摘要：電子元器件性能的不斷優(yōu)化，對設備的熱可靠性提出了更高的要求。在此背景下，為了保持設備及其內(nèi)部器件良好的應用效果，需要加強工程設計中的熱設計仿真分析。且在了解Icepak軟件功能特性及熱設計仿真流程的基礎上，將相應的分析工作落到實處，從而得到所需的熱設計仿真成果。基于此，本文就工程設計中的熱設計仿真展開論述。

關鍵詞：工程設計；Icepak軟件；熱設計；仿真；電子元器件

對于電子元器件而言，影響其可靠性指標的一個重要因素是元器件的工作溫度。注重工程設計中的熱設計仿真分析，積極開展相應的分析工作，有利于得到理想的熱設計仿真結果，從而為內(nèi)部器件及設備性能優(yōu)化提供保障，延長它們的使用壽命。因此，需要對Icepak軟件有著一定的了解，設置好工程設計中的熱設計仿真流程，使得不同電子元器件及設備的潛在應用價值得以不斷提升，給予它們的熱可靠性增強科學保障。

1Icepak軟件簡介

作為一種面向電子產(chǎn)品的熱分析軟件，Icepak軟件在實踐應用中取得了良好的效果，有利于減少電子產(chǎn)品熱設計仿真分析中的計算量，其市場應用前景良好。同時，Icepak軟件在實踐中能夠對封裝級、系統(tǒng)級等不同類型的問題進行分析與處理，確保電子產(chǎn)品熱分析有效性。除此之外，Icepak軟件還具備了以下技術特點：（1）建立模型速度快，能夠借助既有模型庫的應用優(yōu)勢，對不同幾何模型電子產(chǎn)品所要求解的問題進行快速處理，增強問題處理中模型的實踐應用效果；（2）該軟件具有良好的自動化非結構網(wǎng)絡生成能力，有利于提高電子產(chǎn)品模型精度，并減少相應的網(wǎng)格數(shù)量，確保實踐中的計算工作高效性；（3）Icepak軟件應用的模型構建適用性良好，有利于實現(xiàn)應用價值大的熱輻射模型構建，從而解決電子元器件相關的穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)等問題。同時，在其強大的解算及可視化后置處理功能的支持下，有利于得到理想的熱分析仿真結果。因此，在工程設計中進行熱分析仿真研究時，應重視Icepak軟件的使用。

2熱設計仿真流程

摘要：建筑工程設計檔案作為工程項目設計的重要參考依據(jù)，必須保障工程設計檔案管理的規(guī)范性。我國工程設計檔案管理工作不斷發(fā)展、完善，但其中依然存在一些有待完善之處，如何進一步做好工程設計檔案管理工作已然成為有關部門重點關注的問題。

關鍵詞：工程設計；檔案管理；規(guī)范性；問題

工程在建設過程中會產(chǎn)生多種文檔資料，而工程設計作為一種技術性的創(chuàng)造活動，設計師通過工程的設計思想與技術要求，將一些基礎資料和基本依據(jù)作為基礎，進而設計出圖紙等，為工程建設提供有力依據(jù)與施工方向。工程設計檔案就是由設計師所設計出的技術圖紙與技術資料組成，即工程設計師的勞動成果。所以必須要做好工程設計檔案管理工作，充分利用工程設計檔案中的設計資源，發(fā)揮工程設計檔案資源的實用性，實現(xiàn)我國工程建筑的可持續(xù)發(fā)展。

一、工程設計檔案管理工作中存在的主要問題

（一）工程設計檔案管理空間問題

在工程設計檔案管理中，即使實現(xiàn)了現(xiàn)代化管理方式，也依然存在工程設計檔案管理空間問題。由于目前檔案管理是由紙質檔案與電子檔案共同組成的，隨著有關部門的工程設計檔案不斷累積以及工程設計項目不斷展開，導致紙質檔案管理空間問題日益凸顯，從而阻礙了檔案管理工作的持續(xù)發(fā)展。

當今世界，創(chuàng)新越來越成為社會生產(chǎn)力解放和發(fā)展的重要標志，越來越?jīng)Q定著國家和民族進步的速度。一個創(chuàng)新精神旺盛的民族，即使暫時處于落后狀態(tài)，也必然會后來居上，贏得未來。

而要居于世界創(chuàng)新民族之林，躋身創(chuàng)新型國家行列，核心是要把增強自主創(chuàng)新能力作為發(fā)展科學技術的戰(zhàn)略基點，走中國特色自主創(chuàng)新之路，推動科學技術的跨越式發(fā)展。

我軍的科研院所身處科技發(fā)展和軍事斗爭準備兩個前沿，是名副其實的科技密集、知識密集、成果密集、人才密集的團隊，發(fā)揮好這個團隊的領軍作用，推廣普及他們的創(chuàng)新經(jīng)驗，探索他們的創(chuàng)新規(guī)律，對于激發(fā)全軍官兵的創(chuàng)新熱情，完成“建設信息化軍隊，打贏信息化戰(zhàn)爭”的歷史使命意義重大。為此本刊特開辟“自主創(chuàng)新在國防科研院所”專欄，陸續(xù)約請一些有代表性的科研院所的領軍人物，暢談創(chuàng)新發(fā)展思路，敬請關注。

