時(shí)間：2023-03-29 09:24:16
序論：在您撰寫優(yōu)化設(shè)計(jì)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
結(jié)構(gòu)優(yōu)化的概念較早就已經(jīng)提出。結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的任務(wù)在于對(duì)結(jié)構(gòu)方式和外形尺寸等因素做參考進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。計(jì)算工作量較大，在計(jì)算機(jī)完全替代人工計(jì)算后，使這種方法的應(yīng)用逐步變得廣泛。我們把系統(tǒng)的設(shè)計(jì)限制來作為優(yōu)化設(shè)計(jì)的束條件，將設(shè)計(jì)變量以及性能變量的一組不等式表示了出來，將可以反映設(shè)計(jì)要求的數(shù)值作為目標(biāo)的函數(shù)，運(yùn)用數(shù)學(xué)的方法和手段得到了滿足全部條件且使目標(biāo)函數(shù)為最佳的設(shè)計(jì)變量。這既是總體的設(shè)計(jì)優(yōu)化方案思路也是該設(shè)計(jì)的精髓。
針對(duì)不同的設(shè)計(jì)問題，其最優(yōu)設(shè)計(jì)程序通常是基本相同的，首先應(yīng)當(dāng)了解結(jié)構(gòu)的技術(shù)以及使用的要求，完成基本布局。此后再用一組設(shè)計(jì)變量來表述結(jié)構(gòu)的尺寸以及物理性能等變量，此后可以寫出關(guān)于設(shè)計(jì)變量的荷載函數(shù)。并能夠建立起結(jié)構(gòu)分析的方法，最終形成設(shè)計(jì)變量的一種約束方程，也可以說對(duì)設(shè)計(jì)變量值進(jìn)行限制。在完成最優(yōu)化方案之前，應(yīng)當(dāng)用公式來給出一個(gè)判別指標(biāo)，也就是目標(biāo)函數(shù)作為設(shè)計(jì)變量的函數(shù)。使之最小的一組設(shè)計(jì)變量也將成為為最優(yōu)方案。
2.減速器齒輪箱體的優(yōu)化設(shè)計(jì)
本論文的優(yōu)化目的在于在齒輪箱結(jié)構(gòu)滿足強(qiáng)度和剛度的基礎(chǔ)上，進(jìn)行減輕重量，并完成合理均勻分布應(yīng)力的優(yōu)化工作。我們提出的優(yōu)化具體設(shè)計(jì)為：
第一步，針對(duì)結(jié)構(gòu)確定設(shè)計(jì)方案，并通過CAD軟件進(jìn)行建模。
第二步，通過CAD軟件和有限元分析軟件的連接傳遞到有限元分析軟件中，并獲得相關(guān)的應(yīng)力以及位移等參數(shù)。
第三步，據(jù)實(shí)際情況進(jìn)一步確定優(yōu)化目的，對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算結(jié)果分析和比較，明確能夠修改的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
第四步，通過修改參數(shù)，重新進(jìn)行分析，并通過這種方法獲得結(jié)構(gòu)參數(shù)以及相應(yīng)的響應(yīng)值。并完成最佳參數(shù)的選取，同時(shí)得到更加科學(xué)合理的結(jié)構(gòu)和尺寸。
我們做出的優(yōu)化主要是針對(duì)箱體的質(zhì)量的。即在外載荷不變而且不改變結(jié)構(gòu)布局的前提下，對(duì)齒輪箱進(jìn)行優(yōu)化。將重量當(dāng)作優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)，采取結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)能夠在確保質(zhì)量的情況下，有效節(jié)約成本，提高質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)安全性、可靠性、節(jié)約型等多個(gè)層面的兼顧。因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)布局和材料是固定不變的，所以箱體結(jié)構(gòu)也是不發(fā)生變化的，僅僅是把箱體的具體部位厚度作為設(shè)計(jì)變量，用箱體工作結(jié)構(gòu)的最大位移作為狀態(tài)變量，把結(jié)構(gòu)的質(zhì)量當(dāng)作目標(biāo)函數(shù)。也可以說是在原設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，不對(duì)其做大的調(diào)整和改變，僅僅是對(duì)結(jié)構(gòu)最大允許最大范圍進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到箱體最輕的優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。引入邊界條件的方法，考慮邊界條件。在邊界條件發(fā)生改變時(shí)，場(chǎng)變量函數(shù)并不需要改變，這對(duì)于通用程序有大的簡(jiǎn)化。
