设计依据及主要设计原则

设计依据及主要设计原则
设计依据及主要设计原则

当 h/t w ≤1.1yw v f E K / νn =0.6f yw A w 当 h/t w >1.1yw v f E K /

νn =0.6f yw A w (Cv +

2

)

/(115.11h a Cv +-)

上式是Basler 公式,其推证见《钢结构稳定设计指南》第8章,式中Cv=σcr /f yw ,如下确定:

1.1yw f E K ν≤w

t h

≤1.37fw f E K ν 时 Cv=w yw t h f E K //1.1ν

w t h

>1.37fw f E K ν Cv=yw

w f t h E K 2)/(51.1ν

凸曲系数 K V =5+2

)/(5h a

即把经典的两个公式 a/h >1时, K V =4+5.34(h/a)2

和 a/h >1时, K V =5.34+4(h/a)2 简化为一个

腹板受剪屈服的高厚比 h/t w ≤1.1yw f E K /ν 和在弹性范围屈曲的高厚比

h/t w ≥1.37

yw

f E

K ν 和通用高厚比是一致的,它们分别可以化为:

235

7.40/y w f Kv

t h ≤0.8 和

235

7.40/y w f K t h ν

≥1.0

即 λs ≤0.8 和 λs ≥1.0

弹性范围的临界应力 Cvf yw =)1

(28.11)/(51.122s

w t h E K λν=

考虑到弹性模量E 取值的差别,它和GB50017相差一个约束系数 X=1.23。

弯矩和剪力共同作用时,承载能力相关公式为:

Mn Mu φ+0.625Vn

Vu

φ≤1.375

和GB50017比较,见图

横向加劲肋

利用张力场作用时,横向加劲肋截面积Ast 不应

小于: ygt

yw f f [0.15 Dh t w (1-Cv)

n

v V Vu φ-18t 2w ]≥0 腹板参与面积18t 2

w D :系数,成对布置加劲肋 D=1.0

单L 和单板条分别为 D=1.8和D=2.4

腹板高厚比限值 由受压翼缘不至使腹板凸曲得来

当 a/h ≤1.5 因加劲肋起支持作用

w

t h

≤11.7 yf f E =346yf

f 235

a/h >1.5 更严格一些(对高强钢) w

t h ≤)

114(48.0+yf yf f f E

当f yf =235时,

w

t h

≤345 当f yf =345N/mm 2时 w

t h

≤248, 按第一式为286

AISC 规范不涉及纵向加劲肋。

梁腹板压跛 Web crippling

西方国家设计规范在处理上翼缘上局部压力对腹板的影响时,和我们截然不同, 按腹板压跛单独验算,不和σ及τ的效应进行组合。

压跛承载强度: 0.75Rn (力) Rn=0.8t 2w

[1+3w

f yw f w t t EF t t d c ]))((5.1 d: 梁高度 c : 局部压力分布长度

当c/d 较小时此式可化为: Rn=23.7 t 2w f y y

w

f f t t 235

?

如果横载靠近梁端,公式需修正。

《门式刚架规程》对斜梁上翼缘承受集中荷载而不设加劲肋时,要求考虑弯曲正应力的影响(参照EC3规定)。

F ≤15(1.5-

) 235

t t f

t w f 2w y

e f f

W M ? 强度不满足,应设置横向加劲肋或贴补强板(腹板高度的一半)

腹板侧向屈曲:上下翼缘侧向错动 承载能力:0.85Rn, Rn 分两种情况:

受压翼缘不能转动 f w b l t h //≤2.3 Rn =2

3

h

t t C f w r [1+0.4(])//3

f w b l t h 受压翼缘转动未受约束 f w b l t h //≤1.7 Rn =2

3

h t t C f w r [0.4(])//3

f w b l t h

Cr 值:力作用点 M <My 时 Cr=6.62×106MPa

M >My 时 Cr=3.31×106MP

L-- 荷载作用点处两翼缘侧向支承点距离的较大者。腹板承载能力不够时可以加下翼支撑或加劲肋来解决。

腹板受压屈曲 上下翼缘作用一对集中压力

承载能力0.9Rn Rn=h

Ef t yw

w 3

24=710 yw

yw w f f h t 2353

此式由试验所得资料的下限得出。

梁支撑 分为侧向支撑和扭转支撑

和压杆一样侧向支撑又有相对支撑和节点支撑两种形式,且各有支撑力和刚度两个计算公式。

侧向支撑连于受压翼缘,有弯矩反向的梁,反弯点附近上下翼缘都需有支撑。 扭转支撑 中间横向支撑架属于节点扭转支撑。规范给出刚度要求计算公式和 支撑与梁连接需要承受的力矩。

还有连续扭转支撑,如两梁上翼缘间的连续铺板,但铺板同时也是侧向支撑。

桥梁设计的基本原则

1、桥梁的基本组成部分:桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础。上部结构:桥面系、承重结构、联结部件。下部结构:桥墩、桥台、基础,上下部之间采用支座联结。 2、桥面构造:行车道铺装、排水防水系统、人行道、缘石、栏杆、护栏、照明灯具、伸缩缝 3、桥梁按受力分为:梁式桥、拱式桥、吊桥、钢架桥,按跨径分为:特大桥、大桥、中桥、小桥、涵洞。单孔跨径大于150m及多孔跨径总和大于1000m的为特大桥 4、支座按变形方式分为:固定支座、单向活动支座、多向活动支座 5、桥梁永久作用:结构重力、预加力、土的重力、土侧压力、混凝土收缩 6、梁式桥按截面形式分为:板桥、矩形桥、T形桥、箱形桥 7、简支梁桥的施工方法有哪些:就地现浇法、预制安装法 8、连续钢架桥施工方法:整体施工法、悬臂施工法、移动模架施工法、顶堆施工法 9、桥涵上的作用按照随时间的变化分为:可变作用、永久作用、偶然作用 10、桥梁的可变作用包括:汽车荷载、汽车荷载冲击力、离心力、汽车制动力、汽车引起的土侧压力

