時間:2022-08-04 18:00:42
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1.2技術復雜,基礎工作重要水利水電大壩下部受復雜多樣的地質條件影響,上部受結構物的各種要求,在上部和下部結構都復雜的情況下,基礎工程顯得十分重要。在進行基礎工程之前,首先要對施工區域進行嚴密的勘探工作,施工前有必要還可以進行現場試驗。
1.3工程質量評價較難由于基礎工程屬于隱蔽工程,工程完工后,對其質量難以進行有效的驗收和評價,工程的可靠性智能在運行之后才能了解,但是如果大壩運行之后發現基礎工程質量問題,其返修工作很難開展,因此在前期應特別重視施工設計和施工過程中的質量控制。
1.4施工工期短大壩一般建立在河流上,其基礎工程一般在枯水期、水位較淺的時段施工,而這段時間受天氣影響較大、工期也比較短、工程任務也較多,對施工過程需要進行周密的準備和布置,盡量選擇施工效率高、效果可靠的機械設備和方法。
2水利水電大壩工程基礎的處理方法
2.1斷層的處理
(1)重力壩,將斷層處的土質抽出,并澆灌混凝土,如果需要提高混凝土與巖石之間的粘結,可以進行灌漿處理。
(2)大壩上下游方向的斷層,需要檢測巖石的抗壓強度,并檢驗其抗剪摩擦系數是否符合相關規定,如果檢測的結果不符合規范要求,可以進行混凝土回填處理,從而提高其抗剪強度。
(3)拱壩的斷層處理,當拱壩壩基存在斷層時,需要判斷斷層的規模和具置,如果拱推力過大,可能使壩基產生滑動或變形時,可以用混凝土回填處理。
2.2混凝土壩基礎處理在進行壩基選址時,應盡量避免軟弱基層,因為軟弱基層的抗滑能力較小,很容易造成大壩抗滑安全系數不足而無法承擔水流的壓力,使大壩壩基發生位移。
2.3混凝土支撐修建大壩時,我們會看到基巖中存在很多不連續的巖層,最理想的情況是將這些斷層全部用混凝土回填進行置換處理,但是不符合現實情況,需要科學合理的選擇混凝土支撐方式以解決壩基不穩、抗壓能力弱的情況。
2.4巖基預應力拉錨由于壩基基巖會受到水的沖擊作用,在受到水壓的情況下,無論基巖是否存在斷裂層,都會或多或少發生形變。為了降低水能對大壩的影響,通常用鋼筋來進行加固處理。向基巖鉆孔至預定深度,然后插入鋼筋,并進行拉張預應力處理,預應力的大小視地質條件、應力分布和變形特征而確定。
3水利水電大壩工程基礎處理設計
3.1案例簡介某攔河大壩,壩高79m,壩軸線長度為334m。大壩用途為防洪,大壩的類型為混凝土重力壩,大壩對地質條件要求不算很好,壩基附近有發現6條斷層。壩基巖體透水性一般,防滲功能較好。
3.2處理內容
(1)軟弱夾層,軟弱夾層的工程特性存在明顯的降低,其變形模量為0.03~0.05Gpa,抗剪強度f值僅有0.24~0.34,相比于周圍的巖體,這些力學特性都顯著的降低,導致壩基整體抗剪強度容易過小。
(2)壩基滲漏,雖然壩基周圍巖石防滲性能較好,但是由于有部分斷層貫穿了壩基,使巖基容易出現裂縫、滲水等情況,對于這些問題都需要進行相應的處理。
3.3基礎的處理方式
(1)基礎開挖方式。大壩的基礎開挖方式通常為臺階式,臺階的高差和平臺的寬度需要能夠保障壩體抗滑要求。本工程開挖平臺的寬度比壩底的深度之比為1.5∶1,臺階高差超過8m,確定開挖坡比為1∶0.35。考慮到實際工程需求,設計時將壩基面向上游方向傾斜6度左右,使壩基處于一個較好的狀態。對于泄洪過程中會產生霧化水,這些霧化水會侵蝕兩岸,使邊坡開挖過程中對壩基造成一定的影響,這個需要我們采取一定的措施進行處理。
(2)建基面的開挖高程。該大壩兩岸高程壩段過高,需要根據基巖的工程特性來改進河床,裂隙和間隙夾層使巖石的風化程度加重,表部巖石的完整性較差。我們應從多個方面來考察建壩巖體的使用情況,對壩基巖體的風化厚度、表部巖體的完整性以及巖體巖性都需要進行一個了解,另外由于該河段存在河床溢流壩段,在基面建設時需要將開挖高程控制在64m左右,而且對于兩岸的擋水壩段應不斷增加。
(3)對地質缺陷進行處理。壩基中的地質缺陷主要是斷層和軟弱夾層這兩方面,在進行地質處理之前應該對地質的實際情況進行深入的了解,制定出有針對性的方案,通常情況下主要為利塞和掏挖這兩種處理方法。開挖斷層時其開挖深度與開挖寬度之比應控制在1~1.5左右,處理范圍需要延伸到壩外2~3m處。如果采用掏挖的方式,除了需要將深度與寬度之比控制在1~1.5倍以外,還應對夾層密集區域和斷層交匯區域進行處理。