3.減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型
3.1目標(biāo)函數(shù)
目標(biāo)函數(shù)為A=min{f(x)} =min{f(x1, x2,…, xn)}其中： A為減速器總的中心距離，也就是各中心距的綜合；x為設(shè)計(jì)變量(包含中心距和螺旋角以及齒數(shù)、模數(shù)等等)； n為變量的數(shù)目。
3.2約束條件
約束條件是用來判別目標(biāo)函數(shù)當(dāng)中變量的取值可行與否的規(guī)定，所以減速器優(yōu)化設(shè)計(jì)中提出的任何一個(gè)方案都必須滿足所有的約束條件的變量所構(gòu)成。在給出優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束條件的情況下，需要從各個(gè)方面進(jìn)行周密的考慮。比如設(shè)計(jì)變量本身的取值要求；齒輪和零件的緊密程度等等。一般來說要充分考慮到以下幾個(gè)約束條件:
一是離散性約束。其中包括齒數(shù)，也就是每個(gè)齒輪的齒數(shù)需要是整數(shù)；模數(shù)：要求齒輪模數(shù)必須符合模數(shù)系列(GB1357-78)的要求；中心距：要以10mm為單位。
二是上下界約束。螺旋角：對(duì)于直齒輪應(yīng)當(dāng)為零，斜齒輪取8°~15°；總變位系數(shù)：因?yàn)榭傋兾幌禂?shù)能夠影響齒輪承載能力，通常取0~0. 8。
三是強(qiáng)度約束。一般是指齒輪的齒面接觸強(qiáng)度和輪齒的彎曲強(qiáng)度，依據(jù)GB3480-83標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)，需要根據(jù)實(shí)際安全系數(shù)進(jìn)行實(shí)踐檢驗(yàn)。
四是根切約束。為規(guī)避根切現(xiàn)象，規(guī)定出最小的齒數(shù)，其中直齒輪是17，斜齒輪是14到16之間。
五是干涉約束。需要中心距和齒頂圓以及軸徑滿足沒有干涉的關(guān)系。針對(duì)三級(jí)傳動(dòng)的減速器，干涉約束可以看作兩個(gè)約束；第二級(jí)中心距需要比第一級(jí)大齒輪齒頂圓半徑和三級(jí)小齒輪頂圓半徑的總和；第三級(jí)中心距需要大于第二級(jí)大齒輪頂圓半徑和第四軸半徑的綜合。二級(jí)齒輪傳動(dòng)以此類推。在完成優(yōu)化設(shè)計(jì)后，能夠可以獲得響應(yīng)，并直觀地顯示出參數(shù)的變化對(duì)函數(shù)的影響
（1）鉸制器用鉸直輪材料抗磨強(qiáng)度低，造成打捆線表面質(zhì)量及直線度差，打捆線因回抽而無法完成打捆。
（2）四臺(tái)線道小車通過中心板連接在一起，通過液壓缸的帶動(dòng)來完成打捆線的穿線工作，由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，1#打捆機(jī)4#線道由于重力作用小車容易發(fā)生下沉變形，線道小車底部滑道與支撐輥之間脫離，支撐輥無法起到支撐作用，從而造成液壓缸活塞桿在前移的過程中由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閽佄锞€運(yùn)動(dòng)，活塞桿前端下沉疲勞折斷產(chǎn)生故障時(shí)間。并且由于線道小車下沉，造成打捆頭與線道小車穿線困難，造成打捆機(jī)頂線或送線不到位。
（3）線道內(nèi)打捆線的傳送運(yùn)行靠深溝球軸承支撐傳動(dòng)，因此線道內(nèi)球軸承用量較多，每臺(tái)線道小車用量約400盤，摩根打捆機(jī)所用軸承型號(hào)為6301，由于軸承直徑小，承載能力差，并且由于打捆線在穿線過程中的沖擊作用，軸承損壞頻繁，并且由于數(shù)量多并且軸承在線道內(nèi)部，當(dāng)軸承損壞時(shí)很難進(jìn)行更換，造成打捆線回抽，影響車間的生產(chǎn)。
（4）各線道處常開翻板導(dǎo)槽用橡膠彈簧使用壽命短，當(dāng)彈簧失效或彈簧座開焊的時(shí)候造成翻板關(guān)閉不嚴(yán)，打捆線回抽，更換橡膠彈簧或彈簧支座需要拆卸導(dǎo)槽用時(shí)較多。
2解決方案的確定
摩根公司經(jīng)過幾年的研究并且結(jié)合用戶在使用過程中提出的不足，對(duì)現(xiàn)在生產(chǎn)的打捆機(jī)進(jìn)行了部分的改造，如升降臺(tái)的升降采用了曲柄連桿結(jié)構(gòu)，由液壓缸來帶動(dòng)升降曲柄的運(yùn)行從而帶動(dòng)升降臺(tái)的運(yùn)行；弧形導(dǎo)衛(wèi)與雙線導(dǎo)槽設(shè)計(jì)成一體結(jié)構(gòu)，并且將扭簧采用圓柱螺旋壓縮彈簧代替。但若對(duì)摩根公司早期線材打捆機(jī)進(jìn)行升級(jí)改造，升級(jí)費(fèi)用較高，僅單臺(tái)升級(jí)備件費(fèi)用就高達(dá)48萬，并且即使升級(jí)改造后因新舊線道的兼容性差，使用故障率較高。這就需要有針對(duì)性的優(yōu)化設(shè)計(jì)來消除設(shè)計(jì)缺陷形成的隱患，確保打捆機(jī)的穩(wěn)定生產(chǎn)。經(jīng)對(duì)打捆機(jī)的認(rèn)真研究以及對(duì)打捆機(jī)各類故障的分析，形成了以下優(yōu)化設(shè)計(jì)思路。