桥梁设计的基本原则:应符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济合理的要求外,还应按照美观和有利环保的原则进行设计,并考虑因地制宜、就地取材、便于施工和养护等因素 2、桥梁受到的作用:自重、附加恒载、交通荷载、自然因素 3、桥梁设计步骤:标准、桥型、布置、主要尺寸、确定施工方案、配筋、验算、细节设计 4、桥面为什么要进行排水和防水?排水和防水的主要措施是什么? 积水不利交通,影响耐久性。措施:纵横坡、泄水管、排水系统、桥面铺装防水功能,防排结合形成桥面防水系统 5、伸缩缝的主要功能与要求是什么? 作用:为了保证桥跨结构在气温变化、活载作用、混凝土收缩与徐变影响下按静力图式自由地变形。要求:1)能保证结构温度变化所引起的伸缩变形2)车辆驶过时,应平顺、不打滑、无突跳和过大的噪声与振动3)具有安全排水防水的构造 6、箱形截面受力特点:箱形截面具有良好的抗弯和抗扭特性,箱形截面的顶板和底板是结构提供抗弯能力的主要部位,箱梁腹板主要承受结构的弯曲剪应力以及扭转剪应力引起的主拉应力。 8、桥梁有哪些基本类型?按照结构体系分类,各种类型的受力特点是什么? 答:梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥。按结构体系划分,有梁式桥、拱桥、钢架桥、缆索承重桥(即悬索桥、斜拉桥)等四种基本体系。梁式桥:梁作为承重结构是以它的抗弯能力来承受荷载的。拱桥:主要承重结构是拱肋或拱圈,以承压为主。刚架桥:由于梁与柱的刚性连接,梁因柱的抗弯刚度而得到卸载作用,整个体系是压弯构件,也是有推力的结构。缆索桥:它是以承压的塔、受拉的索与承弯的梁体组合起来的一种结构体系 9、预应力混凝土简支梁与钢筋混凝土简支梁相比有何优点? 答:钢筋混凝土构件的最大缺点是抗裂性能差。当应力达到较高值时,构件裂缝宽度将过大而无法满足使用要求,因此在普通钢筋混凝土结构中不能充分发挥采用高强度材料的作用。为了满足变形和裂缝控制的要求,则需增加构件的截面尺寸和用钢量,这既不经济也不合理,因为构件的自重也增加了。预应力混凝土是改善构件抗裂性能的有效途径。在混凝土构件承受外荷载之前对其受拉区预先施加压应力,就成为预应力混凝土结构。预压应力可以部分或全部抵消外荷载产生的拉应力,因而可推迟甚至避免裂缝的出现 10、桥梁的基本组成部分有哪些?各组成部分的作用如何? 答:有五大件和五小件组成。具体有桥跨结构、支座系统、桥墩、桥台、基础、桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝和灯光照明。桥跨结构是线路遇到障碍时,跨越这类障碍的主要承载结构。支座系统式支承上部结构并传递荷载于桥梁墩台上,应满足上部结构在荷载、温度或其他因素所预计的位移功能。桥墩是支承两侧桥跨上部结构的建筑物。桥台位于河道两岸,一端与路堤相接防止路堤滑塌,另一端支承桥跨上部结构。基础保证墩台安全并将荷载传至地基的结构部分。桥面铺装、排水防水系统、栏杆、伸缩缝、灯光照明与桥梁的服务功能有关。

生态景观设计需要遵循的几项原则

生态景观设计需要遵循的几项原则 生态景观设计是当今景观设计发展的一个重要方向,也是未来景观设计的一个必然发展趋势。景观设计的生态性促使人们站在科学的角度上重新审视景观行业,景观设计师们也开始将自己的使命与整个地球生态系统联系起来,生态主义已经成为景观设计师内在的和本质的考虑。 所谓生态设计就是在景观设计时,使其对环境的破坏尽量达到最小的限度。这种协调意味着设计要尊重物种的多样性,减少对资源的剥夺,保持水循环,维持植物生活环境和动物栖息地的质量,以有助于改善人居环境及生态系统的健康。评价一个景观设计是否符合生态景观设计的原则可以看它是否遵循了一下几点。 1、生态美学 生态美学是从生态哲学的视野、生态科学的原理、生态伦理学的情怀和自然美学的方法研究人与自然、社会、艺术的审美关系,强调生克互济、形神和谐的整体美,对环境开拓适应、协同进化的共生美,物质循环、信息反馈的动态美的一门学科。生态美学是生态学与美学的有机结合,实际上是从生态学的方向研究美学问题,将生态学的重要观点吸收到美学之中,从而形成一种崭新的美学理论形态。生态美学从广义上来说包括人与自然、社会及人自身的生态审美关系,是一种符合生态规律的当代存在论美学。

2、自然资源的节约和保护 地球上的自然资源分可再生资源,如水、森林、动物等可再生和不可再生资源(如石油、煤等),要实现人类生存环境的可持续,必须对不可再生资源加以保护和节约使用。即使对可再生资源也要尽可能地节约使用。 3、整体设计 景观生态设计是对人类整体生态系统进行全面的设计,而不是孤立地对某一景观元素进行设计。景观是一个综合的整体,景观设计的目标是整体优化和可持续发展,它是在一定的经济条件下实现的,必须满足社会的功能,也要符合自然的规律,遵循生态原则,同时还属于艺术的范畴,缺少了其中任何一方,设计就存在缺陷。景观生态设计是对人类生态系统整体进行全面设计,而不是孤立地对某一景观元素进行设计,是一种多目标设计,为人类需要,也为动植物需要,为高产值需要,也为审美需要。景观设计的最终目标是整体优化,就是要解决人与人,结构与功能,格局与过程之间的相互关系,使自然环境与周围环境充分结合,创造出和谐丰富的外部空间环境。 4、地域特色 景观设计应根植于所处的地域文化和环境。景观设计的地域性主要表现为:尊重地域的精神和地方文化,适应地域自然过程;使用当地材料、植物和建材等,创造具有自然特性、文化特性的景观,突出地方文化和地域特征。

桥梁设计存在的主要问题

桥梁设计存在的主要问题 桥梁设计存在的主要问题 现在,国内的结构设计过程中,有这样的倾向:设计中考虑强度多而考虑耐久性少;重视强度极限状态而不重视使用极限状态,而结构在整个生命周期中最重要 。 的问题包括材料强度不足和施工工艺不合格等;也有个别桥梁存在诸如偷工减料、以次充好等严重的管理问题,更是对桥梁安全造成致命的损害。 而大量的桥梁在远没有达到预期使用寿命时,出现了影响正常使用的病害与劣化;特别是一些桥梁在只使用了几年、甚至刚建成不久就出现严重的耐久性不足的问题,这也与施工质量低下有重要关系,典型的问题有钢筋保护层不足及目前

广泛存在于施工现场的严重的构件开裂问题(主要原因包括:水泥选用、混凝土配合比、振捣、养护不当及预应力施加不合理等)。这些施工上的缺陷虽然短期不会对桥梁的正常使用产生明显的影响,但却会对结构的长期耐久性产生非常不利的危害。 2)设计理论和结构构造体系不够完善 在承认施工存在问题的同时,也不可否认,在桥梁设计领域,特别是关于 和构造等方面的要求。规范再详细也不能包罗本应由设计人员解决的各种问题、规范更新得再快也适应不了新认识、新技术、新材料快速发展对结构提出的各种新的要求。因此,合理可靠的结构设计除了满足规范的要求外,还要求设计人员具有对结构本性的正确认识、丰富的经验和准确的判断。 需要改进和努力的方向