4壩基滲流控制
4.1設計方案該河床泄洪壩段的抗浮穩定性較差、高程較低、水頭位置較高。本工程的排水方案主要有兩種,一是封閉帷幕抽水排水,試驗表明,能夠有效的降低地基的揚壓力,使壩的穩定性較好;二是封閉抽水排水方案,其揚壓力折減系數控制在0.25為宜。
4.2防滲帷幕的設置本工程防滲帷幕設置在上游基礎灌漿廊道內,并沿著兩岸的壩肩進行擴展。設置的標準為河床壩基的透水率應不超過1Lu;山體、壩肩的透水率應不超過3Lu。通常情況下選擇單排孔的防滲帷幕,經過考察發現壩基只有兩處透水性較好,根據實際情況分別采用分段鉆灌和孔內循環灌注,漿材為525號普通硅酸鹽水泥。
4.3基礎排水的設置設置基礎排水孔主要是為了降低壩基揚壓力,在防滲帷幕后面和水墊塘附近都需要設置排水孔,另外在封閉抽排區內設置輔助排水孔,從而完善封閉抽排的作用。從滲透流變試驗結果來看,壩基軟弱夾層的抗滲能力較弱,排水孔設置時,應盡量避免軟弱夾層。
2大型水電站施工供電管理工作中的重點和難點
大型水電站施工供電管理是一項復雜而龐大的系統工程,涉及業主單位、施工單位、電網運行維護管理單位、地方供電公司等多層面、多部門,需要各單位之間有良好的協調,既要保證施工進度的正常進行,還需要確保施工供電安全、可靠,這正是施工供電管理工作中的重點和難點所在。
1)大型水電站施工供電多由業主進行供電系統的建設并擁有產權,而后委托具有相關資質的電力企業進行運行維護管理。電網運行維護管理單位既對業主負責,同時也對施工單位進行管理、提供服務。由于業主投資重心多放在工程建設上,加之施工供電具有臨時性,業主對施工供電設施往往在建設初期進行投資后,很少再進行改造升級,電網運行維護管理單位無法采用新技術、新設備來提高施工供電管理水平,只能從人員配置、響應速度等方面提高管理,無形中對管理工作提出了更高要求。
2)施工供電作為工程建設的基礎保障,理應受到施工單位的重視,但大多施工單位多首先考慮的施工進度及減少投資,對供電等輔助生產系統的認識不夠,投入的人力、資金、不足,存在現場管理混亂,安全措施不到位,用電安全隱患整改力度不夠等諸多問題。
3)施工現場人員流動性較大,施工單位現場管理人員素質良莠不齊。部分單位用電管理人員未持證上崗,人員調整未進行必要工作交接,造成新來人員對本單位線路、設施、運行方式不清楚,對電力調度命令執行不力,甚至未辦理相關手續就進行各類操作,對電網安全、可靠的運行造成極大威脅。
4)用電現場管理混亂,缺乏對用電危險源的辨識。施工用電屬臨時用地,私搭亂接現象嚴重,私自拆除、遷移用電設備的現象時有發生,電氣設備老化,用電設施配件不全,用電設備周邊缺乏必要的安全警示、標識裝置。
3提高大型水電站施工供電管理水平的必要舉措
由于電力行業的特殊性,國家相應的法律、法規,行業規范,標準化工作流程等已較為規范,但由于施工供電的具有自身的特點,如何在滿足上述條件下推陳出新,提高管理水平,更好的為工程建設服務,是當下施工供電管理工作應該思考的。
1)建立健全各項管理體系,制定落實管理制度,強化用電安全意識。根據電網運行狀況及業主管理要求,建立健全施工供電管理體系,制定各項管理制度和工作流程,力爭做到制度落實到位、工作按流程執行,確保施工供電管理體系有效運行。強化人員用電安全意識,制定并定期演練各類應急預案,做好事故預想及反事故措施。
2)提高認識,轉變觀念,加大投資。施工供電作為大型水電站建設過程中輔助生產系統,是保證工程建設進度、質量等的基礎工作之一,應得到足夠的重視,業主及施工單位應具有“安全出效益”的理念,加強供電設施的投入,淘汰老舊設備,合理配置人員,加強人員培訓。
3)落實用電安全隱患整改,杜絕違章操作,提高安全意識。用電安全重在防范,因此用電安全隱患的排查和整改是預防用電安全事故必要措施,各單位、層面應積極配合,強化整改力度,做到整改閉環。同時,對相關操作人員進行培訓,杜絕違章操作,提高安全意識。
1工程地質概述
壩址區與水庫區位于東南沿海新華夏系巨型構造體系的第二隆起帶南端,在區域構造上屬于基本穩定區,地震基本烈度為Ⅵ度。壩址區地層為燕山早期第三次侵入的中、細粒黑云母花崗巖,及少量第四次侵入的花崗斑巖脈、閃斜煌斑巖脈。構造形跡以斷層、擠壓帶、節理及節理密集帶的形式出現,以北東向組與北北西向組為主,并有順坡向的卸荷結構面。
