以建筑工程,机器和设备为研究服务对象,工程测量学科的研究服务领域主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分,在科学上可划分为普通工程测量和精密工程测量。 二、工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 三、工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量中的测绘新技术 4.1 数字化成图 传统测绘中最重要的内容就是对大比例尺图形的测绘和对工程图的测绘。与传统的测绘手段相比,数字化成图不需要大规模的野外作业,改善了作业环境恶劣和出图周期长的弊端。数字化成图是一种精度高、劳动力小、测绘工作更为便捷的一种新技术的测绘方法。目前,数字化成图分为两种模式,他们分别是内外业一体化成图模式和电子平板成图模式。内外业一体化是一种精度高、分工明确的数据采集方法,与传统的成图技术相比,具有更高的成图效率。 4.2 工程测量中的卫星定位技术 卫星定位技术简称GPS技术,GSP全球定位系统也是由两大系统组成的,这两大系统分别是空间卫星群和地面的监控系统。用户使用的GPS则是由GPS信号接收器、数字处理器、和终端软件组成。GPS接受器可以有选择的接收某个卫星的信号,并对接收的不同卫星的信号进行交换。当GPS设备运作以后,系统会自动产生一个GSP卫星观测文件,观测文件经过终端处理软件的处理,最终形成准确的测量数据。在使用GSP技术的过程中应该注意到一些问题,有些地方是不适合应用GPS测量技术进行量测的,比如短边测量。如果一定要用GPS测量技术对短边进行两侧,为了保证测量精度,一定要经过多次测量。 RTK是以GPS技术为基础的一种能观测到实时动态的测绘新技术,是GPS技术发展的里程碑。RTK测绘技术是在一个点上安装GPS信号接收机,通过定点的GPS信号接收机接收GPS卫星发出的信号,当GPS接收机接收到卫星发出的信号以后在把信号通过基准台发射出去;流动站在在接收GPS卫星信号的同时也能接收到基准台发出的信号,从而得到基准台的观测量。RTK可以根据控制一定量的基准台就可以测得高精度的地形点和相应物体的坐标等,在利用测图软件的基础上就可以生成电子版的地图。近年来RTK测量技术被广泛的应用到地基和房地产测绘领域。 4.3 工程测量中的地理信息技术 地理信息技术简称GIS,GIS是一种新型的科学,它具有集计算机科学、空间科学和环境科学等学科于一体的特点。GIS已经成为了集多学科于一体的不可缺少的信息显示手段。GIS不仅在数据采集、分析可视化方面发挥这巨大的作用,同时GIS也具有空间提示、预警预报和辅助决策的重要测绘功能。经过近些年的发展,GIS早已成为一种成熟的技术在多领域发挥着重要的作用。GIS、内外一体化测绘等测绘技术的应用,真正实现了工程测绘的科学化、标准化、和信息化。 4.4 工程测量中的数字摄影测量技术 数字摄影测量技术是以数字影像和摄影测量为基础,发展起来的一种新型的测绘技术。数字摄影测绘的过程应用了许多学科的理论和方法,它广泛的使用了计算机技术、数字影像处理技术的科学技术,也是一种集多种技术于一体的测量方法。航空摄影测绘是数字摄影测绘中的一种测绘方法,利用这种方法,可以准确的测得比例尺较大的地形测图,通过这种测绘方法可以获得数字、影像等多种地图版本。目前,我国有100多个城市或工测单位利用航测技术制大比例尺地形图和地籍图,最大比例尺为1/500。全数字摄影工作站和GPS技术在工程测绘中的综合利用,使得摄影测量技术更加自动化和数字化。随着数字摄影技术的快速发展,摄影产品正在向4D(数字高模型、数字正射摄影图、数字线切图和数字栅格图)摄影产品转变,数字摄影技术为工程测绘提供了准确的数据。 过去我国只有海图和陆地地形图,没有测量方法测绘海岸带地形图,对中越划分北部联合测绘的难度更是很大,利用传统的测绘方法最少也要两年,现在广州军区某测绘大队里利用航空摄影等高技术手段,并在测绘生产中第一次大胆采用全数字摄影测量作业,作业效率提高一倍多。他们用时7个月就测绘出了两种规范文字的海岸带地形图,为我国海岸带地形测绘建立新的规范和图示提供了理论和实践依据。 4.5 工程测绘中的遥感技术 遥感技术简称RS,RS技术有着自身的优点,它依靠着大面积同步观测、提供更实时有效的数据等优势正在快速发展,近些年来RS也被广泛的应用到卫星技术上去,利用遥感卫星可以获得到更多的地理信息。小比例尺的地图也可以应用遥感影像技术来获取,遥感影像成为了测量城市地图以及种大、中、小图片的重要方法和手段。 国土资源局利用遥感技术对土地进行动态监测:利用遥感技术,对土地的变更、土地调查和动态进行相关的检测。