1)应该更加重视结构的耐久性问题 桥梁在建造和使用过程中,一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀,并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用,同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化,从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。在大跨桥梁领域,国内从上世纪80年代以来,修建了大量的斜拉桥;虽然迄今为止出现倒塌或 强调使结构易于检查、维修,以保证桥梁的安全使用、尽可能地减少维修费用,取得了较好的综合经济效益。实际上,国内外的研究和实践都表明,结构耐久性对于桥梁的安全运营和经济性起着决定性作用。 2)重视对疲劳损伤的研究 桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载都是动荷载,会在结构内产生循环变

桥涵设计原则(完整版)

桥涵设计原则

目录 1总体原则 (3) 1.1设计技术标准(各项目具体规定) (3) 1.2注意事项 (3) 1.3制图要求 (4) 1.4材料要求 (7) 1.5工作分解 (8) 2 上部构造 (9) 2.1预应力预制拼装结构 (9) 2.2钢筋砼现浇整体箱梁结构 (11) 2.3预应力砼现浇整体箱梁结构 (14) 3 下部结构设计原则 (18) 3.1尺寸构造 (18) 3.2配筋要求 (19) 3.3下部计算 (21) 4 桥梁附属结构 (21) 4.1 桥面铺装 (21) 4.2 桥面排水 (22) 4.3 伸缩缝 (22) 4.4 防撞设施 (22) 4.5 防抛落网 (23) 4.6 桥梁支座及支座垫石 (23) 4.7 搭板 (25) 4.8 锥坡 (25) 4.9 声测管 (26) 5 小型构造(通道、涵洞、倒虹吸、渡槽) (26) 5.1通道 (26) 5.2涵洞 (27) 5.3倒虹吸 (27) 5.4渡槽 (28) 5.5其他管线保护 (28) 6拼宽桥涵 (28) 6.1桥梁 (28) 6.2涵洞、通道 (28)

1总体原则 本设计原则仅适用于跨径≤40m的桥梁结构,跨径>40m的桥梁结构应作单独研究。 1.1设计技术标准(各项目具体规定,本节所列为东北绕项目) 1.设计行车速度:120km/h 2.设计汽车荷载等级:公路—Ⅰ级。 3.桥面净宽:全宽3 4.5m(新建),0.5(墙式护栏)+1 5.25(行车道)+1.15(内侧护栏)+0.7/2(中分带); 4.设计洪水频率:特大桥1/300,其它1/100。 5.地震:地震发生概率按:50年10% 地震报告分析地震动峰值加速度系数为0.15(七度),地震设防等级八级 6.环境类别为Ⅰ类。 1.2注意事项 设计人员在开始设计之前应仔细核实以下数据,确认无误后方可开始设计,具体内容如下: 1.核实桥梁表中的桥梁中心桩号、航(河)道中心桩号、被交道中心桩号、跨径布置是否与路线数据文件保持一致;核实交角(与通航河流、被交路或管线);核实控制点坐标(迎水坡脚、老路中、侧分带等)。 2.核实设计洪水位、通航标准(Max/Min通航水位、净宽、净高)、规划大堤标准(堤顶高程、堤顶宽度、坡率、平台宽度、堤顶是否预留通道)、洪水位高程转换、航道中心线位置。根据上述控制点高程,核实纵面是否满足要求。 3.核实被交道的实测标高、实测断面、规划断面(净宽、净高)、路面是否有加铺要求?同时核查被交道路是否存在超高、曲线半径情况。根据上述控制点高程,在充分考虑被交道路的超高、横坡、桥墩盖梁尺寸、桥墩距行车道边缘距离等要求,核查主线上跨桥、支线上跨桥的桥面高程。 4.核实地面线与地形图是否基本一致。 5.核实地质资料(钻孔位置、孔深、地质参数)。 6.核查改移沟渠、改移道路的布置尺寸;明确改河方案、退堤方案。 7.挖方路段时,应注意路桥结合部的边坡坡率控制,注意检查桥跨布置及基础埋深适合性,路-桥设计人员应互相提醒。 8.核查通道、涵洞及泵站等设置是否符合所签协议的基本要求。

生态建筑设计原则及措施分析

生态建筑设计原则及措施分析 摘要:在进行建筑设计的时候,设计者需要考虑的因素有很多,除了要符合人 们的生活理念、审美需求、经济水平之外,其生态环保也越来越受到人们的关注,甚至成为目前建筑设计主要需求。文章分析了生态建筑设计原则及措施,对于我 国建筑行业实现可持续发展具有十分重要的意义。 关键词:生态建筑;设计;原则;措施 引言 生态建筑设计是对建筑物自身的一种设计,这种设计以可持续发展理念为指导,目的在于满足建筑物的根本功能的前提下,实现建筑物自身能源效益利用的 最优化、环境污染的最小化、人与环境的和谐关系。生态建筑,以人、建筑和自 然环境的协调发展为目标,在利用天然条件和人工手段创造良好、健康的居住环 境的同时,尽可能地控制和减少对自然环境的使用和破坏,充分体现向大自然的 索取和回报之间的平衡。生态建筑设计的内容比较丰富,主要包括建筑物的生命 周期概念、实现建筑物自身的节能环保、建筑物的根本功能要求、实现建筑物与 人的整体和谐。 1生态建筑设计原则 1.1能源节约原则 能源节约原则是绿色生态建筑所遵守的最为重要的原则,具体来说就是实现 能源的节约和资源的无污染无害化及可循环利用。在对于建筑材料的选择上,尽 可能的使用可降解和可再生的资源,并对建材进行无害化处理,从而构建出能源 高效利用的建筑住宅环境。 1.2生态和谐原则 对于绿色生态住宅建筑来说,生态和谐原则是与能源节约原则并重的重要原则,生态和谐原则主要是指在进行绿色生宅住宅建筑设计的过程中,应重点对建 筑物周边植被、微生物以及动物与人之间的关系进行研究,从而在做好各种物体 与住宅建筑和人共生共荣的的基础上,达到人与自然和和谐统一。 1.3健康舒适原则 绿色生态建筑对建筑的适用性及舒适性有着较高的要求,绿色生态住宅建筑 的设计应在充分体现人文关怀的基础上,加强居住用户与自然环境之间的和谐沟通,从而使人们在健康舒适的环境中工作和生活。舒适性原则可以具体表现在良 好的通风环境、采光系数、室内温度和湿度以及视觉环境和声环境等。 1.4以人为本原则 坚持现代化理念。要坚持“以人为本”的现代观念,虽然在建筑业中“以人为本”的理念得到相关人士的高度认同,但却没有落到实处,没有得到业界中的广泛应用。建筑发展的最终目标不仅是为了满足人类的生存需求,也是推动人类社会进 步的根本动力。在现代化建筑设计中,要充分肯定人在建筑设计中的主体地位, 重视人与自然环境的双向互动,强调“以人为本”的重要性。 2生态建筑设计优化措施 2.1合理利用水资源 一般来说,生态建筑比较重视水资源的合理利用,往往会严格的要求以及限 制建筑设计必须达到某一节水目标,所以从客观角度上来看,为了达到节水目标,设计人员一定要合理利用水资源,使水资源得到充分利用。现常见的做法是优化 水环境供排设施,通过新建储水以及水处理装置,使水资源循环系统达到重置,