地下水裂隙性含水層受構造控制。相對抗水層(透水率q≤1Lu)埋藏深度20~40m,以微~弱透水巖體為主導。地下水及河水的化學類型為重碳酸-鈣鈉型或重碳酸-鈉鈣型,對各種水泥無一般酸性、碳酸性、硫酸性、鎂化蝕。
為研究巖石物理力學性質,進行了大量的室內物理力學試驗,現場剪切試驗,變形特性試驗,彈性波、聲波測試,提出了各類試驗的建議值。
(1)混凝土/巖石、巖石/巖石抗剪斷強度建議值見表1。
(2)基巖夾泥層剪切強度。斷層泥f′=0.25,糜棱巖類f′=0.45,碎裂巖類f′=0.60;上述各構造巖c′值=0~0.2MPa。當構造巖混雜時,根據其含量的比值選取加權平均值使用。
(3)巖體變形特性。泥夾碎石糜棱巖(或全風化)變形模量E0=(0.05~0.10)×104MPa;壓碎角礫碎裂巖E0=(0.1~0.3)×104MPa;弱風化花崗巖E0=(0.5~1.0)×104MPa,彈性模量E=(1.0~1.5)×104MPa;微風化、新鮮花崗巖E0=(1.0~1.5)×104MPa,E=(2.0~2.5)×104MPa。
(4)地震縱波速度Vp。新鮮巖體Vp>5000m/s,微風化巖體Vp=4000~5000m/s,弱風化巖體Vp=3000~4000m/s,強風化巖體Vp=2000~3000m/s,全風化Vp<2000m/s。
2大壩工程地質條件與基礎處理
2.1壩基
2.1.1壩基工程地質條件
(1)①壩段(壩右0+010.00m~0+060.00m)。建基面巖石大多微風化,局部弱風化。斷層有F8、F10、fd1~fd8。斷層、微風化、弱風化巖占壩基面積分別為2.7%、80%、17.3%,按面積比例用加權平均法計算壩基混凝土/巖石綜合抗剪斷強度(混凝土標號為200號,下同),f'=1.12,c'=1.15MPa。
(2)②壩段(壩右0+060.00m~0+110.00m)。建基面巖石大多微風化,部分新鮮,局部弱風化。斷層有F9-1、F12、F35、f2、f3及L5、L6順坡裂隙。斷層和新鮮、微風化、弱風化巖占壩基面積分別為0.3%、30%、60%、9.7%,按面積比例用加權平均法計算壩基混凝土/巖石綜合抗剪斷強度,f'=1.16,c'=1.22MPa。
(3)③壩段(壩右0+110.00m~0+143.00m)。建基面巖石大多微風化,部分新鮮和弱風化。斷層有F12、F24、F25、F35、f8、fd9,斷層和新鮮、微風化、弱風化巖占壩基面積分別為0.6%、20%、60%、19.4%,按面積比例用加權平均法計算壩基混凝土/巖石綜合抗剪斷強度,f'=1.15,c'=1.19MPa。
(4)④壩段(壩右0+143.00m~0+176.00m)。建基面巖石大多微風化,部分弱風化,局部新鮮。斷層有F24、F25。斷層和新鮮、微風化、弱風化巖占壩基面積分別為0、10%、60%、30%,按面積比例用加權平均法計算壩基混凝土/巖石綜合抗剪斷強度,f'=1.14,c'=1.18MPa。
(5)⑤壩段(壩右0+176.00m~0+240.00m)。建基面巖石大多微風化,部分弱風化,局部強風化。斷層有F12、F18、F18-1。F18、F18-1。斷層和微風化、弱風化、強風化巖占壩基面積分別為2.5%、70%、25%、2.5%,按面積比例用加權平均法計算壩基混凝土/巖石綜合抗剪斷強度,f'=1.11,c'=1.14MPa。
(6)⑥壩段(壩右0+240.00m~0+304.00m)。建基面巖石大多弱風化,部分微風化和強風化。斷層有F19、F20、、f5、f10、fd10~fd14。斷層和微風化、弱風化、強風化巖體占壩基面積比例分別為6.5%、10%、80%、3.5%,按面積比例用加權平均法計算壩基混凝土/巖石綜合抗剪斷強度,f'=1.05,c'=1.02MPa。
(7)⑦壩段(壩右0+304.00m~0+318.50m)。建基面巖石多強風化,部分弱風化。斷層有F27、f6、fd14、fd15。斷層和弱風化、強風化巖占壩基面積分別為14.5%、35.5%、50%,按面積比例用加權平均法計算壩基混凝土/巖石綜合抗剪斷強度。f'=0.85,c'=0.7MPa。
2.1.2基礎處理