2.1升降臺(tái)系統(tǒng)
（1）將法蘭軸承座體材質(zhì)由鑄鐵改為鑄鋼，增加座體的抗沖擊性能。
（2）將底座球面軸承改為滑動(dòng)軸承。
（3）在升降臺(tái)升降液壓缸的兩側(cè)增加支撐導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。
2.2線道系統(tǒng)
（1）更改鉸直輪的材質(zhì)及公差尺寸，延長(zhǎng)鉸直輪的使用壽命。
（2）更改線道小車支撐輥結(jié)構(gòu)，增加受力面積，確保線道小車的穩(wěn)定運(yùn)行。
（3）將軸承6301進(jìn)行優(yōu)化改造加工成厚壁軸承，保持軸承外徑尺寸不變，去除法蘭緣襯套，將軸承內(nèi)徑尺寸做成與法蘭緣襯套內(nèi)徑尺寸相同。
（4）更改橡膠彈簧橡膠材質(zhì)，由普通橡膠改為進(jìn)口硅膠，增加彈簧的彈性及使用壽命。將彈簧支座由焊接結(jié)構(gòu)改為一體結(jié)構(gòu)，采用線切割加工。
3具體實(shí)施措施
3.1升降臺(tái)系統(tǒng)
（1）針對(duì)于升降臺(tái)內(nèi)臂、外臂連接法蘭軸承經(jīng)常受沖擊損壞的問題，將法蘭軸承座體的材質(zhì)由鑄鐵改為鑄鋼，增加軸承座體的抗沖擊性。
（2）針對(duì)于升降臂與底座連接的球面軸承經(jīng)常損壞的現(xiàn)象，將球面軸承結(jié)構(gòu)改為滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，滑動(dòng)軸承材質(zhì)選用鑄銅、外形尺寸為準(zhǔn)45×準(zhǔn)57×49；軸承座根據(jù)滑動(dòng)軸承的外形尺寸以及原球面軸承的安裝尺寸重新設(shè)計(jì)。
（3）支撐導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。支撐導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。支撐軸通過M64螺紋與升降臺(tái)拖枕連接在一起，支撐座與升降臺(tái)底座通過螺栓把合，導(dǎo)向套對(duì)支撐軸起到支撐導(dǎo)向作用，通過支撐軸的支撐導(dǎo)向作用來減少升降臺(tái)的晃動(dòng)，保證車間的穩(wěn)定運(yùn)行。此結(jié)構(gòu)對(duì)升降臺(tái)穩(wěn)定運(yùn)行起到關(guān)鍵作用的是支撐導(dǎo)向套，此支撐導(dǎo)向套采用橡膠材質(zhì)，導(dǎo)向套中間部位打斜口以便于安裝。
3.2線道系統(tǒng)
（1）改變鉸制器鉸制輪的材質(zhì)，由45#鋼改為42Cr-Mo，并且對(duì)鉸制輪表面采用高能離子注入技術(shù)進(jìn)行表面硬化，提高鉸制輪的綜合力學(xué)性能及耐磨性，同時(shí)將鉸制輪的外形尺寸由準(zhǔn)（69.90～70）mm改為準(zhǔn)（70～70.05）mm，通過偏心軸來調(diào)整鉸制輪與打捆線的相對(duì)位置，提高打捆線的表面質(zhì)量。
（2）1#、4#線道小車在重力的作用下容易發(fā)生變形，并且線道小車導(dǎo)向面磨損變形以后，小車支撐輥與小車導(dǎo)向面接觸面積變小，支撐輥失去支撐作用造成定位錐頭與打捆頭定位不好，無法完成打捆線穿線動(dòng)作。針對(duì)此情況對(duì)支撐輥進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，將輥面加長(zhǎng)由原來的30mm增加到60mm，內(nèi)部結(jié)構(gòu)改為雙滾針結(jié)構(gòu)，增加了支撐輥的靈活性及抗載荷能力，支撐輥與小車接觸良好。
（3）將線道用6301軸承進(jìn)行優(yōu)化改造加工成厚壁軸承，保持軸承外徑尺寸不變，去除法蘭緣襯套，將軸承內(nèi)徑尺寸做成與法蘭緣襯套內(nèi)徑尺寸相同，提高軸承的抗沖擊性。
（4）橡膠彈簧內(nèi)部彈性元件材質(zhì)由普通橡膠改為進(jìn)口硅橡膠，彈性元件的彈性增加。橡膠彈簧支座由原來的焊接結(jié)構(gòu)改為一體結(jié)構(gòu)，并且使用線切割進(jìn)行加工，避免了彈簧支座開焊現(xiàn)象的發(fā)生。
4結(jié)束語
1.1積極使用高新施工設(shè)備