可以及时的发掘违法用地情况,对违法用地的情况上报给有关部门,随着计算机图像处理技术的成熟和完善,利用遥感技术的动态监测技术必将带来更大的方便。 结束语: 工程测量技术是工程施工的前提条件,现代化的工程技术为工程的施工建设提供了基础保障。但是,现代化测量技术相对传统的测量技术对测量人员的技术和素质要求的更高,这也迫使我国应该加快对现代化工程测量技术人员的培养,通过工程测量技术人员技术培训,能够使得工程测量技术人员正确的使用新的测量技术和设备,为工程建设提供更加准确的工程测量数据。 工程测量学论文:关于工程测量学的探讨 摘要:工程测量学主要是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述,指出了该学科的研究应用领域,阐述了工程测量学领域涉及到的测量仪器的发展。本文针对多年以来相关领域科研和开发的实践经验,对工程测量在实际生活中的应用,以及一系列基于工程测量的产品应用做了相应的研讨。最后,展望了工程测量在21世纪的发展方向和前景。 关键词:工程;测量;应用 1、工程测量的发展 1.1工程测量的概念与分类 通常,工程测量是工程建设中的所有测绘工作,实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理等阶段所进行的各种测量工作的统称。工程测量是服务于各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序的测量学。 可以将工程测量按照其工作顺序和性质分为以下几种:勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量;施工阶段的设备安装测量和施工测量;竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。 1.2工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久,它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代,工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代,随着经济的不断增长,工程建设的大规模发展,才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看,它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路,它的发展始终与当时的生产力水平相同步,并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 1.3工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样,工程测量仪器的发展,也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来,已经出现许多先进的测量仪器,为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展,表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度,可同时获取数十乃至数百个监测点的高程,具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里,可以用于跨河与跨海峡的水准测量;通过一种压力传感器,允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统,该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统,用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车,测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机,可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来,工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点,可作精密定位和准直测量,可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度,还可测振动频率以及物体的动态行为。 2、 工程测量的应用研究 随着工程测量科技的不断进步,传统测绘技术向数字化测绘技术转化取得了显著的成绩。