(1)斷層處理。采用挖槽回填混凝土塞、加強固結灌漿的方法。規模較大、性狀較差的斷層,增加錨筋,槽的深度為斷層寬度的1~1.5倍。節理密集帶挖除松動巖石后,增加固結灌漿。
(2)固結灌漿。基本固結灌漿孔布置在壩段上、下游各1/3范圍,孔深3.5~5m,孔距、排距均為3m,呈梅花形交錯布置。灌后均打檢查孔進行壓水試驗,透水率標準為q<3Lu。
(3)帷幕灌漿。帷幕灌漿有主帷幕和副帷幕各1排,孔距2m,排距0.75m,交錯布置,帷幕深度各壩段不一,透水率標準為q<1Lu。
2.2大壩壩肩
2.2.1壩肩工程地質條件
(1)左岸壩肩。180m高程以上邊坡開挖最大坡高85m,即達265m高程,形成200、220、240、260m高程四級馬道,寬2m。邊坡開挖坡比:在高程180~200m為1∶0.33~1∶0.5,部分為1∶0.75;高程200~220m為1∶0.5~1∶0.75;高程220m以上為1∶1。高程180~200m多為弱風化巖石,部分微風化;高程200~220m多為弱風化巖石,局部強風化;高程220~250m多為強風化巖石,局部弱風化和全風化;高程250m以上多為全風化夾殘留孤石。高程250m以下有F7、F12、F15、F16、F28、F29、F34、f47、f48斷層及數條節理密集帶。左岸壩肩主要結構面傾向山內或與邊坡走向近正交,僅F16、L5、L6順坡傾向,但基本挖除,唯局部尚保留。未發現較大的不利邊坡穩定的結構面及其組合體。
(2)右岸壩肩。高程180m以上開挖邊坡最大坡高65m,即達245m高程,形成199、219m高程兩條馬道,馬道寬度2m。邊坡開挖坡比:高程180~199m為1∶0.5;高程199~219m為1∶0.75~1∶0.5;219m高程以上為1∶1。高程180~199m多為強~弱風化巖石,局部微風化和全風化;高程199~219m多為全風化,部分強風化,局部弱風化;219m高程以上多為全風化夾殘留孤石,局部強風化。219m以下主要斷層有F1、F44,最大破碎寬度分別為6.5m和4.5m。右岸壩肩F21和fy-3及F12和fy-2組合的楔體,經赤平投影穩定分析處于穩定狀態。
2.2.2壩肩邊坡處理
(1)完整性較好的微風化、弱風化巖石,無不利邊坡穩定結構面。噴10cm厚的C20混凝土。
(2)完整性較差的微風化、弱風化巖石及強風化巖石。采用砂漿錨桿φ20@150×150cm,L=308cm,入巖深度為300cm,噴10cm厚的C20混凝土。
(3)全風化巖石。采用插筋φ16@200×200cm,L=108cm,入土100cm,并布設φ4@@25×25cm的鐵絲網,噴10cm厚的C20混凝土。
(4)斷層破碎帶及節理密集帶。除打錨桿外,并布設φ4@25×25cm的鐵絲網,噴10cm厚的C20混凝土。
(5)邊坡上布置排水孔。間、排距均為300cm,深度400cm,孔徑為50mm。
3壩基巖體質量與評價
3.1壩基巖體質量建基面以利用微風化、弱風化巖石下部為原則,地震波縱波速度>4000m/s控制。
3.1.1地震彈性波測試(固結灌漿前)
①壩段縱波速度Vp=4000~4800m/s;②壩段Vp>4000m/s占90%,Vp<4000m/s占10%;③壩段Vp>4000m/s占73.6%,Vp<4000m/s占26.4%;④壩段Vp>4000m/s占74.8%,Vp<4000m/s占26.2%;⑤壩段Vp=4100~4700m/s;⑥壩段Vp一般為4600~4800m/s,局部Vp=2200~3400m/s。各壩段縱波速度小于4000m/s的部位,加深開挖深度,并加強固結灌漿。
3.1.2跨孔聲波CT測試
③、④壩段布置跨孔聲波CT測試5組,固結灌漿前聲速為4700~6250m/s,唯ZK0210~ZK0310組在混凝土與基巖接觸帶,聲速為3800m/s,固結灌漿后聲速為4500m/s。
3.1.3聲波單孔測試
①壩段測試孔41個,灌漿前、后平均聲速分別為5066m/s和5311m/s,其中20個孔在建基面附近個別測點固結灌漿前聲速<4000m/s,固結灌漿后聲速均>4500m/s。
②壩段測試孔22個,固結灌漿前、后平均聲波速度分別為5327m/s和5618m/s。其中6個孔在建基面附近個別測點固結灌漿前聲波速度<4000m/s,固結灌漿后聲波速度均>4500m/s。