［新聞背景］第二炮兵工程設計研究院是一個具有20多個專業(yè)的綜合性國家甲級勘察設計科研單位，組建30年來，先后獲得國家、軍隊科技進步獎177項，國家專利28項，國家和軍隊級優(yōu)秀設計獎30余項，其中軍隊優(yōu)秀設計二等獎以上22項，國家優(yōu)秀設計金質獎、銀質獎各1項，勘察設計科研水平位居全軍勘察設計科研單位前列。

堅持以系統(tǒng)方法搞好設計

要以系統(tǒng)觀把握和引導創(chuàng)新活動

摘要:本文概述了基坑工程的設計要點，針對基坑支護結構設計，地下水處理，土的抗剪強度取值，土壓力計算等問題進行闡述，結合某建筑基坑工程設計作出分析，對基坑工程設計進行探討。

關鍵詞:基坑工程;設計要點;探討

1工程概況及設計具備資料

某大跨度體育建筑工程，采用鋼網(wǎng)架結構，地下1層為設備層，地上2層為比賽訓練館及觀眾席。建筑面積約15000m2，建筑高度約30m，抗震設防烈度為7度，結構抗震等級為二級。地基基礎設計等級為乙級，樁基礎采用預應力混凝土管樁。基本風壓值取0.7KN/m2。基坑工程設計包括內(nèi)容多，地下存在不確定因素，設計時需要的資料:巖土工程勘察報告;建筑物總平面圖及用地紅線圖;建筑物地下結構設計資料及樁基礎或地基處理設計資料;基坑周邊建(構)筑物，地下管線，地下設施及地下交通工程等的相關資料;基坑開挖深度(局部有加深部位須明確)等，上述設計用資料要求完整準確。本工程地下1層設備層，大面積基坑開挖，且基坑開挖深度較深，因設備要求局部須加深，設計時應進行支護結構的承載力，穩(wěn)定和變形計算，基坑周圍支護結構設計必須保證地下結構施工及基坑周邊環(huán)境的安全。以下是針對設計過程中的幾個要點進行探討性的簡述。

2基坑支護結構設計

基坑支護結構是在建筑物地下工程建造時為確保土方開挖，控制周邊環(huán)境影響在允許范圍內(nèi)的一種施工措施。基坑支護結構的形式很多，主要有樁，墻式支護結構，如水泥攪拌樁，鋼板樁，鉆孔灌注樁，地下連續(xù)墻等，這些支護結構設計計算較為成熟，且有施工經(jīng)驗，適應性強，安全較為可靠;還有其他支護結構，如水泥土墻，土釘墻等以及其他復合使用的支護結構，還要根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗設計施工。基坑支護結構的功能是為地下結構的施工創(chuàng)造條件，保證施工安全，并保證基坑周圍環(huán)境得到應有的保護。在進行基坑支護結構設計時，應從穩(wěn)定，強度和變形三個方面滿足設計要求。首先基坑周圍土體的穩(wěn)定問題，不要因滲流的影響，而造成流砂，流土，管涌以及支護結構，支撐體系等的失穩(wěn)，要有防止失穩(wěn)的措施;其次強度問題，支護結構本身是主要受力構件，構件要能夠滿足強度和穩(wěn)定設計的要求;再次變形問題，在基坑開挖時，地層移動及地下水位變化，會引起地面的變形，其變形值不大于基坑周邊建筑物，地下設施的變形允許值，并且不能影響基坑工程基樁的安全及地下結構施工。本工程采用基坑周圍連續(xù)打鋼板樁和外圍打水泥攪拌樁復合使用的支護結構，根據(jù)基坑開挖深度，工程地質情況，周邊建筑物分布，土壓力大小等，進行支護結構設計，確定可行的支護結構，從安全，經(jīng)濟，便于施工等方面來考慮，并且設計能夠滿足穩(wěn)定，強度和變形三個方面要求。基坑支護結構設計是設計過程重要環(huán)節(jié)，涉及到工程經(jīng)濟及安全問題，至關重要，應在各方面有所考慮，做好工程設計，創(chuàng)出優(yōu)質高效工程。