工程测量的应用发展趋势和方向是,GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中,并发挥其主导作用。下面介绍几种技术在工程测量中的应用。 2.1 GPS在工程测量中的应用 GPS测量的技术是依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》 制定的。 相对于常规测量来说,GPS测量主要有以下几个特点:测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、提供三维坐标等特点。因此,GPS被广泛应用于房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。 2.2 RS技术在工程测量中的应用 遥感(RS)技术在工程测量中快速的普及,是因为其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势,多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。另外,各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取,为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。因此,RS技术在工程测量中的应用意义非凡。 2.3 GIS技术在工程测量中的应用 GIS技术是一门集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。GIS技术,现在已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。GIS技术的优势不仅仅在于它集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程,还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。现在,GIS技术已经成为一门较为成熟的技术科学,而且已经成为一门新兴的产业,它已经在在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用数据库、GIS、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术,为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息,以建立各类专业信息系统,从而实现管理的科学化、标准化、信息化。 3、 工程测量学的发展前景 展望现在我国经济发展的局势,工程测量学将在以下方面将得到显著发展: 3.1测量机器人将在多传感器集成系统的人工智能方面取得非常重要的意义,其应用范围将进一步扩大,图形、影像和数据处理方面的能力将进一步增强; 3.2在大型工程建设和变形观测数据处理中,工程测量学将发展基于知识的信息系统,并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合,解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.4工程测量将从原来的土木工程测量扩展到人体科学测量方面。 3.5GPS、GIS技术等相关的技术将紧密结合建设工程项目,在勘测、设计、施工等领域发挥重大作用。 3.6数学模型和物理模型的建立、分析与辨识将成为工程测量学领域在数据处理过程中的重要内容。 总结 综合上面的结论,可以看出工程测量学的发展与应用,主要表现在从点信息到面信息的获取,从静态到动态,从后处理到实时处理,从人眼观测操作到机器人自动寻标观测,从大型特种工程到人体测量工程,从高空到地面、地下以及水下,从人工量测到无接触遥测,从周期观测到持续测量,测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的发展将直接对改善人们的生活环境,乃至生活方式产生影响,以及提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学课程CAI多媒体课件设计 摘要:在简要分析工程测量学的教学特点和计算机辅助教学优势的基础上,探讨了工程测量学课程研制课件的必要性,并对工程测量学课程CAI课件设计的理论依据、课件选题和设计制作原则和方法进行了有意义的探索和实践。 关键词:工程测量学;计算机辅助教学;CAI;课件 一 、引言 随着计算机技术的发展,多媒体技术也得到了广泛应用。由于其交互性好、表现力强、信息量大、视觉听觉效果突出等特点,逐渐成为现代教学方式的重要组成部分。