③壩段測試孔28個,固結灌漿前聲波速度為3261~6250m/s,其中11個孔局部測點低于4000m/s,固結灌漿后接近5000m/s,或高于5000m/s。
④、⑤、⑥壩段測試孔分別為42、1和4個,固結灌漿前聲速均高于5000m/s。
3.2壩基巖體質量評價
畢業設計是整個教學過程的一個重要實踐教學環節,是全面檢查學生四年來知識積累、應用和創新的重要手段;是培養學生獨立工作和運用所學知識與技能進行再創造的一種重要方式;是檢查學生掌握知識程度、分析問題和解決問題基本能力的綜合試卷;[1,2]也是反映一個學校教學質量、管理規范化程度、教師與學生水平的重要標志。因此,它的成功與否直接影響學生步入社會后能力的發揮,直接影響人才培養的質量。[3]為了培養學生的實際動手能力,達到預期的培養目標,加強本科生畢業設計這一重要的教學環節極其必要。
南昌工程學院本科水利水電工程專業主要培養應用型水利人才,2009年我校本科水利水電工程專業被教育部、財政部批準為第四批國家特色專業建設點。為了促進國家特色專業建設點的建設,創新應用型人才的培養模式,面對當前畢業設計存在的一些問題,推進畢業設計工作的改革,探索積極有效的畢業設計模式是當前急需解決的問題。
一、畢業設計中存在的問題
1.部分學生投入畢業設計的精力不足[4]
由于日趨增加的就業壓力,一些學生疲于投簡歷,參加招聘會或面試,再加上這些學生對于畢業設計的目的及作用不能正確認識,導致他們不能把主要精力投入到畢業設計中去,所以平時疏于設計,趕不上畢業設計的進度,畢業設計的質量也就難以保證。
2.畢業設計中課題模擬性較多,真題真做的較少[5-7]
畢業設計是學生完成全部課程的學習后,應用所學的全部理論知識解決生產實際問題的一次綜合性、創新性的設計訓練,也是對大學生綜合素質尤其是創新能力的一次檢驗和提高。對于畢業設計中的模擬性課題,由于地形、地質、設計參數等與實際的又一定的出入,甚至不齊全,導致畢業設計中如水位、壩址的選擇、建筑物型式的選擇等具有一定的指定性;從而減少了學生全面受鍛煉的機會,不利于學生自主創新能力的培養。
3.畢業設計指導師資結構欠佳,指導力量不足[8]
2005年以來,我校引進了大批高學歷的中青年教師,這些教師大多是從高校到高校,雖然大多具有扎實的理論基礎,但缺乏工作經驗和工程實踐經驗,他們中的大多數人未經培訓就直接參與畢業設計的指導工作,缺乏指導畢業設計的經驗和相關知識。在指導畢業設計的同時,他們又要完成繁重的教學任務,以至于投入到指導畢業設計工作中的時間和精力有限。因此,師資結構欠佳,指導力量不足的問題已嚴重影響畢業設計的質量。
4.畢業設計場地不足,硬件設施不完善
升本以來,我校在教育資源方面投入了大量的資金,但教育資源的增加仍落后于其他老牌本科院校,尤其是畢業設計場地、設備等硬件條件,不能充分滿足要求,這也是當前我校水利水電工程專業所面臨的迫切需要解決的問題,該問題已經影響到水利水電工程專業畢業設計的質量。
以上多種不足共同導致的后果便是畢業設計總體質量不高,對學生實踐能力、綜合訓練能力和應用能力的訓練都打了折扣。為避免畢業設計流于形式,真正達到訓練學生的綜合能力、創新能力和科研能力的目的,培養應用型人才,對畢業設計進行改革已成燃眉之急。
二、提高本科畢業設計質量的對策及措施
針對畢業設計中存在的問題,2008年度我校水利水電工程專業畢業設計從以下幾方面進行了改進與實踐。
1.加強畢業設計教育,提高認識
在畢業設計的開始認真搞好畢業設計教育、動員及宣傳,集中全體畢業班老師和學生開動員大會,使學生明白畢業設計在教學過程占據的重要地位,了解本專業畢業設計的任務、內容、過程及作用。另外,公布與畢業設計有關的出勤、過程監控、結果檢查、畢業答辯全過程管理的規章制度以及相關的考核辦法。通過這樣一系列宣傳活動,使學生認識和重視畢業設計,發揮其積極性和主動性,認真完成畢業設計。
2.采用“引進來”措施,加強畢業設計指導力量
所謂“引進來”就是從江西省水利廳、江西省水利科學院、江西省水利規劃設計院、南昌大學等科研教學單位聘請一批高職稱高學歷的專家作為我校水利水電工程專業畢業設計的指導老師,通過“引進來”這一措施,不但可以解決畢業設計指導師資結構欠佳,指導力量不足的問題,而且加強了我校與以上科研教學單位的溝通與聯系,同時,他們帶來了一批創新性和實踐性強的課題,對增加學生畢業設計的積極性,增強其應用與創新的能力都有很大促進。