匝道桥设计原则共5页

公路桥梁通用图 《互通内匝道桥8.5m、10.5m、12m、15.5m桥宽n×25m、n×30m(n=3、 4、5)预应力钢筋混凝土连续箱梁上部结构通用图》编制 设计原则 中国中铁二院工程集团有限公司 交通设计研究院 二OO八年 公路桥梁通用图 《互通内匝道桥8.5m、10.5m、12m、15.5m桥宽n×25m、n×30m(n=3、 4、5)预应力钢筋混凝土连续箱梁上部结构通用图》编制 设计原则 设计负责人: 室(所)技术负责人: 处总工程师: 院总工程师: 中国中铁二院工程集团有限公司

交通设计研究院 二OO八年 一、设计依据 1、根据领导对“匝道桥8.5m、10.5m、12m、15.5m桥宽n×25m、n ×30m(n=3、4、5)预应力钢筋混凝土连续箱梁通用图立项申请” 的批复意见,开展公路桥梁通用图设计,编制本设计原则。 2、有关规范: 交通部部颁标准《公路工程技术标准》JTG B01-2019 交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2019 交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2019 3、充分收集交通院及其他设计单位设计图作为本次通用图编制参考。 二、设计内容 匝道桥8.5m、10.5m、12m、15.5m桥宽n×25m、n×30m(n=3、4、5)预应力钢筋混凝土连续箱梁上部结构通用图。 三.主要技术标准及参数 (一).技术标准 1.荷载等级:公路—I级,城—A级 2.公路等级:高速公路、一级公路、城市快速路 (二).主要参数: 1)混凝土 预应力钢筋混凝土连续箱梁梁体采用C50混凝土。

人机工程学在设计里的应用

人机工程学在设计里的应用 班级:工业设计姓名:陈晓清学号:090602015 、椅子 我们根据古籍资料开发了多款第一把交椅”,选用优质的鸡翅木做原料,充分体现了其木质肌理细密,紫褐色深浅相间成文,予人以羽毛璀璨闪耀之感的特点。还原了这款历史上最有名的椅子!这种椅子的特点是木头的双脚交叉,张开以后才能平稳,所以又称“交床”。大约在唐以后,人们才把带后背与 扶手的坐具称为椅子。在宋元时已出现了带靠背的交椅,分为直背与圈背两大类。明代的交椅就是圈背交椅的延续与发展,而前者直后背交椅,《三才图会》名之曰“折叠椅”。 明代交椅以造型优美流畅而著称,它的椅圈曲线弧度柔和自如,制作工艺考究,通常由三至五节榫接而成,后背椅板上方施以浮雕开光,座面多以麻索或皮革所制,前足底部安置脚踏板,装饰实用两相宜。扶手、靠背、腿足间,一般都配制雕刻牙子,另在交接之处也多用铜装饰件包裹镶嵌,不仅起到坚固作用,更具有点缀美化功能。交椅可折叠,搬运方便。 在交椅进入厅堂时,它的交叉折叠的椅足已失去了原来野外使用的功能,于是有人将它改成常规椅子的四条直足,这便成了“圈椅”。现传世 的明式交椅,以黄花梨最珍稀,而杂木交椅的存世量不少 二、自行车 1886年,英国的约翰.k.斯塔利,是一位机械工程师,从机械学,运动学的角度设计出了新的自行车样式,为自行车装上了前叉和车闸,前后轮的大小相同,以保持平衡,并用钢管制成了菱形车架,还首次使用了橡胶的车轮。斯塔利不仅改进了自行车的结构,还改制了许多生产自行车部件用的机床,为自行车的大量生产利推广应用开辟了宽阔的前景,因此他被后人称为“自行车之父”。斯塔利所设计的自行车车型与今天自行车的样 1888年,爱尔兰的兽医邓洛普,从医治牛胃气膨胀中得到启示,他把家中花园里用来浇水的橡胶管粘成圆形,打足了气,装在自行车轮子上,前往参加骑自行车比赛,居然名列前茅,引起了人们极大的兴趣。充气轮胎是自行车发展史上一个划时代的创举,它增加了自行车的弹性,不会因

人机工程学大纲

课程教学 大纲编号: 南京理工大学泰州科技学院 课程教学大纲 课程名称:人机工程学 课程学分:3 执笔人:汪惠芬周建中 审订人:龚光容 修(制)订日期:2013.10 一、课程的性质、地位与任务

理, 。 , 人机工程学是一门新兴的边缘学科,它与国民经济各部门都有密切关系。人机工程学运用人体 测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段,综合地进行人体结构、 功能、心理以及力学等问题的研究,研究如何正确处理人、机器及其工作环境之间的相互关系、相 互作用,设计能使操作者发挥最大效能的机械、仪器和控制装置,并研究控制台上各个仪表的最适 位置等。 二、课程的教学目标与基本要求 通过本课程的学习,要求了解并掌握人机工程学的基本概念、基本原掌握人机系统设计的一般方 法,在明确系统总体要求的前提下,分析和研究人、机、环境三个要素应具备的功能及其对系统总体性能 的影响,寻求人机系统最优组合方案能应用人机工程学知识指导具体产品的设计使人机系统工作安全、 高效、可靠。通过各个教学环节培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力。 三、课程内容 1 人机工程学概论 1.1 人机工程学的命名及定义 1.1.1 了解人机工程学的命名 美国“Human Engineering”,西欧 Ergonomics ,我国:人体工程学、人机工程学等。 1.1.2 了解人机工程学的定义 国际人类工效学 IEA 的定义,《辞海》的定义,美国 W.B.伍德森的定义 1.2 人机工程学的起源与发展 1.2.1 经验人机工程学 F.W.泰罗。使人适应于机器 1.2.2 科学人机工程学 重视工业与工程设计中“人的因素”,力求使机器适应于人 1.2.3 现代人机工程学 使人-机-环境系统相协调,从而获得系统的最高综合效能 1.3 人机工程学的研究内容与方法 1.3.1 了解人机工程学的研究内容 七个分支,四个主要方面 1.3.2△了解人机工程学的研究方法 实验法和非实验法及其内容 1.4 人机工程学体系 1.4.1△了解人机工程学的学科体系 人体科学、环境科学为上肢,管理科学、人文科学为下肢,工程技术科学为驱干,系统 论、模型论、优化论为支撑。 1.5 人机工程学与工业设计 了解人机工程学与工业设计的区别和联系 1.6 学科的应用 1.6.1 学科研究的课题 主要讲授应用于工业设计的 5 各方面