工程测量学课程教学涉及大量的图形表达,注重学生空间想象力的培养,强调由空间到平面、由平面到空间的思维过程。这些特点决定其课堂教学不仅信息传输量大,而且包含了大量的抽象理论和方法。因此,在工程测量学的教学实施上,单纯依靠传统的教学手段已经很难达到教学目的,需要运用CAI课件等新的教学手段进行辅助教学。 在工程测量学教学中使用CAI课件能把工程测量学的基本原理、重要的公式推导等有机地结合起来, 使教师节约黑板书写时间,提高教学效率,更重要的是让学生看到相关模型的建立和利用数学工具解决实际问题以建立工程测量学基本理论和方法的整个过程,增强了学生分析问题、解决问题的能力,提高了学生的科学素质[1]。在利用多媒体技术进行计算机辅助教学时,还必须根据工程测量学的教学特点和相关学习理论进行计算机辅助教学课件的优化设计,以真正体现计算机辅助教学的优势。 二、工程测量学CAI课件设计的理论依据与基本原则 (一) 多媒体课件设计的理论依据 用建构主义学习理论及基于该理论的CAI课件的设计原则为指导进行工程测量学课件的设计,建构主义学习理论认为,学习过程是人的认识思维活动的主动建构过程,是人们通过现有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取意义建构的过程,学习者的知识是在一定的情境下借助他人的帮助,通过意义的建构而获得的,理想的学习环境应包括情景,协作,交流,意义的建构四个部分, 意义的建构是教学的最终目标,一切教学过程都要围绕这一最终目标, 学习者是学习的主体,教师是学习者的促进者,辅助者,引导者,他的任务就是激发学生的兴趣,引导和帮助学生完成意义的建构,要为学习活动的开展尽可能多的创造有意义的学习环境,例如,学生对学习抽象的工程测量学课程往往感到枯燥无味,如果创设有意义的环境,使学生对该课程抽象问题的学习感到具体,形象,生动而乐意主动去学,这就可以有效地激发学生学习本门课程的兴趣。 因此,一个好的课件是要在建构主义学习理论的指导下设计的, 在课件中,利用多媒体课件提供某种符合学习要求的外部刺激,使学生积极主动同外部环境发生相互作用,完成知识结构重组的方法和策略,创设符合教学内容要求的情景和揭示新旧知识间联系的线索,用生动,活泼的方式呈现信息并与学生进行相互交流。 (二) 课件的设计原则 CAI课件的设计离不开教学设计,教学设计专家克拉克说过:“在教学中真正起作用的实际上不是媒体, 而是教学设计。”其含义不是贬低媒体作用,而是指导我们要运用“教学设计”的理论来设计CAI课件, 即CAI课件设计要体现设计者的教学思想,体现教者对于学与教的资源及过程进行系统规划的一套整体性操作程序的主要意图[2],科学严谨的教学设计是制作优秀课件的前提条件。在多媒体CAI课件的设计中, 要想在促进学生认识能力发展方面发挥其应有的作用,就要充分利用多媒体技术体现建构主义学习理论的优势,在工程测量学的课件设计时,应注意以下几点: 1、教学目标的合理安排。 教学目标主要是通过教与学使学生在认知领域,情感领域,动作技能领域达到的既定标准,要求在教学设计中必须明确给出, 此外,教学目标应该与学生学习环境中的目标相符合,教师确定的问题应能使学生感到就是自己的问题,建构主义认为学生不再是教学内容的被动者,而是意义的主动建构者,教师是教学活动的组织者。因此,教师针对教学主题所采用的策略,方法要有利于体现学生为主体的学习这一特点。 2、设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要特征, 建构主义理论提倡从现实情景中学,知识依赖于具体情景,脱离具体情景的抽象,枯燥的知识对学生来说是没有任何吸引力的,利用多媒体和仿真技术设计虚拟现实软件就可以模拟现实世界的真实环境,使学生身临其境,如同在现实生活中,这对知识的建构是很有好处的,一般来说,虚拟现实软件学习效果比较好,但开发起来也有一定的困难,它要求能够根据学生的输入数据进行分析处理并做出相应的场景变化,这是工程测量学教学课件开发的重点。 3、注意设置协作学习的环境。使学生成为独立自主的学习者, 建构主义认为,学生对知识的建构不仅依赖于自身原有的水平和经验,而且在一定程度上取决于同伴之间的对问题的共同讨论和理解,随着计算机网络的发展,多媒体与计算机网络结合起来,设计出支持合作学习的软件将会越来越引起人们的重视, 同时,课件的设计要支持学生对所学内容与学习过程的思考,发展学生自我控制能力,成为独立的学习者,例如:对工程测量学中有些学习主题具有很强的逻辑性分析过程的教学内容如影像匹配理论和技术,可采用探索方法,发现法去创设学习环境, 以利于适应认知过程的发展,使学生主动完成对主体知识的意义建构,还可以根据选题的特点,设置多种与以前学习主题不同但相关的情况,以便学生有多种机会在不同的情况中应用所学知识,从不同侧面来认识同一个主题。 