3.校企聯合,在企業進行畢業設計
畢業設計開始之前,依據我校水利水電工程專業人才培養方案,選拔學生到專業對口的設計院、科研院所等單位進行畢業設計,以企業為主導,企業、學校、學生三方共同討論確定畢業設計選題;企業委派指導老師,在畢業設計期間與學生長期共同工作,主要負責理論與實際操作指導;同時學校也委派指導老師,定期或不定期地深入企業進行指導,主要負責溝通和理論指導。
校企聯合的意義不僅是空間的開放,更重要的意義在于,它真正能實現我國一貫倡導的理論與實踐相結合的教育方針,從根本上達到我校培養應用型人才的目的。而且校企聯合,還能通過以下幾個方面解決畢業設計存在的問題,提高畢業設計質量。
轉貼于
(1)選題與生產實際相結合。在企業做畢業設計,可以針對企業的生產實際發現問題,通過研究提出解決問題的辦法,從而使畢業設計課題與生產實際結合。這種結合,創造了理論聯系實際的工程環境。有效地克服了畢業設計課題陳舊,缺乏新意的弊端。真題真做,使學生有成就感,而成就感又可以促使學生學以致用、學用結合。而且可以通過實踐,深刻理解,創造性地應用幾年來所學的專業理論知識,逐步樹立起工程意識,為學生走上工作崗位,打下堅實的基礎。
(2)提高大學生的全面素質。培養大學生的全面素質是畢業設計的目的所在,也是高等教育的重要任務,更是我校培養應用型人才的目標。反過來,學生素質的提高,又促進畢業設計質量的提高。通過校企聯合,在企業進行畢業設計,以實踐結合理論,有利于完善學生的知識結構,同時培養了大學生的自學能力、分析和解決問題的能力、獨立工作能力以及創新能力等,這些能力的提高,都體現了我校培養應用型人才,培養卓越工程師的要求。
(3)提高教師的工程能力。提高畢業設計質量,關鍵在教師,讓教師特別是年輕教師深入到企業,與企業的工程師一起指導工程課題的畢業設計,提高他們發現問題、研究問題和解決工程實際問題的能力。教師能力提高了,畢業設計指導師資結構欠佳的問題也解決了,畢業設計質量才能提高。
(4)增加了就業機會。近年來,國家不斷加大水利投入,加強水利基礎設施建設,因此,各水利企業業務也是連年增加,需要大批的水利人才,通過校企合作,這就給在企業做設計的學生提供了良好的就業機會。
(5)彌補了場地不足、硬件設施不完善的問題。通過選派一部分學生到企業做畢業設計,從緩解了場地不足,硬件設施不完善的問題的矛盾,增加了其他大學生使用場地和硬件設施的機會,從提高了畢業設計的質量。
2008年以來,我校加大了校企合作的力度,以2008年為例,我校共與江西省水利規劃設計院、九江水利規劃設計院、吉安水利規劃設計院、鷹潭水利規劃設計院、撫州水利規劃設計院、廣東中山水利規劃設計院和上饒水科所等單位建立合作關系,共有43名大學生到以上單位進行畢業設計,占我校水利水電工程專業畢業生的28.7%,在當年9名畢業設計優秀的學生中,在企業做畢業設計的學生就有6名,達到66.7%,并且有19位同學留在畢業設計單位工作,效果良好。
三、結束語
本文結合筆者及課題組教師多年來指導畢業設計的經驗和體會,并結合近年我校水利水電工程專業畢業設計中的一些嘗試性做法,就當前畢業設計中普遍存在的問題及畢業設計的改革提出了自己的見解。提高畢業設計質量的對策及措施經過三年的實踐,效果明顯:畢業設計的質量逐年提高,畢業設計的復答辯率逐年下降,畢業生與社會接軌的時間大大縮短。因此,本改革措施不僅可以用于我校水利水電工程專業畢業生,而且還可以推廣至我校其他工科專業,不但可以在我校工科專業中應用,而且還可以推廣至其他工科院校,具有很好的借鑒和推廣價值。
參考文獻:
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華北水利水電大學是一所行業辦學特色明顯、優勢學科突出的學校,在科研方面具有明顯的特點。一是科研項目的行業性。學校原來隸屬于水利部,所以科研人員把科研目標定位在水利行業發展需求相關的方向上,以爭取各級水利部門科研經費的支持。從科研項目來源的渠道看,其縱向課題主要來源于水利部及其直屬各部委,橫向課題大多來源于水利行業的研究、設計、水利工程施工等有關的單位,科研項目立項具有明顯行業性和區域性的特點。二是科研目標的實用性。從學科建設的角度看,學校依靠科研促進和支撐學科的發展,依靠科研特色培育學科特色,其科學研究緊緊圍繞學科建設的需要,來確立發展思路和方向,開展科研立項,這不僅是學科建設的主線,而且在學科建設中發揮主要功能。