1建立工程設計審計制度的必要性

1.1設計階段是控制工程造價的關鍵階段。國內(nèi)外相關資料研究表明，設計階段的費用只占工程全部費用不到1%，但在項目決策正確的前提下，它對工程造價影響程度高達75%以上。設計圖紙定了的內(nèi)容，除了設計單位誰都不能改，招投標、土建、安裝、裝飾等費用都是根據(jù)設計圖算出來的，施工過程中的每一個環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的費用都是以設計圖為基礎的。只有把好設計關，才能控制好工程造價。因此，建立工程設計審計制度對控制工程造價十分必要。1.2設計方案的經(jīng)濟合理性決定建筑物的“性價比”。設計方案經(jīng)濟合理性的影響因素包括建筑物的平面形狀、流通空間、層高層數(shù)、建筑結構等。設計師們可以通過綜合考慮這些因素，在建筑物實現(xiàn)功能實用、外型美觀、結構安全的最優(yōu)組合的基礎上，把建設所需成本控制到最低。建筑物的功能與成本的比值，也可以用IT行業(yè)的說法稱為“性價比”，在造價領域叫做價值工程。而現(xiàn)在許多設計不同程度地存在華而不實，片面追求高大上，不求功能適用性和經(jīng)濟合理性，過分講究地標性和奇異性以吸引人的眼球，引發(fā)的施工圖預算超設計概算、竣工結算超施工圖預算等現(xiàn)象屢見不鮮，忽視了建筑物的價值工程。1.3設計思路的先進性影響工程造價合理性。每一張設計圖紙都凝聚著設計者的匠心精神，都應當被尊重。但按照政治經(jīng)濟學的觀點來講，設計者們追求的是設計收益最大化，在市場競爭不成熟的條件下，他們只求安全穩(wěn)妥地完成，不計較施工成本，一味加粗加密鋼筋配置，加大結構承載能力設計，不考慮施工成本；設計思路過于保守，經(jīng)常套用以前成熟的設計成果，不考慮建筑材料在當?shù)厥欠裣∪保蝗狈ú氖袌龅目疾旌驼{研，不計材料長距離運輸成本，以至于無限制擴大工程造價。因此，只有建立強制性的設計審計制度機制，對設計方案的經(jīng)濟合理性進行強制性評價，才能使設計者全面樹立控制工程造價的觀念，在設計方案中廣泛開展限額設計，以最小的投入去獲取最大的經(jīng)濟和使用效益，實現(xiàn)工程造價合理最大化。

2建立工程設計審計制度的可行性

2.1投資者對建筑物的經(jīng)濟合理性有訴求。許多投資者并非是項目決策者，對建筑物的經(jīng)濟合理性不滿意卻無法監(jiān)管，特別是許多政府投資的市政項目，前期籌劃決策階段透明度不夠，往往是建成之后大家才知道建筑物的形狀和用途，可建筑物已經(jīng)建成了，縱有百般不滿意又能如何？要是能在籌劃決策階段，將設計方案向投資者公開，投資者通過某種途徑對設計方案的經(jīng)濟合理性加以控制，將大大提升建筑物的公眾滿意度，這種途徑就是建立設計審計制度，由審計為設計方案的經(jīng)濟合理性把脈，確保納稅人的錢花在刀刃上。因此，投資者會對建立工程設計審計制度的需求度非常高。2.2審計部門具備工程設計審計職能。在我國，工程造價咨詢企業(yè)已成為社會工程審計的主流，并且具備工程設計審計的職能。《工程造價咨詢企業(yè)管理辦法》第二十條明確規(guī)定：工程造價咨詢企業(yè)的咨詢業(yè)務包括配合設計方案比選、優(yōu)化設計、限額設計等工作進行工程造價分析與控制。投資者完全可以委托工程造價咨詢企業(yè)對項目的設計方案進行審計，對設計方案進行經(jīng)濟合理性評價，并給出合理性建議。投資者可以要求設計單位采納該建議，實現(xiàn)設計方案的經(jīng)濟合理最大化。2.3設計行業(yè)內(nèi)部也需要審計監(jiān)督。隨著設計行業(yè)市場化的發(fā)展，設計者往往會受經(jīng)濟利益的驅使，不顧及設計造詣和推陳出新，設計師們往往把精力投入到跑項目上，過多遷就于業(yè)主的喜好，不嚴格執(zhí)行國家設計規(guī)范，不顧及投資者的經(jīng)濟利益，缺乏第三方的監(jiān)督和制約，影響了我國建筑業(yè)的自主品牌整體實力，一些好的富有創(chuàng)造性的設計很難在設計市場競爭不規(guī)則的條件下脫穎而出，需要通過審計監(jiān)督規(guī)范設計行為，提升設計規(guī)范化水平。