當(dāng)前我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在較大差距，我國(guó)在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造方面與世界先進(jìn)國(guó)家相比，落后了近二十年，燃油經(jīng)濟(jì)水平、平均能源利用率等各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)也都落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家，這種情況在一定程度上對(duì)我國(guó)的低碳公路建設(shè)產(chǎn)生了負(fù)面影響，所以，在道路的施工過程中我們要加強(qiáng)高新技術(shù)施工設(shè)備的應(yīng)用，同時(shí)，還要加強(qiáng)對(duì)其耗油量、燃料使用率等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估，一旦發(fā)現(xiàn)有不符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，一定要第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行維修保養(yǎng)，如果依然滿足不了運(yùn)行需求，必須及時(shí)替換掉，積極使用高新技術(shù)環(huán)保的設(shè)備繼續(xù)開展作業(yè)。
1.2施工過程中積極應(yīng)用新型環(huán)保材料
隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，公路建設(shè)領(lǐng)域也研發(fā)了很多低碳環(huán)保材料，其中溫拌瀝青混合料、瀝青路面再生等新型材料表現(xiàn)最為明顯。溫拌瀝青混合料是一種拌和溫度介于熱拌瀝青和冷拌瀝青之間，但是其性能卻能夠達(dá)到或接近熱拌瀝青混合料的環(huán)保型瀝青混合料。溫拌瀝青混合料技術(shù)能夠在很大程度上節(jié)約燃料油，減少有害氣體地排放。
1.3制定科學(xué)合理的公路施工方案
在進(jìn)行道路施工之前，設(shè)計(jì)規(guī)劃人員要制定出科學(xué)合理的施工方案，為公路的低碳環(huán)保提供保障。具體可以從路基設(shè)計(jì)、坡度設(shè)計(jì)、防雨水沖刷設(shè)計(jì)等方面入手，此外，還要科學(xué)合理安排借土棄土的位置，合理地選擇砂石料供應(yīng)商，從而提高工作效率。
2加強(qiáng)公路運(yùn)營(yíng)管理過程中的低碳優(yōu)化控制
2.1完善交通體系運(yùn)行管理方案
前文提到交叉口的存在會(huì)在對(duì)車流量造成較大影響，所以對(duì)交叉口進(jìn)行合理的信號(hào)配時(shí)設(shè)計(jì)是非常必要的，如果交叉口的間距比較短，就可以采取信號(hào)聯(lián)動(dòng)措施，保證交叉口具備良好的服務(wù)水平，減少交叉口對(duì)車輛正常行駛的影響，從而減少車輛的燃油消耗以及尾氣排放；須對(duì)交通標(biāo)志、道路標(biāo)線等進(jìn)行重新規(guī)劃，必要的時(shí)候可以采用動(dòng)態(tài)的信息展示板，這樣駕駛員不僅能夠獲得更多的交通信息，選擇最合適的行駛路線，減少了不必要地繞行，同時(shí)公路的服務(wù)水平也能夠得以提升，最重要的是車輛可以保持勻速行駛，減少尾氣排放，有利于實(shí)現(xiàn)低碳環(huán)保的目的。此外，交通運(yùn)輸管理部門也可以通過多種方式鼓勵(lì)居民拼車出行，提高車輛的運(yùn)載率，這樣不僅能夠緩解我國(guó)當(dāng)前的交通壓力，也能夠減少二氧化碳地排放。
2.2完善公路的基礎(chǔ)設(shè)施
交通運(yùn)輸管理部門要積極引進(jìn)先進(jìn)的服務(wù)系統(tǒng)，提高車輛通行效率，規(guī)避不必要的擁堵。當(dāng)前，在交通領(lǐng)域內(nèi)最受歡迎、應(yīng)用范圍最廣泛的就是ETC系統(tǒng)，該系統(tǒng)是當(dāng)前世界上最為先進(jìn)的收費(fèi)系統(tǒng)，車輛在通過收費(fèi)站時(shí)不需要停車，而是通過車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛信息地識(shí)別、付款等功能，該系統(tǒng)非常適用于高速公路，通過該系統(tǒng)能夠使車輛通行速度得到巨大提升，減少擁堵，降低溫室氣體地排放。
3結(jié)語
新的系統(tǒng)選用2臺(tái)37kW電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)一臺(tái)A10VSO100的恒壓變量泵作為動(dòng)力源，系統(tǒng)采用一用一備的工作方式。恒壓變量泵變量壓力設(shè)為16MPa，在未達(dá)到泵上調(diào)壓閥設(shè)定壓力之前，變量泵斜盤處于最大偏角，泵排量最大且排量恒定，在達(dá)到調(diào)壓閥設(shè)定壓力之后，控制油進(jìn)入變量液壓缸推動(dòng)斜盤減小泵排量，實(shí)現(xiàn)流量在0～Qmax之間隨意變化，從而保證系統(tǒng)在沒有溢流損失的情況下正常工作，大大減輕系統(tǒng)發(fā)熱，節(jié)省能源消耗。