針對上述特點,學校準確制定了科研發展的目標以及切實可行的科研機制和獎勵辦法,多措并舉,以提高學校科研工作的整體水平。
強化對教師科研工作的重視和引導。學校在科研方面采取兩級目標管理體制,二級學院針對各學年的目標,結合本單位專業學科特點,主動采取行之有效的措施,加強對教師科研工作的規劃、組織和引導,充分調動教師的科研工作積極性。
加強科研制度建設,形成了重視科研的風氣。學校一方面加強科研制度建設,建立和完善科研項目管理體制、校院兩級管理機制,建立健全科技創新制度體系,在二級教學科研單位制定了切實可行的獎懲制度,形成了“開放、流動、聯合、競爭”的運行管理體制;另一方面加強了科技信息網絡化建設,加大了科研政策宣傳力度。
學校緊緊圍繞國家和區域重點科研領域,以研究基地、研究院所、重點實驗室和工程研究中心等為平臺,以科研資金作保障,以學科帶頭人為核心,組建并重點扶持了若干結構合理、研究方向明確且有特色、隊伍穩定、優勢互補、具有凝聚力和戰斗力的創新團隊,帶動了教師科研隊伍整體素質的提高,形成了重視科研的良好風氣。
建立健全科研激勵機制,調動教師從事科研工作的積極性。近年,學校建立健全了一系列鼓勵教師積極投身科研工作的各種激勵機制,進一步改革和完善了國家級科研項目資金匹配、高層次科研獎項和高水平論文論著獎勵等政策。學校積極改善和提高教師的科研工作條件和福利待遇,充分調動他們從事科研工作的積極性、創造性。學校充分利用自身的人才資源優勢,積極采取有效措施,吸納長期從事科學研究工作的退休教師,利用他們在科研方面的經驗和優勢,帶領學校引進的大批年輕博士,并主動與的科研人員相結合,通過“內斂”和“外展”,合理組合全校的科技人才資源,逐步建立了穩定的多領域的研究開發隊伍,為科研人才搭建了工作“平臺”,吸引了更多高層次人才進入學校。
從優勢科研方向出發,整合學校的科研資源。學校從優勢科研方向的選擇和重點扶持出發,對學校現有科研力量進行優化與重組,充分利用原有行業的基礎和背景,加強優勢和特色科研領域建設,重點提升了高層次項目的中標率;積極開展產學研聯合和校企橫向合作模式,構建具有特色明顯、優勢突出的專業技術創新平臺,以此推動學校獨具優勢的科研強項的形成,進而帶動學校整體科研實力的提升。
從科研創新團隊建設出發,力促特色科研形成“制高點”。科技創新團隊是科技創新和科研攻關的重要載體。學校在立足現實,統籌規劃,合理配置各方面資源的基礎上,內建科研團隊,外擴科研渠道,充分發揮學校的水利行業特色,瞄準國家戰略發展目標、重大科技專項和學科前沿問題,組建科研團隊爭取并承擔各類國家級和省部級重大科研計劃項目,通過科研項目的研發過程,培育和產生高水平的科研創新團隊,在水利行業上形成了特色科研的“制高點”。
從學科交叉、滲透出發,努力尋求科研發展新的“增長點”。學校積極探索實施學科交叉、綜合集成的有效措施,以水利特色為依托,充分發揮學校的學科綜合優勢,克服資源分散、缺乏有效配置的弱點,促進跨學科集成、多學科合作和新學科開創,推動跨校跨系統的聯合、協作。在研究內容上,深入研究跨學科、跨分支學科、同一學科內部各個研究方向等多方位的交叉與滲透;在研究方法上,既有遞進式的交叉與滲透,又在多學科交叉與滲透的空間方面進行縱向的深入和橫向的拓展,從而提升科研的層次,拓展新的研究領域,培育新的科研特色。
二、認真挖掘成果源,精心培育和遴選優秀科研成果
在“十二五”開局之年,學校提出了“項目培育、項目申報、項目監管、成果培育、成果申報”的五階段分目標管理,每項目標均構建了切實可行的措施以保證其順利實施。“十二五”期間獲獎科技成果已達到450余項,其中省部級以上獲獎超過“十一五”期間總數的50%以上,在國家級科研獎勵方面獲得較大突破。其中獲獎較為集中且特色突出的標志性的成果體現在以下幾個方面。
水工結構工程方向。學校在水工結構工程方面的研究始于建校初期,目前形成了研究方向穩定、研究成果突出、在國內有一定影響的優勢學科。主要開展水工建筑物設計理論及方法研究、水工預應力混凝土設計建造新技術、水工高性能耐久性材料以及特種結構和大跨度復雜結構設計計算理論研究,所取得的多項成果達到國際先進水平,參與完成的“鋼纖維混凝土特定結構計算理論和關鍵技術的研究與應用”科技成果,榮獲2010年國家科技進步獎二等獎。