4、要充分注意多媒体技术的特点。在建构主义学习理论中, 意义的建构是学习的最终目的,它靠学生自觉,主动地来完成,教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构,在这一点上, 多媒体技术的优势是其他媒体无法比拟的,因此,在课件设计中应注意到:以多媒体方式呈现教学信息,心理学认为,人的学习活动是多种感受共同参与和协调的结果,调动多个感觉器官共同参与学习活动,其效果最佳, 因此,在CAI课件设计中, 应根据需要尽可能用多种媒体呈现教学内容[3],如符号,语言,文字,声音,图形,动画,视频图像等,把各要素按教学要求进行有机的结合,呈现在屏幕上,为学习提供多样化的外部刺激,使学习效果更佳; 以超文本方式来组织教学信息, 学习者可通过节点间的链接关系方便地进行知识点间的切换,并对有关提问,反馈及帮助信息,提示或导航的呈现环节力求准确、可靠、规范, 方便学习者的学习。下面即是CAI课件设计流程图: 图1工程测量学CAI课件设计流程图 (三)工程测量学课程课件选题的重要原则 在整个工程测量学课程课件设计与制作中,科学性,针对性和实用性是最基本的原则,但这些原则在实际的课件制作过程中,却难以直接操作,因此,在教育理论,因材施教,充分发挥CAI课件的优点,提高教学效果思想的指导下,应制定一些浅显易懂, 操作简便的课件选题原则。 工程测量学CAI课件设计的选题应该遵循这些原则,选题的过程就是一个判断决策的过程,什么样的知识内容作为课件制作的对象,才能最大限度地体现其作为选题的必要性和可行性,这是一个大原则。分析工程测量学教学内容的特点以及制作的可行性和效益性,确定课件选题判断决策流程图, 针对工程测量学教学内容,该流程图最大程度地体现了选题的大原则,克服了常规手段不能很好表现的弊端,任何一节课或一个知识点, 如果按照流程前进,能走到最下层模块,便可以作为课件制作的对象,该节内容或知识点制作成为课件的必要性和可行性是充分的、反之,如果走到右边模块,建议放弃选题,因为该选题已经失去了制作成为课件的价值或者实际意义[4]。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 三、工程测量学CAI课件的制作步骤 (一)教学设计 制作电脑课件的目的是为课堂教学服务,在制作课件时,应首先写出授课教案,其内容包括教学目的、教学流程设计、问题和习题,并根据课程讲授的要求确定课件演示的表现手法。 (二) 脚本的设计 根据教学教案和表现手法,设计的课件脚本主要有课件简介、前言、课堂主题内容、总结、习题和退出6大模块。各模块内部包含电脑板书显示方式的过渡效果、画面背景图案、动画演示、重点突出、细节描绘等,并使各模块之间可相互连接和跳转。 (三)课件制作工具的选择 目前,多媒体课件制作工具多种多样,经比较,选择了Macromedia公司的Authorware 6.5。Authorware是一个规模较大、功能丰富、高效的多媒体创作工具,利用其函数变量能完成一些复杂的控制功能,很容易实现人机交互的过程控制,作品结构也比较清晰。Authorware的简单易学、易上手、效率高也是一个重要原因。除此之外,选择Windows自带的绘图工具和Photoshop软件来制作电路图,使电路分析的各个环节能更明确的体现,使同学们在课堂获得更多的理性认识[5]。 (四) 课件的运行、修改和打包 当课件的制作告一段落时,就要检验课件设计的效果,可一边运行课件看其效果,一边进行针对性修改。为满足课堂教学的需要,在教学课堂多次让学生观看,找出存在的问题,设计出更加直观的教学效果。在课件打包时,若的课件脱离Authorware平台的运行环境,就无法单独运行。为了解决这个问题,需重组设置,生成可以单独运行的exe文件,使课件成功。 图2工程测量学CAT课件系统总体框架 四、结论 工程测量学的发展为工程测量学课程教学提出了一系列的挑战,采用计算机辅助教学是解决这一问题的有效手段,计算机辅助教学停留在对传统课堂教学的补充上,对网络学校、虚拟学校、远程教育等概念还朦朦胧胧,但计算机在学与教过程中的优势,已被教师共识, 如何在现代教育科学理论指导下,完成计算机辅助教学课件制作过程中的模式选择,整体策略,制作出符合教学规律,高效能提高课堂教学质量的课件是目前工程测量学课程在采用计算机辅助教学过成中亟待研究的课题, 当前,新的教学手段,新的教育理念得到大力推进,在这个良好的氛围下,探讨工程测量学CAI 课件设计具有现实的意义, 我们有理由相信,只要坚持用教育科学理论指导课件制作实践,未来计算机辅助教学中高质量的课件将不断出自学校教师之手,为培养具有创新素质的人材,提供新的活力。