在泵出口接一個(gè)先導(dǎo)式溢流閥作為系統(tǒng)安全閥限定安全壓力，為保證泵在調(diào)壓閥設(shè)定壓力穩(wěn)定可靠工作，將系統(tǒng)安全閥調(diào)定壓力17MPa。每臺(tái)泵的供油側(cè)各安裝一個(gè)單向閥，以避免備用泵被系統(tǒng)壓力“推動(dòng)”。為保證比例閥工作的可靠性，每臺(tái)泵的出口都設(shè)置了一臺(tái)高壓過濾器，用于對(duì)工作油液的過濾。為適當(dāng)減小裝機(jī)容量，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)工作頻率進(jìn)行蓄能器工作狀態(tài)模擬，最終采用四臺(tái)32L的蓄能器7作為輔助動(dòng)力源，當(dāng)?shù)退龠\(yùn)動(dòng)時(shí)載荷需要的流量小于液壓泵流量，液壓泵多余的流量?jī)?chǔ)入蓄能器，當(dāng)載荷要求流量大于液壓泵流量時(shí)，液體從蓄能器放出，以補(bǔ)液壓泵流量。經(jīng)計(jì)算，系統(tǒng)最低壓力為14．2MPa，實(shí)際使用過程中監(jiān)控系統(tǒng)最低壓力為14．5MPa，完全滿足使用要求。頂升機(jī)液壓系統(tǒng)在泵站閥塊上，由于系統(tǒng)工作壓力低于系統(tǒng)壓力，故設(shè)計(jì)了減壓閥以調(diào)定頂升機(jī)系統(tǒng)工作壓力，該系統(tǒng)方向控制回路采用三位四通電磁換向閥，以實(shí)現(xiàn)液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向控制，當(dāng)液壓缸停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，依靠雙液控單向閥錐面密封的反向密封性，能鎖緊運(yùn)動(dòng)部件，防止自行下滑，在回油回路上設(shè)置雙單向節(jié)流閥，雙方向均可實(shí)現(xiàn)回油節(jié)流以實(shí)現(xiàn)速度的設(shè)定，為便于在故障狀態(tài)下能單獨(dú)檢修頂升機(jī)液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)在進(jìn)油回路上設(shè)置了高壓球閥9，在回油回路上設(shè)置了單向閥14。該液壓站采用了單獨(dú)的油液循環(huán)、過濾、冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，此外還設(shè)置有油壓過載報(bào)警、濾芯堵塞報(bào)警、油位報(bào)警、油溫報(bào)警等。
2機(jī)械手機(jī)體閥臺(tái)的液壓原理
對(duì)于每臺(tái)機(jī)械手都單獨(dú)配置一套機(jī)體閥臺(tái)，機(jī)體閥臺(tái)采用集成閥塊設(shè)計(jì)，通過整合優(yōu)化液壓控制系統(tǒng)，將各相關(guān)液壓元件采用集約布置方式，使全部液壓元件集中安裝在集成閥塊上，元件間的連接通過閥塊內(nèi)部油道溝通，從而最大限度地減少外部連接，基本消除外泄漏。機(jī)體閥臺(tái)的四個(gè)出入油口(P－壓力油口，P2－補(bǔ)油油口，T－回油油口，L－泄漏油口)分別與液壓泵站的對(duì)應(yīng)油口相連接。壓力油由P口進(jìn)入機(jī)體閥臺(tái)后，經(jīng)高壓球閥1及單向閥2．1后，一路經(jīng)單向閥4給蓄能器6供油以作為系統(tǒng)緊急狀態(tài)供油，一路經(jīng)插裝閥3給系統(tǒng)正常工作供油。為保證每個(gè)回路產(chǎn)生的瞬間高壓不影響別的工作回路，在每個(gè)回路的進(jìn)出口都設(shè)置了單向閥，對(duì)于夾鉗工作回路因設(shè)置了減壓閥16進(jìn)行減壓后供油，無需設(shè)置單向閥。對(duì)于小車行走系統(tǒng)，由比例閥12．1控制液壓馬達(dá)21的運(yùn)動(dòng)方向，液壓馬達(dá)設(shè)置了旋轉(zhuǎn)編碼器，對(duì)于馬達(dá)行走采用閉環(huán)控制，以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起制動(dòng)以及小車的精準(zhǔn)定位。為避免制動(dòng)時(shí)換向閥切換到中位，液壓馬達(dá)靠慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的液壓沖擊，設(shè)置了雙向溢流閥11分別用來限制液壓馬達(dá)反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的最大沖擊壓力，以起到制動(dòng)緩沖作用，考慮到液壓馬達(dá)制動(dòng)過程中的泄漏，為避免馬達(dá)在換向制動(dòng)過程中產(chǎn)生吸油腔吸空現(xiàn)象，用單向閥9．1和9．2從補(bǔ)油管路P2向該回路補(bǔ)油，為實(shí)現(xiàn)單臺(tái)機(jī)械手的故障檢修，在補(bǔ)油管路P2上設(shè)置了高壓球閥8，為實(shí)現(xiàn)檢修時(shí)，可以將小車手動(dòng)推動(dòng)到任意檢修位置，系統(tǒng)設(shè)置了高壓球閥5．