3建立工程設計審計制度的具體措施

工程設計審計制度不同于傳統(tǒng)意義上的工程造價審計，不僅對設計概算進行審計，而且要將設計方案、設計圖紙統(tǒng)統(tǒng)納入到審計范圍，應當屬于績效審計的范疇，就是要依照各類建筑設計規(guī)范，對設計方案、設計圖紙、設計概算進行全面審查和分析，找出不利于投資者對工程造價控制的因素加以評價，促進設計方案經(jīng)濟合理性的提升。3.1設計方案審計。設計方案審計是指在初步設計階段進行的審計，是在施工圖設計之前，對初步設計方案的審查和分析，是設計審計的開端，俗話說，好的開始是成功的一半。只有初步設計方案實現(xiàn)了經(jīng)濟合理化，才能為后期施工圖設計、設計概算編制的經(jīng)濟性奠定基礎，也能避免方案反復和設計成果的浪費。3.1.1總平圖審計主要審查總圖運輸設計和總平面配置。包括現(xiàn)場地質、水文、地形、地貌等條件是否影響建設項目展開，在施工過程中能否避免大拆大建，減少建筑垃圾的產(chǎn)生；避免大挖大填，減少土石方量；建設用地是否確實需要很多，有無不必要占用的部分，是否節(jié)約用地；功能分區(qū)是否合理，各建筑物功能銜接是否融洽，是否綜合考慮了場區(qū)內(nèi)建筑物的功能；場區(qū)內(nèi)道路是否順暢，運輸方式的選擇是否經(jīng)濟合理，在使用時會不會產(chǎn)生不必要的頻繁運輸和流量擁堵。3.1.2建筑設計主要審查建筑標準。一是建筑物平面形狀是否簡潔大方，有無不必要的刻意的不規(guī)則形狀，導致施工復雜化增加建設成本，如有的建筑物刻意使用不必要圓形，無疑會增加工程費用，能否在滿足建筑物美觀實用要求的基礎上盡可能降低建筑周長系數(shù)，即周長與建筑面積比，盡可能降低工程造價。二是流通空間是否過大，在滿足建筑物使用要求的前提下，應將流通空間減少到最小，門廳、走廊、過道、樓梯占用空間過多會增加工程造價，降低建筑物的實際利用率。三是層高是否過高，在建筑面積不變的情況下，增加建筑層高會增強墻體、樓梯、管道、裝飾等各項施工費用。四是層數(shù)設置是否合理，是否與基礎承載能力相適應，因為在基礎承載能力允許的情況下，層數(shù)越多，單位建筑面積造價越低。五是柱網(wǎng)布置是否合理。比如，對于單跨廠房，柱間距不變時，跨度越大單位面積造價越低，對于多跨廠房，中跨數(shù)目越多，柱子和基礎分攤在單位面積上的造價越少。3.1.3工藝設計主要審查工藝技術方案，是否嚴格按照批準的可行性研究報告的內(nèi)容進行設計，確定具體的工藝流程和技術，包括建設規(guī)模標準、工藝設備選型是否合理，給排水、供暖、強弱電、空調、消防、通信等各類配套管線及設備是否并行不悖，各類井、溝、槽、孔等構筑物設置是否都合理，有無多余設置重復設置的現(xiàn)象，會不會在施工中出現(xiàn)不同工種重復施工的現(xiàn)象。3.2施工圖審計。在設計方案審計的基礎上，施工圖的審計主要側重于建筑結構、材料選用等細部設計審計，審查新材料、新技術是否能夠應用于設計中，并且有效降低工程造價。3.2.1建筑結構審計主要審查建筑結構選擇是否既滿足力學要求，又足夠經(jīng)濟。選用的結構類型是否與當?shù)匚镔|條件相適應如五層以下普通建筑一般選用砌體結構，大跨度房屋選用鋼結構要優(yōu)于鋼筋混凝土結構，高層建筑選用框架或剪力墻結構較為經(jīng)濟。此外，還要關注鋼材型號、鋼筋型號以及混凝土中的含筋量是否過度放大，過于保守地滿足力學要求。3.2.2材料選用審計主要審查建筑材料選擇是否合理，施工時能否就地或就近取材減少運輸成本；選用材料類型在市場上是否貨源充足，是否具有三個以上品牌可供比選；在力學性能、物理性能、化學性能都滿足的基礎上是否有新型價廉優(yōu)質的材料可以替代。建筑材料一般占直接費的70%，合理選擇建筑材料，可以降低材料價格，有效控制工程造價。3.2.3設備選用審計主要審查設施設備在滿足功能需求的前提下是否最適用，包括電梯、空調、通風、采暖等，各個系統(tǒng)的分布和占用空間是否合理，是否有新工藝、新技術出現(xiàn)，是否有占用空間小、安裝操作簡便、維護成本低、能源消耗少的新產(chǎn)品可以替代。根據(jù)工程造價資料分析，設備安裝工程造價占工程總投資的20%-50%，而且隨著科技的不斷進步，這個比例還會逐步提高。因此，降低設備購置費用對于投資者降低工程建設成本是十分有利的。3.3設計概算審計。設計概算是以初步設計文件為依據(jù)編制的，是投資者編制固定資產(chǎn)投資計劃、確定和控制建設項目投資的依據(jù)，一經(jīng)批準，將作為控制建設項目投資的最高限額。因此，設計概算審計也是建立設計審計制度的一項重要內(nèi)容。3.3.1單位工程概算審計具有獨立的設計文件，能夠獨立組織施工，但不能獨立發(fā)揮使用功能的工程是單位工程，包括土建、裝飾、采暖、通風、給排水等專業(yè)，是最基本的計算單元。主要審查人材機費用計算是否合理，工程量計算是否與初步設計一致，企業(yè)管理費、利潤、規(guī)費及稅金的計取是否符合相關定額標準，設備及工器具購置費概算是否合理，有無技術條件類似的已完工程或在建工程概算指標可以對照。3.3.2單項工程概算審計具有獨立的設計文件，建成后獨立發(fā)揮使用功能的工程是單項工程，如辦公樓、食堂、招待所等。單項工程概算是在單位工程概算的基礎上匯總形成的。主要審查各單位工程概算條理是否清晰，有無重復疊加的現(xiàn)象，單位建筑工程概算與單位設備及安裝工程概算構成是否完整，分類是否明確。3.3.3建設項目總概算審計建設項目總概算由各單項工程綜合概算、工程建設其他費用概算、預備費、建設期利息和鋪底流動資金概算匯總而成。主要審查總概算組成是否全面，是否有漏算的部分，以防止建設實施過程中追加投資；審查工程建設其他費和預備費等計算基數(shù)、費率是否科學合理。