公路桥梁设计指导原则

公路桥涵 设计文件指导原则 (暂行版) 武汉鑫九通道桥设计公司桥涵组 二〇一四年七月

一、设计依据 1、《公路工程技术标准》(JTGB01-2003); 2、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004); 3、《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005); 4、《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007); 5、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004); 6、《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007); 7、《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(2007年10月1日); 8、《公路桥梁抗震设计细则》(JTG/TB02-01-2008); 9、《公路交通安全设施设计细则》(JTG D81-2006); 10、《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》(JTG D80-2006); 11、《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTG/TB07-01-2006); 12、《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004); 13、《公路桥梁加固设计规范》(JTG/T J22-2008); 14、《公路工程基桩动测技术规程》(JTG F81-01-2004)。 二、桥涵设计标准及设计指标 1、荷载等级:公路-Ⅰ级(高速公路及一级公路);公路-Ⅱ级(二级公路及 三、四级公路);四级公路以下在公路-Ⅱ 级的基础上乘以系数。 2、设计洪水频率:特大桥P=1/300、大、中、小桥及涵洞P=1 /100。 3、结构安全等级:特大、大桥为一级,中、小桥二级,涵洞为三级。 4、地震作用:地震动峰值加速度等于,相当于基本地震烈度为Ⅵ 度,特大桥及隧道等大型或者重点工程按Ⅶ 度设防。 三、设计深度 1、普通大桥、互通匝道桥及等级路分离式桥设计内容包括: (1)、桥位平面图(分离式立交桥应包含被交路平纵数据及图纸); (2)、桥位地质纵断面;

安全人机工程学原则(标准版)

( 安全技术 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 安全人机工程学原则(标准版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that people make mistakes

安全人机工程学原则(标准版) 安全人机工程学是从安全角度出发,讨论人、机和人机相互关系的规律,运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式,通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。 机械系统过程的任何阶段都必须有人参与,人始终起着主导作用,是最活跃、最难把握,同时也最容易受到伤害的。由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生,据国外资料统计,生产中有58%一70%的事故是与忽视人的因素有关。因此,机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征,以减少人为差错,最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。 1.忽略安全人机学可能产生的危险

(1)由于生理影响产生的危险。不利于健康的操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。 (2)由于心理-生理影响产生的危险。在对机器进行操作、监视或维护时,由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因,造成心理负担过重而导致的危险。 (3)由于人的各种差错产生的危险。受到环境不利因素的干扰或由于人-机配合、协调不当,使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。 2.机械设计中安全人机学的应用原则 在机械设计中,根据安全人机学原则,通过减小操作者心理和生理的不利影响,协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性,从而减少机器使用各阶段的差错概率,以保障安全。机械设计时应考虑以下几个方面: (1)合理分配人机功能。在机械的整体设计阶段,要分析、比较人和机的各自特性,合理分配人机功能。在可能的条件下,尽量通过实现机械化、自动化,减少操作者干预或介入危险的机会。随

《城市桥梁设计准则》

1.2 桥梁结构与设计 《城市桥梁设计准则》CJJ11—93 2.0.3城市桥梁设计宜采用百年一遇的洪水频率,对特别重要的桥梁可提高到三百年一遇。 防洪标准较低的地区,若按百年一遇或三百年一遇的洪水频率设计。导致桥面高程较高而引起困难时,可按实际情况考虑,但仍须确保桥梁结构在百年一遇或三百年一遇洪水频率下的安全。 2.0.4城市桥梁孔径,应按批准的城市规划中的河道及(或)航道整治规划,结合现状布设。若无规划,则根据现状按设计洪水流量满足泄洪要求和通航要求布置,不宜过大改变水流的天然状态。 2.0.5桥梁结构应符合以下规定: (4)地震区城市桥梁结构的设计和布置应符合现行的《公路工程抗震设计规范》有关规定; 2.0.10不得在桥上敷设污水管、煤气管和其他可燃、有毒或腐蚀性的液、气体管。如条件许可。允许在桥上敷设电讯电缆、热力管、自来水管、电压不高于10KV配电电缆,但必须采取有效的安全防护措施。 3.0.3 桥位选择,除符合整个城市规划要求外,还应符合下列要求: (1)适应城市车辆交通和行人的流向、流量需要,必须满足使用上的方便,吸引各种车辆和行人过桥; (2)水中设墩的桥位选择在河道顺直,河滩较窄、河床稳定的河段,并使桥位处高水位水流的流向与中、常水位水流的流向之间的偏差角最小; (3)水中设墩的通航河流上,还应按下列情况考虑: ①墩(台)沿水流方向轴线应尽可能与水流流向一致,其偏角不得超过5o;如超过则通航净宽须相应加大。 ②一般应不小于二个通航孔,水运繁忙的较宽河流上,应设多孔通航;河宽不足二个通航孔,应一孔跨过。 ③桥位应离开滩险、弯道、汇流口或港口作业区及锚地。 ④桥位上游河道的直线段长度,不得小于顶推船队长度的4倍,拖带船队或拖排船队的3倍,下游直线段长度,不得小于顶推船队长度的2倍,拖带船队或拖排船队的1.5倍,受潮汐影响较大(双向流水)河流,其上、下流直线长度不得小于顶推船队长度3倍,拖带船队或拖排船队的2倍。 ⑤相邻二桥的轴线间距,对I至V级航道不得小于船队长度加船队下水5min航程之和,对VI、VII 级航道为3min。若不能保证④、⑤要求的距离时,必须在通航的设计布置方面采取航行安全措施。3.0.5桥位应避开泥石流区,当无法避开时,宜建大跨桥跨过泥石流区。在没有条件建大跨桥时,应

安全人机工程学原则(2021新版)

安全人机工程学原则(2021新 版) Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management. ( 安全管理 ) 单位:______________________ 姓名:______________________ 日期:______________________ 编号:AQ-SN-0767