2。對(duì)于雙垂直液壓缸回路，由比例閥12．2控制液壓缸22的運(yùn)動(dòng)方向，液壓缸安裝了位移傳感器，對(duì)于液壓缸位置采用閉環(huán)控制，實(shí)現(xiàn)液壓缸行程的精準(zhǔn)定位，液壓缸驅(qū)動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu)來完成夾鉗系統(tǒng)的垂直方向運(yùn)動(dòng);為防止液壓缸停止運(yùn)動(dòng)時(shí)自行下滑，回路設(shè)置了雙液控單向閥13．1，其為錐面密封結(jié)構(gòu)，閉鎖性能好，能夠保證活塞較長(zhǎng)時(shí)間停止在某位置處不動(dòng);為防止垂直液壓缸22因夾鉗系統(tǒng)及工件自重而自由下落，在有桿腔回路上設(shè)置了單向順序閥14，使液壓缸22下部始終保持一定的背壓力，用來平衡執(zhí)行機(jī)構(gòu)重力負(fù)載對(duì)液壓執(zhí)行元件的作用力，使之不會(huì)因自重作用而自行下滑，實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)動(dòng)作的平穩(wěn)、可靠控制;為防止夾鉗夾持超過設(shè)計(jì)重量的車輪，在有桿腔設(shè)置了溢流閥15．1作為安全閥對(duì)于夾鉗液壓缸回路，工作壓力經(jīng)減壓閥16調(diào)定工作壓力后由比例閥17控制帶位置監(jiān)測(cè)的液壓缸23的運(yùn)動(dòng)，來驅(qū)動(dòng)連桿機(jī)構(gòu)完成夾鉗的夾持動(dòng)作，回路設(shè)置了雙液控單向閥13．2，來保證活塞較長(zhǎng)時(shí)間停止固定位置，考慮到夾鉗開啟壓力原小于關(guān)閉壓力(液壓缸向無桿腔方向運(yùn)動(dòng)夾鉗關(guān)閉)，在液壓缸無桿腔回路上設(shè)置了溢流閥15．3，調(diào)定無桿腔工作壓力，當(dāng)比例換向閥17右位工作時(shí)，壓力油經(jīng)液控單向閥13．2后，一路向有桿腔供油，一路經(jīng)電磁球閥18向蓄能器19供油，當(dāng)夾鉗夾住車輪，有桿腔建立壓力達(dá)到壓力繼電器20設(shè)定值后，比例換向閥17回中位，蓄能器19壓力油與有桿腔始終連通，確保夾持動(dòng)作有效，當(dāng)比例換向閥17左位工作時(shí)，蓄能器19壓力油經(jīng)電磁球閥18與有桿腔回油共同經(jīng)過比例換向閥17回回油口。緊急情況下，電磁換向閥7得電(與系統(tǒng)控制電源采用不同路電源)，將蓄能器6儲(chǔ)存的壓力油，一路經(jīng)單向閥9．11供給夾鉗液壓缸23，使夾鉗打開，同時(shí)有桿腔回油經(jīng)電磁球閥18，單向閥9．9回回油T口;一路壓力油經(jīng)節(jié)流閥10，單向閥9．3使液壓馬達(dá)21帶動(dòng)小車向爐外方向運(yùn)動(dòng)，液壓馬達(dá)回油經(jīng)比例換向閥12．1，單向閥9．5回回油T口。以確保設(shè)備能放下待取車輪，退出加熱爐內(nèi)部，保護(hù)設(shè)備安全。
3結(jié)論
論文摘要：為貫徹煤礦“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的生產(chǎn)方針，鉆孔的應(yīng)用越來越廣泛，特別是高瓦斯礦井和突出礦井的區(qū)域綜合防突措施的預(yù)抽鉆孔，每個(gè)鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)上百鉆孔。為使繁瑣的鉆場(chǎng)鉆孔設(shè)計(jì)精確、方便、快捷，筆者根據(jù)《2009最新版防突細(xì)則》解析了穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤鉆孔最小控制范圍；分析確定了最少（3個(gè)）求值參數(shù)及其種類（56種）和最優(yōu)求值參數(shù)的論證，并對(duì)其驗(yàn)證；以穿層鉆孔預(yù)抽石門揭煤區(qū)域煤層瓦斯區(qū)域防突措施鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)闡述驗(yàn)證。
引言
《2009最新版防突細(xì)則》第四十九條中預(yù)抽石門揭煤鉆孔的最小控制范圍為兩個(gè)必要條件，意思不夠直接明確；鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)繁瑣，且大部分鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)工作者未能把鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)緊密結(jié)合；鉆場(chǎng)鉆孔求值參數(shù)多，求值方法多，但卻未選擇最優(yōu)求值參數(shù)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)鉆孔參數(shù)不夠精確。筆者針對(duì)以上情況以預(yù)抽石門揭煤鉆孔為例闡述了鉆孔最小控制范圍和最少最優(yōu)求值參數(shù)，以便精確、方便、快捷的設(shè)計(jì)鉆場(chǎng)鉆孔。