1工程設計專有技術和技術交易概念

1.1工程設計專有技術概念所謂工程設計專有技術，主要指的是設計單位在對工程建設項目進行設計的過程中，所形成的相關方法、技術知識、情報以及技術經(jīng)驗等，其中包括新設備、新技術、新工藝以及新材料，將其運用在實際的工程建設項目中，可以提高生產(chǎn)力，節(jié)約原材料，減少工程造價，簡化施工工藝，減少能源消耗，將生產(chǎn)周期縮短，降低環(huán)境污染以及提高施工安全性等，相比較原有技術而言，優(yōu)勢明顯。一般來說，工程設計專有技術主要表現(xiàn)在操作指南、圖紙設計、數(shù)據(jù)資料、方案設計以及軟件設計等方面。

1.2工程設計專有技術交易概念所謂技術交易，主要指的是在技術市場中，買賣雙方通過訂立契約來實現(xiàn)使用權、所有權以及技術收益權轉讓的一種行為。而工程設計專有技術交易，主要指的是在專有技術市場上，交易雙方通過訂立相應地契約來實現(xiàn)專有技術使用權、所有權以及技術收益權轉讓的一種行為。簡單的說，工程設計專有技術交易就是將買賣雙方協(xié)商的條件作為基本依據(jù)，通過買賣的主要方式，賣方將某種工程設計專有技術轉讓給買方的一種行為，即買賣雙方通過有償方式轉讓工程設計中的專有技術。

2工程設計專有技術交易的特點

2.1信息的不對稱性所謂信息的不對稱性，主要指的是在對工程設計專有技術進行交易的過程中，買賣雙方所掌握的信息具有一定的差別，存在買方知道賣方不知道信息、賣方知道買方不知道信息的情況。由于工程設計專有技術具有秘密性的特點，所以這就決定了在進行專有技術交易之前，賣方知道的信息高于買方的情況，從而導致信息不對稱現(xiàn)象的出現(xiàn)。對于買方而言，正是由于知道工程設計專有技術的信息量少，才會和賣方進行有償交易，可以說，信息的不對稱性是交易得以發(fā)生的基本前提。如果在進行專有技術交易之前，買方已經(jīng)掌握專有技術的所有信息，那買方就不會具備購買意愿，交易也就無法進行。當然，正是由于存在信息不對稱現(xiàn)象，所以相比較一般交易而言，工程設計專有技術交易成本往往較高。

2.2交易的雙向選擇性在工程設計專有技術的交易過程中，不僅買方需要對掌握技術的賣方進行選擇，持有專有技術的賣方也需要對買方進行選擇，這就決定整個交易具備雙向選擇性的特點。對于買方而言，在進行工程設計專有技術交易之前，需要將工程項目和自身的實際需求作為基本依據(jù)，選擇合適的專有技術，并且在對賣方進行選擇時，往往比較重視賣方的信譽和專有技術在業(yè)內(nèi)的領先水平，同時，還需要對賣方進行全面考核，了解相關部門是否已經(jīng)對該專業(yè)技術進行審核認定以及該專有技術在當前工程設計行業(yè)內(nèi)的領先性。而對于持有專有技術的賣方而言，在進行技術交易之前，也需要對買方進行選擇，考察買方是否具備實施該專有技術的實力，同時，還需要對買方的誠信度進行了解和評定，避免在結束工程設計專有技術交易之后，出現(xiàn)隨意擴散專有技術的風險。

摘要：就早年管材的科技水平，已排很久的自來水水管越來越多的出現(xiàn)問題，在上海市各級人民政府相應市民訴求之下，巨大的改造量讓自來水公司各部門和相關的工程設計單位壓力非常大，給水GIS系統(tǒng)又是新興事物，如何在巨大的改造量面前發(fā)揮給水GIS系統(tǒng)最大的作用成為急需解決的課題，而給水GIS系統(tǒng)又和工程設計息息相關兩者相輔相成，本文將以工程設計角度來介紹給水GIS系統(tǒng)的特性。

關鍵詞：改造；給水；給水GIS系統(tǒng)；經(jīng)濟性

目前上海市的用水情況，受寒潮與城鎮(zhèn)快速發(fā)展因素以及管材超限服役，有關自來水水質水壓的投訴越來越多。早年科技不發(fā)達、資料保存制度不是完善導致、使得給水的決策者和執(zhí)行者帶來巨大的不便，而給水GIS系統(tǒng)就在此時孕育而生解決了給水的決策者和執(zhí)行者的工作難度。同時，給水GIS系統(tǒng)處于剛起步階段，還有很多給水行業(yè)從業(yè)人員對給水GIS系統(tǒng)的性能不熟悉。因本人從事給水行業(yè)多年接觸了各家自來水公司給水GIS系統(tǒng)較多，本人以工程設計角度對給水GIS系統(tǒng)的運用利弊及其解決方案進行介紹。