地質工程方向。地質工程作為學校建校初期設立的專業,主要服務于水利工程建設,長期以來研究團隊主要在邊坡穩定分析及滑坡失穩定時預報、工程巖土體結構穩定性研究等方面開展較廣泛的科學研究和工程實踐,除主持完成國家科技支撐項目、國家自然科學基金項目、水利部公益性項目外,還承接了大量工程生產項目,主要參與完成的“大型礦山排土場安全控制關鍵技術”科技成果,榮獲2011年國家科技進步獎二等獎。
農業水土工程方向。學校圍繞我國北方地區農業用水問題,開展了區域水資源合理利用、水資源優化配置及科學管理、水資源高效利用綜合技術體系研究;針對農業水資源短缺,水生態環境惡化,研究水資源優化配置、節水灌溉理論與技術、農業水資源與水環境承載力及經濟評價。近五年完成了包括國家“863”、自然科學基金、科技支撐計劃、水利部公益性項目、水利部科技推廣項目、水利部重點科技攻關、河南省重大科技攻關、南水北調重大工程項目等100余項。所完成的科研項目獲教育部高校科技進步獎一等獎1項,獲農業節水科技獎一等獎1項,獲省部級科技進步獎19項。
水力學及河流動力學方向。經多年凝練,學校水力學及河流動力學形成了以河流模擬為主要特色的四個優勢研究方向――河流模擬及工程應用、工程水力學、河床演變及河道整治、河流環境及污染水力學等。該學科近三年發表SCI、EI收錄的高水平學術論文70余篇,獲水利部科技進步獎和大禹科學技術進步獎一等獎各1項,獲省級科技進步獎二等獎3項、三等獎2項。
三、積極構建產學研結合的公共研發服務平臺,加快科技成果的轉化和技術的轉移
科研工作是一項對外聯系廣泛且與國家社會經濟發展密切相關的工作,學校主動采取“走出去,請進來”的方法,把搭建外聯科技研究平臺作為一項主要工作,進一步加強學校與科研、設計、企業等單位交流,充分利用科研、設計及企業單位專業性、實踐性、前沿性強的特點,加強高校科技創新平臺建設。近年,學校先后與中國水利水電科學研究院、北京勘測設計研究院、河南省水利勘測設計研究有限公司、許繼電氣股份有限公司、水利部水工結構質量檢測中心等單位簽訂合作協議,通過構建與科研、設計及企業單位的合作平臺,使高校在參與重大水利水電工程橫向科研課題,聯合申報重大科技攻關項目,加快科技成果的轉化和技術轉移等方面更好地發揮了作用。
學校與企業以“產、學、研、用”聯合攻關的方式開展項目的研究工作。學校在合作中相繼承擔了國家“十五”重大技術裝備研制項目、“南水北調大型水利渡槽施工成套技術和裝備的研制”和水利部“948”推廣項目、“重型起吊與搬運機械新技術在水利工程及南水北調工程中的應用”等課題。自2002年起,經過多專業聯合,攻克了架橋機、動力平板運輸車、風電吊機、大型渡槽施工裝備的總體設計理論和動力傳動與操縱控制等關鍵技術,自主開發研制了成套裝備,滿足了國家重大工程的施工需求;首創了大型水利薄壁預制渡槽提、運、架施工的新工藝,研制了世界上第一臺套預制渡槽架設施工裝備,使我國在渡槽施工裝備技術領域居國際領先水平,“大型水利渡槽施工裝備關鍵技術、產品開發及工程應用”項目獲2012年度鄭州市科技進步特等獎、2013年河南省科技進步一等獎;創立了大型動臂吊柔性臂架系統和非柔性臂架系統的設計理論和計算方法,研制出世界首臺輪胎式風力發電安裝專用起重機;在重型成套橋梁施工裝備設計制造方面研制出系列架橋機和大型搬運成套施工裝備,使我國成為繼德國、意大利之后第三個掌握該技術的國家,推動了國內重大工程施工技術水平的提高,為國家南水北調中線工程、京滬高鐵、風電建設等重點工程的順利實施提供了技術保障。
通過“產、學、研、用”合作,鄭州新大方重工科技有限公司極大地提升了公司的自主創新和產業化能力,重型成套橋梁施工裝備已累計完成銷售收入30多億元人民幣,創匯700多萬美元。風電吊機已先后推出4代產品,已實現銷售收入12150萬元,凈利潤1340.4萬元,稅收800萬元。水利渡槽施工裝備已銷售112臺套,實現直接經濟效益2.59億元,利潤4628.26萬元,稅收1697.96萬元。產品在京滬高鐵、京津高鐵、武廣高鐵、南水北調中線控制性工程(沙河、雙洎河和湍河渡槽工程)、江臺灘涂風電場等國家重點工程上進行了推廣應用,確保了國家重點建設工程的順利實施。