安全人机工程学原则(2021新版) 安全人机工程学是从安全角度出发,讨论人、机和人机相互关系的规律,运用系统工程的方法研究各要素之间的相互作用、相互影响以及它们之间的协调方式,通过设计使人一机系统的总体性能达到安全、准确、高效、舒适的目的。 机械系统过程的任何阶段都必须有人参与,人始终起着主导作用,是最活跃、最难把握,同时也最容易受到伤害的。由于机械设计违反安全人机学原则导致的事故时有发生,据国外资料统计,生产中有58%一70%的事故是与忽视人的因素有关。因此,机械设计应考虑与人体有关的人体测量参数、人的感知特性、反应特性及人在劳动中的心理特征,以减少人为差错,最大限度地减轻体力、脑力消耗及精神紧张感。 1.忽略安全人机学可能产生的危险

(1)由于生理影响产生的危险。不利于健康的操作姿势、用力过度或重复用力等体力消耗产生的疲劳所导致的危险。 (2)由于心理-生理影响产生的危险。在对机器进行操作、监视或维护时,由于精神负担过重、缺乏思想准备以及过度紧张等原因,造成心理负担过重而导致的危险。 (3)由于人的各种差错产生的危险。受到环境不利因素的干扰或由于人-机配合、协调不当,使人产生各种错觉而引起误操作所造成的危险。 2.机械设计中安全人机学的应用原则 在机械设计中,根据安全人机学原则,通过减小操作者心理和生理的不利影响,协调好人、机的功能分配和相互作用来改善机器的操作性能和可靠性,从而减少机器使用各阶段的差错概率,以保障安全。机械设计时应考虑以下几个方面: (1)合理分配人机功能。在机械的整体设计阶段,要分析、比较人和机的各自特性,合理分配人机功能。在可能的条件下,尽量通过实现机械化、自动化,减少操作者干预或介入危险的机会。随

人机工程学所有试题及答案

测试题答案 二、简答题(30分) 1、人机工程学主要研究的是人、机、环境三者之间的关系,简述这三者的含义。 答:人——指操作者或使用者(1分);机——泛指人操作或使用的物,可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等;(2分)环境——是指人、机所处的周围环境,如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等;(2分)人—机—环境系统——是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统。(1分) 2、在设计室内空间的灯具安装位置时,有空腔和空腔率的概念。请简述空腔的种类及各类所包含的范围。 答:空腔类型:顶棚空腔、房间空腔、地板空腔。(0.5分/项) 顶棚空腔:天花板到灯具下母线之间的空间范围;(1.5分) 房间空腔:灯具下母线到操作面之间的空间范围;(1.5分) 地板空腔:操作面到地板之间的空间范围。(1.5分) 3、简述舒适性的类型,并解释。 答:类型:行为舒适性(2分)、知觉舒适性(2分)。解释(2分)。 4、使图形稳定、清楚的条件有哪些?(答出一点得1分,总分6分) 答:1)面积小的部分比大的部分容易形成图形; 2)同周围环境的亮度差别大的部分比差别小的部分容易形成图形。 3)亮的部分比暗的部分容易形成图形; 4)含有暖色色相的部分比冷色色相部分容易形成图形; 5)向垂直、水平方向扩展的部分比向斜向扩展的容易形成图形; 6)对称的部分比带有非对称的部分容易形成图形; 7)具有幅宽相等的部分比幅宽不等的部分容易形成图形; 8)与下边相联系的部分比上边垂落下来的部分容易形成图形; 9)与活动着的部分比静止的部分容易形成图形。 5、什么是旷奥度? 答:空间的旷奥度:空间的开放性与封闭性。(2分) 旷:开放性(2分) 奥:封闭性(2分) 三、论述题(40分) 1、知觉的基本特性有哪些?并举图例说明。 答:整体性、选择性、理解性、恒常性、错觉(4分,少一项扣一分),举例说明(4分,少一项扣一分)2、分析图2中的色视野图,在空白位置填上合适的色觉,并对色视野图进行分析,最后举出在实际设计中的应用实例。 答:(填空4分,分析1分,实例3分) 3、论述格式塔心理学的两个基本观点,并加以说明。 答:1) 一个完全独立的新整体,其特征和性质都无法从原构成中找到。(2分)说明(2分)。2) 在大小、方向、位置等构成改变的情况下,也仍然存在或不变。(2分)说明(2分)。 4、作业场所布置总则是什么?分条论述。 答:1.重要性原则(1分)说明(1分)。 2.使用频率原则(1分)说明(1分)。 3.功能原则(1分)说明(1分)。 4.使用顺序原则(1分)说明(1分)。 5、论述增加室内的知觉空间的方法。(8分) 答:方法数量2分,论点鲜明2分,论据充分2分,条理清楚1分,卷面1分。 二、名词解释题(每题4分,共8题中选作5题,共20分) 【名词解释】人体测量学:是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别,用以研究人的形态特征,从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。 【名词解释】知觉的恒常性:知觉的条件在一定的范围内发生变化,而只觉得印象却保持相对不变的特性。 【名词解释】分布:人体尺寸按一定频率出现。 【名词解释】日光系数:在云层覆盖天空时或者在阴影处进行的。室内光强度于室外光强度之比。【名词解释】目眩:进入人眼的光量过大,使视网膜的感受性不能适应。 【名词解释】照度:是指落在物体表面的光通量。 【名词解释】系统:相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。【名词解释】余觉:刺激取消后,感觉可以存在极短时间。 【名词解释】适应:感觉器官经持续刺激一段时间后,在刺激不变的情况下感觉会逐渐减小以致消失的现象。 【名词解释】暗适应:当人从亮处进入暗处时,刚开始看不清物体,而需要经过一段适应的时间后,才能看清物体,这种适应过程称为暗适应。 【名词解释】明适应:与暗适应情况相反的过程称为明适应。 【名词解释】听阈:在最佳的听闻频率范围内,一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强Imin。