一、給水GIS系統(tǒng)應用的優(yōu)點

（一）管網(wǎng)布局一目了然，對項目有大概認識。給水GIS系統(tǒng)最大優(yōu)點就是所有管件都一目了然。給水管管材管徑非常清楚，各種大小閥門各種管材的漸縮管以及城市消防用的消火栓都標的十分到位，這些都方便決策者依據(jù)市民們的投訴在現(xiàn)有改造資金的現(xiàn)狀條件下對哪個片區(qū)老舊管材能更換心里有個大概，提高項目的可行性，減少因超過已有資金而導致項目取消增加不必要的設計費用，減少工程設計人員因改造量超過項目資金形成不必要的工作量。對工程設計者來說在項目委托下來后，同樣對改造范圍內(nèi)現(xiàn)狀給水管網(wǎng)大致情況有一個了解，這就需要自來水公司提供給水GIS系統(tǒng)，工程設計項目負責人可以依據(jù)以往工程設計經(jīng)驗對項目所需使用時間和人員配置有一個完整的計劃，如沒有給水GIS系統(tǒng)工程設計人員需要自來水公司職工利用其工作時間進行陪同勘察現(xiàn)場，有時自來水公司職工急需事發(fā)地點搶修，間接延長了工程設計人員的設計時間。（二）減少現(xiàn)場勘查時間。工程設計人員了解大致情況后，接著會依據(jù)片區(qū)的現(xiàn)有市民數(shù)量、居民區(qū)的聚集狀況以及現(xiàn)有給水管網(wǎng)仔細考慮現(xiàn)場勘查的先后次序，這有利于減少重復某個地點的次數(shù)。根據(jù)經(jīng)驗，片區(qū)主要以存在單個支狀給水管網(wǎng)、單個環(huán)狀給水管網(wǎng)、多個小型支狀給水管網(wǎng)組成。單個支狀管網(wǎng)，以支狀管網(wǎng)接主給水管處作為勘查起點，以順/逆時針方向進行勘查；單個環(huán)狀管網(wǎng)以最靠近周邊交通干道的那個地點為勘查起點，以順/逆時針方向進行勘查；多個小型支狀管網(wǎng)，以最大的支狀管網(wǎng)接主給水管處作為勘查起點。（三）確定用水終端。在郊區(qū)給水改造中，市民房屋都是別墅，水表都在地面。現(xiàn)在市民有較高的藝術修養(yǎng)，有礙觀瞻的地面水表井座經(jīng)常被遮擋以統(tǒng)一環(huán)境格局。這樣導致工程設計人員需要花費大量時間在尋找每家每戶的水表上，經(jīng)常無人指點只能最后依據(jù)經(jīng)驗估計水表位置。在實際工作中，用戶給水支管的長度和水表在別墅的房屋前后以及房屋周邊圍墻道路農(nóng)田的情況有非常大的關聯(lián)，如果沒有給水GIS，估算的水表位置和實際的水表位置這都將改變造價大小。一旦造價超過項目可行性時期的預估價，輕則寫報告說明理由，重則項目取消。

二、給水GIS系統(tǒng)應用存在的問題

［摘要］文章以遼寧某灌區(qū)節(jié)制閘和分水閘的除險加固工程為實例，介紹了本工程的主要設計及施工方法，為以后類似的工程提供了必要的技術參考。

［關鍵詞］灌區(qū);節(jié)制閘;分水閘;除險加固

2015年12月15日，國家統(tǒng)計局調查結果顯示:遼寧省糧食年產(chǎn)量為200．25億kg，比上年增加24．85億kg，增幅居全國首位。從2010年以來，遼寧省政府每年會安排超過400億元的專項資金用于農(nóng)業(yè)水利建設，其中，灌區(qū)建設被放在了重要位置。目前，我國擁有各類灌區(qū)超過1000多萬處，但這些灌區(qū)大都修建于20世紀50～70年代，年久失修嚴重，遼寧省內(nèi)也存在該問題。因此，加強灌區(qū)除險加固作業(yè)已成為保證該省農(nóng)業(yè)順利健康發(fā)展的重要路子。

1工程概況

某灌區(qū)地質構造復雜，該灌區(qū)區(qū)內(nèi)雨量充沛，水質優(yōu)良、土質肥沃、溫度適宜，是該區(qū)域重要商品糧基地之一。灌區(qū)設計灌溉面積0．35萬hm2，有效灌溉面積0．28萬hm2，現(xiàn)有干支渠道長度155km。灌區(qū)建設于1969年，由于缺乏資金投入，本灌區(qū)渠首得不到及時維護和更新，致使建筑物老化、破損等現(xiàn)象十分嚴重，直接造成灌區(qū)灌溉效益逐年衰減，實際灌溉面積遞減，對實施農(nóng)業(yè)開發(fā)高標準農(nóng)田建設、提高當?shù)剞r(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力形成制約，亟需更新改造

2除險加固的內(nèi)容及總方案

1增加工程案例分析

可在專業(yè)課堂增加工程案例分析內(nèi)容,或者以開設選修課的方式,請一些有實際工程設計經(jīng)驗的設計工程師或者施工工人來講解實際工程設計到的問題,現(xiàn)場的施工管理,使學生能夠更好地了解工程的建設模式,對學生建立工程設計的概念也有積極意義。