1、鉆孔最小控制范圍解析
《2009最新版防突細(xì)則》第四十九條（四）：預(yù)抽石門揭煤鉆孔的最小控制范圍是：石門和立井、斜井揭煤處巷道輪廓線外12m（急傾斜煤層底部或下幫6m），同時(shí)還應(yīng)保證控制范圍的外邊緣到巷道輪廓線的最小距離不小于5m。
據(jù)以上規(guī)定可知石門揭煤鉆孔最小控制范圍為兩個(gè)充分必要條件，即：煤層傾角β＜45°時(shí)，最小控制范圍需滿足上、下幫巷道輪廓線外傾向12m和法向5m，左、右兩幫法向5m；β≥45°時(shí)，最小控制范圍需滿足上幫巷道輪廓線外傾向12m和法向5m，下幫巷道輪廓線外傾向6m和法向5m，左右兩幫法向5m。
根據(jù)煤層空間位置關(guān)系可知：sinβ=法向控制范圍/傾向控制范圍，煤層傾角β越小，法向5m所控制的傾向范圍越大。經(jīng)分析石門揭煤鉆孔最小控制范圍如圖表1所示。（注：asin(5/12)=24.6°,asin(5/6)=56.4°）
表1石門揭煤鉆孔最小控制范圍
煤層傾角范圍
上幫
輪廓線外
下幫
輪廓線外
左、右兩幫
輪廓線外
β≤24.6°
法向5m
法向5m
法向5m
24.6°＜β≤56.4°
傾向12m
法向5m
法向5m
β＞56.4°
傾向12m
傾向6m
法向5m
2、鉆場(chǎng)情況及鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)
煤層厚2m，傾角β=30°；石門揭煤巷道高3m，寬5m，方位α0=195°。據(jù)《2009最新版防突細(xì)則》及表1設(shè)計(jì)石門揭煤鉆場(chǎng)如圖1。（為視圖清晰，抽采半徑假定為5m）
圖1預(yù)抽石門揭煤鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)圖
3、最少求值參數(shù)
以28號(hào)鉆孔為例，預(yù)抽鉆孔立體及簡(jiǎn)化圖如圖2所示。線EC為28號(hào)鉆孔線，面ABCD為水平投影面，線AC為鉆孔水平投影線，面ADHE為鉆孔鉛垂剖面，線ED為鉆孔鉛垂剖面線；α偏28鉆孔方位偏角，θ為鉆孔傾角，H為穿煤孔深等鉆孔參數(shù)。
圖2預(yù)抽鉆孔立體及簡(jiǎn)化圖
由圖1中鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)剖面圖，直角三角形AED除直角外有5個(gè)參數(shù)（三角形的3角3邊）均可用CAD量出；由圖1中鉆場(chǎng)設(shè)計(jì)平面圖，直角三角形ADC除直角外有5個(gè)參數(shù)均可用CAD量出。直角三角形ADC與AED有一條公共邊AD，所以兩三角形一共有9個(gè)參數(shù)，且均可量出，但量取參數(shù)是繁瑣的重復(fù)過程，為此需確定最少的參數(shù)并準(zhǔn)確的求取所需的鉆孔參數(shù)。
如圖2中28號(hào)孔空間立體簡(jiǎn)化圖，經(jīng)分析：需求解α偏28、θ28和H28必須求解四面體ACDE，而把直角三角形AED和ADC解出，四面體ACDE即解出。直角三角形已知2個(gè)參數(shù)（除直角外）即可求解，求解兩個(gè)直角三角形需4個(gè)參數(shù)，因?yàn)橹苯侨切蜛ED與ADC有一條公共邊，所以求解這兩個(gè)直角三角形僅需3個(gè)參數(shù)，且直角三角形AED與ADC各需至少一個(gè)參數(shù)（公共邊AD除外），即求解鉆孔α偏28、θ和H參數(shù)僅需3個(gè)參數(shù)。
4、最少求值參數(shù)種類
經(jīng)上分析：已知求解參數(shù)有9個(gè)，為計(jì)算鉆孔參數(shù)方便快捷僅需3個(gè)求解參數(shù)即可，直角三角形AED與ADC各需至少一個(gè)參數(shù)（公共邊AD除外），即一個(gè)三角形2個(gè)參數(shù)，另一個(gè)三角形1個(gè)參數(shù)（不包括公共邊）。
無公共邊最少求值參數(shù)種類：（C42-C22）×C41×C21
有公共邊最少求值參數(shù)種類：C41×C41
最少求值參數(shù)種類：（C42-C22）×C41×C21+C41×C41=56(種)
5、最優(yōu)求值參數(shù)
已知求解參數(shù)有9個(gè)：包括4個(gè)角度，5條邊。
結(jié)合圖1與圖2分析：
1）、方位偏角α偏可直接量出但每個(gè)鉆孔的偏角不一，且量取角度誤差較大；
2）、每個(gè)鉆孔的AC與DE不一，需一一量出；
3）、1、5……25號(hào)孔，2、6……26號(hào)孔，3、7……27號(hào)孔和4、8……28號(hào)孔的X(CD)各均相同；
4）、1-4號(hào)孔、5-8號(hào)孔、9-12號(hào)孔、13-16號(hào)孔、17-20號(hào)孔、21-24號(hào)孔和25-28號(hào)孔的Y（AD）和Z(AE)各均相同。
綜上所述：X、Y和Z為最優(yōu)求值參數(shù)。