生态工程主要知识点

生态工程主要知识点 第一章绪论(传说中不考) 第一生态环境问题:即原生环境问题,主要指自然界发生的异常变化,包括自然灾害、地方病 第二生态环境问题:即次生环境问题。生态的破坏:①森林植被破坏②沙漠化③土壤侵蚀④环境地质问题⑤生物物种的消灭。环境的污染:①大气污染②水源与江河水污染③噪声污染④土地污染(废弃物) 生态工程:应用生态学、经济学有关理论和系统论的方法以生态环境保护与社会经济协同发展为目标(或称可持续发展),对人工生态系统、人类社会生态环境和资源进行保护、改造、治理、调控和建设的综合工艺技术体系或综合工艺过程。 生态工程的应用: ①设计各种生态系统,来代替人工系统或能源密集型系统,从而满足人类需要(如环境工程); ②恢复受损生态系统,缓解对资源的过度开发(如生态恢复); ③管理、利用和保护自然资源(如林业生态工程); ④将人类社会与生态系统紧密结合起来,进行环境治理和环境建没(如景观生态工程、城市生态工程)。 五大防护林生态工程:三北防护林体系、太行山绿化工程、海岸带防护林体系、长江中上游防护林体系、农田林网防护林体系 生态农业:从系统思想出发,按照生态学原理,经济学原理和生态经济原理,运用现代科学技术成果和现代管理手段以及传统农业的有效经验建立起来,以期获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业发展模式。简单地说,就是遵循生态经济学规律,进行经营和管理的集约化农业体系。 生态林业:遵循生态经济学和生态规律发展林业,是充分利用适当地自然资源和促进林业发展,并为人类生存和发展创造最佳状态环境的林业生产体系。 生态城市:人们对按生态学规律包括自然生态、经济生态和人类生态统筹规划、建设和管理市域范围内的人口、资源和环境逐步形成可持续发展机制、体制、技术和行为的市级行政单元的简称。 第二章生态工程原理 生态学原理:生态位原理,限制因子原理,食物链原理,整体效应原理,生物与环境相互适应协同进化原理,效益协调统一原理,物种多样性原理 经济学原理:可持续发展理论,自然资源价值理论,生态经济理论。生态与经济协调发展,生态经济系统为研究对象,生态和经济的矛盾要经济生态化 工程学原理:系统工程理论,整体协调理论,层次结构理论 生态位:生态系统中各种生态因子都具有明显的变化梯度,这种变化梯度中能被某种生物占据利用或适应的部分称为生态位。又称小生境或生态区位,是一个物种所处的环境以及其本身生活习性的总称。生态位包括该物种觅食的地点,食物的种类和大小,还有其每日的和季节性的生物节律。 相生相克现象:植物通过向环境释放化学物质,影响周围其他植物的现象。释放的大部分克生化合物都对他种植物起作用,克生化合物具有选择性、专一性的特点。研究农作物间、作物与杂草间的相生相克关系,并在农业生态工程中模仿这种行为,以最小的经济投入,获得最大的生态、经济产出。 最小因子定律:植物的生长取决于处于最少量因素的营养元素 耐性定律:任何生态因子不足或过多,接近或超过了某种生物的耐受限度,该种生物的生存就会受到影响,甚至灭绝。 人工食物链在林业生态工程中的应用:①天敌的放养和招引②提高人工生态系统效益:林地养鸡③加工价值:把低价值产品经加工增值、废品合理利用,加工剩余物归于土壤库,减少物质能量损失 食物链加环:根据物质能量通过食物链发生富集以及生物之间相生相克的原理,以人工生物种群来代替自然生物种群,达到废弃物的多级综合利用,增加高能量、高价值的产品生产和抑制能量物质损失的生物工艺过程 生物调控:用食物链控制湖泊富营养化,控制“水华”。 协同进化:两个相互作用的物种在进化过程中发展的相互适应的共同进化。 生态系统既要求生物适应期生存环境,又同时伴有生物对生存环境的改造,环境和生物的统一。 第三、四章生态工程规划与设计 生态工程规划:以社会经济自然复合生态系统为规划对象,应用生态学原理、方法和系统科学的手段,去辨识、

作业岗位设计中人机工程学案例分析

作业岗位设计中人机工程学案例分析 一、检验作业岗位设计原则 在工业生产中,涉及到控制产品质量水平的作业称之为检验。检验的方法有直观目视扫描,人工测量和自动测量。对于多品种、小批量产品的检验,一般采用目视扫描检验。产品通常在传送带上移动或自动送至检验作业岗位,而工艺过程控制是在时间限制的压力下检验产品。显然,检验作业的效能与产品质量控制水平密切相关。为了给检验人员创造一个方便、舒适的作业岗位,以保证检验效能,对检验作业岗位提出相应的设计原则。 ①使检验人员尽可能采用向下的观视角,而不用向前的和向上的观视角。 ②让被检产品向检查人员方向移动而不是离开检查人员方向移动,见图5-1。如果产品从右向左或从左向右横过检查人员的视野,不会出现很大差别。对每分钟移动18m 的产品至少应有30cm 观视范围,并排除观视范围内的所有障碍物。 图5-1检验移动产品的观察方向 ③工作面高度应由人体肘部高度确定。统计研究指出,人的肘部高度约为人体身高的 63% ,而工作面的高度在肘下25 ---76mm 是合适的。 ④坐姿作业比站姿作业要好,因为心脏负担的静压力有所降低,而且坐姿时肌肉可承受部分体重负担。如选择坐姿作业,必须提供舒适的、且可调节的座椅。 ⑤选用可调座椅时,可能会造成检验者脚不着地的情况,此时必须使用脚踏板支持下肢的重量。 ⑥无论坐姿或站姿作业,都应给检查人员用辅助活动来中断检查周期的机会,以便调节视力和体力,减轻作业疲劳。通常一次连续监测时间不超过30min 。 二、立姿检验作业岗位设计 1.纸张取样检验作业基本要求 在纸张生产系统中,纸幅以0.6m / min 的速度运行,检验员在纸机尾端仔细检查宽度90cm

公路桥涵设计指导原则

公路桥涵设计指导原则 1 设计依据与规规定 1)《公路工程技术标准》(JTG B0l-2003); 2)《公路勘测规》(JTG C10-2007); 3)《公路勘测细则》(JTG/T C10-2007); 4)《公路工程水文勘测设计规》(JTG C30-2002); 5)《公路桥涵设计通用规》(JTG D60-2004); 6)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规》(JTG D62-2004); 7)《公路桥涵地基与基础设计规》(JTG D63-2007) 8)《公路圬工桥涵设计规》(JTG D61-2005); 9)《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007); 10)《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T 4-2004) 11)《公路桥梁盆式橡胶支座》(JT 391-1999) 12)《公路桥梁伸缩装置》(JT/T327-2004) 13)《道路工程制图标准》(GB 50162-92); 14)《工程建设标准强制性条文(公路工程部分)》(2002年); 15)《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》(2007年)。 2 桥涵布设原则 2.1 桥梁 1)标准跨径的桥梁,单跨为6~20m的桥梁采用桥面连续,20m及以上的桥梁采用先简支后结构连续(或连续刚构)。原则上,桥墩高<20m时采用结构