2工程設備認知能力

工程設備是工程工藝流程中的重要組成部分,通過認識設備可以增強學生對工程結構的了解,學生在學校對現(xiàn)場設備的認知較少,也就很難建立起工程工藝流程的概念,應該在教學中通過增加多媒體教學,利用實驗、實習的機會,以提高學生對實際設備原理及操作的認識,建立工程工藝流程的概念。教師應該主動關注專業(yè)方向的新式設備,通過設備講解專業(yè)知識,更形象直觀,更有助于學生理解。

3專業(yè)課教學中對學生加強工程能力訓練

工程性專業(yè)課教學目的是對工科學生加強理論聯(lián)系實際的示范教育,培養(yǎng)學生工程概念、工程意識、分析工程問題、解決工程問題的能力,培養(yǎng)工程業(yè)務素質。主要體現(xiàn)在如何應用工程理論,解決各類工程問題的教學過程和訓練過程中。教師在備課時要建立起這種觀念,尤其是開展階段性綜合小設計課題訓練等,強化對學生工程理論應用能力的培養(yǎng)和工程設計能力、計算能力及文字表達、圖面表達、語言表達綜合能力的訓練。

［摘要］隨著陜南避災移民搬遷安置項目的實施，集鎮(zhèn)骨架逐漸拉大，人口逐年增加，高灘集鎮(zhèn)現(xiàn)狀供水設施已無法滿足當?shù)鼐用裼盟枨螅叫枇斫ǜ邩藴使┧O施。本文介紹該項目區(qū)的集中供水工程設計情況，在介紹用水需求的情況下，針對實際問題介紹集中供水工程設計的基本情況，進行工程的經(jīng)濟效益分析，結果認為設計集中供水工程可以有效改善高灘集鎮(zhèn)供水問題，并取得較好的經(jīng)濟效益。

［關鍵詞］農(nóng)村供水；水資源；效益分析；管網(wǎng)

1工程概況和背景

高灘集鎮(zhèn)位于紫陽縣城西部，距縣城約26km。東邊與高橋鎮(zhèn)交界，南臨任河，西邊與毛壩鎮(zhèn)相鄰。項目區(qū)涉及高灘集鎮(zhèn)，高灘集鎮(zhèn)上街安置小區(qū)、下街安置小區(qū)、集鎮(zhèn)安置三期（供銷社）、畜牧獸醫(yī)站安置小區(qū)高灘鎮(zhèn)初級中學、高灘鎮(zhèn)中心小學共計規(guī)劃5000人。高灘集鎮(zhèn)供水最早建于20世紀80年代，水利局于2010年進行了改擴建，由于受資金限制，僅改造了供水水源，新增了一套一體凈化消毒設備，集鎮(zhèn)供水水源為龍銅巖溝和朱家溝，兩條溝為地表徑流，兩取水點以上流域面積一共3.1km2，僅能滿足當時的現(xiàn)狀供水需求，隨著陜南避災移民搬遷安置項目的實施，集鎮(zhèn)骨架逐漸拉大，人口逐年增加，現(xiàn)狀供水設施已無法滿足當?shù)鼐用裼盟枨骩1,2]，亟需另建高標準供水設施。高灘集鎮(zhèn)供水工程是一個改善高灘集鎮(zhèn)生產(chǎn)生活環(huán)境、促進城關鎮(zhèn)乃至縣域社會和諧發(fā)展的基礎建設項目。通過設計將幫助解決原有配水管網(wǎng)已遠遠達不到現(xiàn)有人口供水需求等問題，進一步加快項目區(qū)新農(nóng)村建設步伐[3,4]。

2供水工程設計要點

2.1供水對象及需水量預測。高灘集鎮(zhèn)供水工程供水范圍涉及高灘集鎮(zhèn)安置小區(qū)一期60戶300人，高灘集鎮(zhèn)安置小區(qū)二期300戶1140人，高灘集鎮(zhèn)安置點三期418戶1337人，高灘集鎮(zhèn)街道社區(qū)1442人，高灘中心學校500人，高灘村281人，共計規(guī)劃人口5000人。設計用水量包括農(nóng)村人口用水量、公共建筑物用水量、機關單位用水量及管網(wǎng)漏失與未預見水量。依據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》（SL689-2014），擬定各用水部門最高日用水定額：居民最高日用水定額為90L/人•d，學生公共建筑用水量按居民用水量的15%計列，管網(wǎng)漏失與未預見水量取上述三項用水量合計的152%。結合項目區(qū)實際情況，日變系數(shù)取1.5，時變系數(shù)取2.3。經(jīng)計算，高灘集鎮(zhèn)供水工程最高日用水量580m3/d，年均用水量為14.1萬m3。2.2區(qū)域水資源概況。漁溪河為任河西岸一級支流，發(fā)源于安康市紫陽縣、漢中市鎮(zhèn)巴縣交界處的印子山主峰西南側，干流由西向東流經(jīng)紫陽縣高灘鎮(zhèn)。在高灘集鎮(zhèn)上游2.7km處匯入任河。漁溪河全流域面積51.8km2，主河道長16.2km，河源海拔1618m，河口高程336m，主河道平均比降56.6‰。流域內(nèi)溝溪密布，大小共有20余條，呈葉脈狀分布于干流兩岸。紫陽縣高灘集鎮(zhèn)供水工程取水樞紐位于漁溪河河口上游5km處，壩址以上流域面積40.4km2，主河道長11.2km，平均比降68.0‰。本工程為供水工程，需對來水量可靠性進行分析。該工程屬小型村鎮(zhèn)供水工程，徑流量年內(nèi)分配主要作枯水年（P＝95％）時年內(nèi)月分配計算，分配比采用紅椿水文站典型年徑流分配比例作參證變量計算壩址不同頻率的徑流月分配值。該工程屬小型村鎮(zhèn)供水工程，徑流量年內(nèi)分配只作枯水年（P＝95％）時年內(nèi)分配計算，計算得WP=0.45×2580=1161萬m3。2.3供水工程設計。根據(jù)《村鎮(zhèn)供水工程技術規(guī)范》，本工程為Ⅳ型供水工程。主要建筑物按10年一遇洪水設計，30年一遇洪水校核。根據(jù)水源條件、供水范圍，結合當?shù)貙嶋H情況，工程取水口位于漁溪河中上游，通過輸水管道自流引水至凈配水廠，經(jīng)過沉淀、過濾、消毒后，匯水至清水池，輸送至現(xiàn)有配水管網(wǎng)中。供水流程為:取水口→輸水管道→沉淀、過濾池→清水池→現(xiàn)有配水管網(wǎng)。2.3.1取水樞紐設計。取水樞紐由滲渠和河床溢流壩段組成，滲渠垂直于溢流壩。滲渠緊靠溢流壩前緣布置，采用混凝土砌筑，滲渠寬0.6m，高1.5m~2.0m，滲渠長為5.5m，上部采用10cm厚C25砼預制蓋板蓋，滲渠前鋪設砂石反濾料，砂石粒徑上細下粗。河床溢流壩段長度8.51m，壩頂高程507.9m，壩高3.0m，溢流壩堰面采用WES曲線，設計洪水位513.38m，相應的泄洪流量為232.11m3/s；校核洪水位514.31m，相應的泄洪流量293.63m3/s。溢流壩壩型為漿砌石重力壩，壩體采用M7.5漿砌石砌筑；溢流面采用C30鋼筋砼面板防沖，面板最小厚度0.3m；壩體上游面采用0.35m厚的防滲面板，壩基設0.2m厚C15砼地板，以保證壩體與基巖的可靠粘結。根據(jù)本工程水源條件、供水范圍、建設周期，供水區(qū)與水源地相對高差不大，采用UPVC塑料給水管。本工程設計新打深機井1眼，采用深層承壓地下水源，保證供水率，設計取用深層承壓水，設計井深為150m，單井出水量不小于30m3/h。設計為管井,井孔成孔直徑600mm，井壁結構為φ250mm砼井壁管，濾水管采用定型配套產(chǎn)品，視含水層厚度按井深度的30%左右考慮，濾料為φ4mm～8mm礫石，要求級配合理。2.3.2輸水管道設計。水廠取水規(guī)模為609m3/d，輸水管道設計引水流量按此設計，為0.00705m3/s。取水口引水高程為505.92m，斜管沉淀池液面高程為462.164m，水位差43.76m，采用重力流輸水管道。輸水管線沿程起伏大，地質條件較好，設計采用單管引水方案，輸水管總長9140m。敷設方式采用地埋，管頂覆土厚度不小于0.8m，管材選用PE管與鋼管。在管道轉彎處設鎮(zhèn)墩，鎮(zhèn)、支墩采用漿砌石結構。根據(jù)水力計算，結合標準管材規(guī)格，選用壓力等級0.8MPa~2.0MPa的φ125~160PE塑料管，壁厚為6mmDN140鋼管，總水頭損失27.66m。2.3.3凈配水廠設計。水處理工藝采用加藥、沉淀、過濾、消毒處理。凈配水廠分為兩個臺地，地面高程為459.50m和456.00m，主要建筑物有反應沉淀池、重力無法濾池、清水池。源水引入水廠后，經(jīng)過加藥后進入斜管沉淀池，然后進入重力式無閥濾池，最后經(jīng)過消毒后進入清水池。2.3.4工程施工設計。高灘集鎮(zhèn)供水工程位于紫陽縣城西南部，距縣城約26km，項目區(qū)地形平坦，交通方便，利于施工機械進出場地及材料運輸。施工用電可從附近村網(wǎng)接引至工地，也可采用發(fā)電機發(fā)電，施工用水從漁溪河取水。工程所用水泥、鋼材、木材等可就近從紫陽縣城或者高灘鎮(zhèn)購買，機電設備、管材通過招標采購，工程區(qū)內(nèi)硬質砌石料和砼用砂礫料均有分布，其質量和儲量基本滿足需求，運距不足1km。主要施工項目有取水樞紐砌筑、凈配水廠施工、管溝開挖、管道敷設、閘閥管件安裝等，工程施工以機械為主，人工為輔。施工程序依次為：施工準備、取水樞紐砌筑、凈配水廠施工、管溝開挖、管道安裝、閘閥井修筑、管道試壓、管溝回填、竣工驗收等工作。計劃于第一年11月施工準備，第一年年12月～第二年年4月全線施工，第二年年5月底前進行通水試驗及竣工驗收，總工期7個月。