连续,桥墩高≥20m时采用连续刚构体系(墩梁固结);此外,当桥梁段落纵坡≥2.5%时,也需采用连续刚构体系(墩梁固结)。 2)考虑桥梁外观,水中桥墩系梁一般置于常水位附近。但对于跨越航道的桥梁,其孔径和桥长设计,还应满足通航的需要,主墩承台顶面一般应置于最高通航水位以上或河床以下。 3)大型泄洪河流应避免在大堤迎水面和堤顶设墩,承台及桩基设计应考虑冲刷影响。 4)斜跨一般河流的桥梁,当桥长较短、河段顺直流向一致、斜交角度小于50度、桥面宽度一致时,优先采用斜桥斜做方式,反之采用斜桥正做方式。沿河纵向桥采用斜桥正做方式。(注:桥涵斜交角度指路线前进方向与水流或涵轴线方向的顺时针夹角,斜度系路线法线方向与水流或涵轴线方向夹角。)5)特大、大跨径桥梁跨越较宽、较深山谷时,可采用预应力混凝土连续刚构或连续梁桥,但跨径不宜大于200m;跨越山区典型的V形沟谷且地质条件较好时,可采用大跨径钢筋混凝土拱桥。 6)在有一定景观要求的路段,上构可采用连续板或装配式箱梁结构。 7)中、小跨径的弯、坡、斜桥,支架又不高时,可考虑采用整体式支架现浇连续或简支梁板结构。 8)互通异形桥梁、小半径匝道桥的结构型式推荐采用现浇预应力砼连续箱梁或钢筋混凝土连续箱梁(板),但钢筋混凝土结构的跨径不宜大于20m;有条件时也可采用装配式预制构件。 9)主线桥梁上跨等级公路或农村道路时,必须满足有关净空的要求,净高可预留0.2m的富余。

生态型水利设计原则

生态型水利设计原则探析 郁庆松 (昆明市东川区水电勘测设计院) 1引言 我国水力资源总量居世界首位,开发前景广阔。水力能源总量在我国能源组成中仅次于某处于第二位,水力能源也是我国现有能源中唯一可以大规模开发的可再生能源,是一种清洁能源。因此,在未来较长一段时间内水利水电建设仍是国民经济的重要基础产业。水利工程具有防洪、供水、灌溉、发电等作用,这对社会经济发展起到重大支撑作用。但同时我们也看到,水电建设对生态环境也会带来一定的负面影响,这些负面影响已经成为水电开发的限制性因素。水电工程结合生态建设,是水电事业发展的必然趋势。我国原有的水电建设方针是在考虑安全、技术可行、经济合理的前提下兼顾生态环境问题。而现代水电建设需要把生态环境问题放在重要的位置,要求从规划决策、勘测设计、施工建设、运行管理等各个阶段和环节,优先考虑生态环境问题,以达到资源开发利用与生态环境保护的双赢。 我国水资源总量并不丰富,水资源有以下三方面特点:①人均占有量低,建设节水型社会将是必然趋势;②我国年内年际雨水分配不均,降雨主要集中在汛期,常年有连续丰水或者干旱,因此水利工程必须在生态保护的前提下增强水库的调控能力;③降雨量地区分布不均,水土资源不相匹配,长江及以南地区土地面积小,受气候影响雨水充沛,长江以北地区土地面积大,但是降雨量少,因此水利工程还需满足水资源的南北调配功能,即具有调水功能。 在分析生态型水利工程设计原则之前,我们先分析一下水利工程对生态环境的影响,依次来看出生态型水利工程设计对生态环境可持续发展的必然性。 2水利工程对生态环境的影响 2.1对水体的影响 一般来讲,水利工程都是修建在天然河道上,随着其修建河流长期演化而成的生态环境将会受到很大的破坏,使河流局部形态非连续化和中一化,改变了其多样性的特点,水利工程的修建也会改变河流的自然形态,导致局部河流水深等变化,使下游的水文泥沙发生变化,由于河流的水文、泥沙是影响河流生态环境的原动力,水库建成后内部水面宽、水流迟缓,当水体受太阳辐射时由于水面的反射率小于路面的反射率,水面辐射值降低,水库内将具有特殊的水温结构,而水温的变化则将会影响内部鱼类的繁殖,同时还将会影响内部水质,水利工程的修建将会导致局部水流降低,既使得水气界面交换速率及污染物迁移扩散能力降低,导致水质自净能力下降。并会使水体的沉降作用增强,因而水体内重金属沉降加速增大污染,对水体产生了很严重的破坏。2.2对气候的影响 正常情况下,大气环流控制地区性气候状况,但区域内大、中型水库及灌溉工程建成后,原先的陆地面积必定改变,对局部小气候会产生一定的影响,主要表现在对降雨、气温、风等的影响。 2.3对降雨量的影响 水利工程的建成将会使降雨量有所增加,这是由于修建水库将会形成辽阔的水域,在阳光照射下,水的蒸发量增加,所以会导致降雨量增加。同时,也会导致降雨地区分布发生变化,降雨分布发生改变的原因是水库低温效应,一般水的蒸发量加大,空气变得湿润。有些地区的降雨量有所减少,而附近其他区域降雨则有所增加,一般来说,地势高的迎风面降雨增加,而背风面降雨则减少。降雨时间的分布也会受到影响,一般来说,夏季水面温度低于气温,大气对流减弱,降雨量减少;但冬季水面较暖,大气对流作用增强,降雨量增加。 2.4对气温的影响 水利工程建成以后,工程的下垫面由陆地面变为水面,与空气间的强度和能量交换方式都发生改变,从而导致气温发生变化,年平均气温整体升高,水利工程的建设对气温的影响不是十分明显,但也是不可忽略的。 2.5对土壤的影响 水利工程对土壤环境的影响是利弊参半的,区域内通过筑堤建库、疏通水道等可保护农田免受洪水等淹没及冲刷等灾害,并可通过对天然径流与地表径流间的相互调节使得土壤内水分及土壤内的营养成分得到改善。但在浸没区,因土壤中的通气条件很差,而造成土壤中的微生物活动减少,肥力下降,影响作物的生长,从而形成土地浸没。还会由于水位上升引起地下水位上升,土壤出现沼泽化、潜育化,过分湿润致使植物根系衰败,呼吸困难,甚至导致死亡。 2.6对水文的影响 水利工程修建后使下游河道的流量发生改变,从而对周围环境造成影响。水利工程不仅存蓄了汛期洪水并且还将非汛期的基流截留了,使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而破坏了生态环境。水利工程可能会导致下游湖泊或池塘因为断绝水的来源而干涸;下游地区的地下水位下降;当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化;因河流流量减少,使得河流自净能力降低;同时水库渗漏也将导致其周围水文状况发生变化。 3生态型水利设计原则 3.1安全性 摘要:随着我国经济建设的飞速发展和科学研究技术的突飞猛进,水利工程被广泛的应用于生活的各个领域,它在防洪、发电、灌溉 等方面起到了巨大的社会与经济作用,同时它也对经济的发展起到了极大的促进作用。但是在看到水利工程给人类带来方便的同时, 我们也必须意识到它对生态环境造成的影响。从分析我国水资源特点着手,分析了水利工程对生态环境的影响,阐述了生态型水利设 计的原则。 关键词:生态型水利;生态环境;设计原则 115 广东科技2012.10.第19期

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