在噴泉方案設(shè)計(jì)的過程中，有一條基本原則貫穿始終：結(jié)合城市的歷史文化背景、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、自然氣候條件，充分表現(xiàn)出噴泉景觀的獨(dú)特藝術(shù)魅力。噴泉景觀工程并不是獨(dú)立存在的，而是作為整體景觀的一部分出現(xiàn)在出現(xiàn)在大型廣場(chǎng)、公園、步行街、小區(qū)花園等場(chǎng)合。方案設(shè)計(jì)一定要依據(jù)建設(shè)方的整體要求，重點(diǎn)考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因素、氣候因素、使用場(chǎng)合和方式因素，進(jìn)行整體的構(gòu)思，設(shè)計(jì)出整套可行科學(xué)的實(shí)施方案，城市整體效果服務(wù)。因此要把準(zhǔn)備工作做精做細(xì)，主要有以下幾方面：
（1）方案主題結(jié)合當(dāng)?shù)氐奈幕厣?。每個(gè)城市都有自己的人文背景和民俗特色，噴泉方案設(shè)計(jì)時(shí)一定要結(jié)合當(dāng)?shù)孛袼滋攸c(diǎn)，挖掘當(dāng)?shù)貧v史背景，緊扣當(dāng)?shù)匚幕瘍?nèi)涵。結(jié)合音樂噴泉構(gòu)成元素，突出主題。首先，燈光配色方案要符合地方特色。如在內(nèi)蒙古地區(qū)要體現(xiàn)出草原文化，用主題色選擇綠色和藍(lán)色分別呼應(yīng)遼闊的草原和蔚藍(lán)的天空；在延安地區(qū)就要展示紅色文化，用紅色作為主題色。其次，在水型搭配方面突出文化主題。在新疆瑪納斯紅酒文化主題廣場(chǎng)的音樂噴泉設(shè)計(jì)時(shí)，為了體現(xiàn)紅酒主題，特別研制了紅酒杯噴頭，布成從內(nèi)到外5層紅酒塔，結(jié)合不用的燈光和角度照射，使其遠(yuǎn)看像一個(gè)裝滿美酒的木酒桶，近看像一個(gè)裝滿紅酒的紅酒杯。為當(dāng)?shù)刂黝}公園的一個(gè)標(biāo)志性水體，獲得了極大的成功。再次，用音樂來呼應(yīng)主題。噴泉是一個(gè)結(jié)合了視覺藝術(shù)和聽覺藝術(shù)的綜合體，音樂也是有生命的，或低吟，或傾訴、或歡唱。當(dāng)音樂與水融合在了一起，共同表現(xiàn)出一個(gè)共同的主題。更容易抓住觀眾的眼睛，引起思想上的共鳴。
（2）了解噴泉景觀周圍的環(huán)境特點(diǎn)，使噴泉景觀與周圍環(huán)境融為一體。噴泉坐落的不同位置，選擇水型、燈光搭配，音響配置都是不同的。在步行街、小區(qū)花園等場(chǎng)合，盡量選擇高度比較低，水落點(diǎn)可控的造型，例如水母、雪松、涌泉、蒲公英等等。有人水互動(dòng)要求的工程必須要充分考慮水的壓力因素，防止由于水壓過高和意外情況造成人身傷害危險(xiǎn)。那些建設(shè)在河流胡泊中的噴泉景觀，由于與觀眾的距離較遠(yuǎn)時(shí)，盡量選擇一些粗壯、高大水型樣式，體現(xiàn)水的力量和氣勢(shì)。例如百米高噴、擎天巨柱等。了解當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境因素。中國(guó)復(fù)原遼闊，環(huán)境差距特別大。北方多風(fēng)的地區(qū)多選擇一些抗風(fēng)性比較好的水柱造型，并適當(dāng)加粗出水口徑；而南方相對(duì)風(fēng)較小的地區(qū)多選擇一些水膜，水幕電影方面的水型；針對(duì)水位穩(wěn)定性比較好的地方可以選擇雪松或者涌泉水型；水位變動(dòng)大的地方選擇跌水或者波浪脈動(dòng)水型。
（3）根據(jù)景觀工程的總體要求，制定切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案。不同類型的噴泉對(duì)應(yīng)不同的功能性。是把噴泉做成一個(gè)點(diǎn)綴環(huán)境的噴泉小品，還是作為一臺(tái)綜合性的音樂噴泉演出盛宴；是全天候使用還是在主要用于夜間；在噴泉設(shè)計(jì)初期一定要有明確的意見。每一位噴泉設(shè)計(jì)師在收到設(shè)計(jì)任務(wù)后，都會(huì)根據(jù)景觀的總體風(fēng)格，結(jié)合考慮總體的投資額度，提出初步的方案，做出效果圖和演示動(dòng)畫，模擬噴泉施工完成后的具體情況，給建設(shè)方提供直觀的具體的印象，然后再酌情調(diào)整，最終定稿。噴泉工程實(shí)踐中有種說法是“大投入大制作，小投入湊合做，不投入沒法做”，這就是說對(duì)于噴泉工程的方案確定，一定要看菜做飯，切實(shí)可行。
（4）充分了解自身噴泉設(shè)備的特點(diǎn)。有句話叫“沒有金剛鉆，別攬瓷器活”，對(duì)本公司在噴泉工程設(shè)計(jì)施工中的優(yōu)勢(shì)和不足一定要有充分和客觀的認(rèn)識(shí)。在噴泉設(shè)備選擇，電氣管路設(shè)計(jì)安裝、水型選擇和搭配方面、控制系統(tǒng)確定方面一定要充分和本公司的專業(yè)人士充分論證，揚(yáng)長(zhǎng)避短。在遇到與建設(shè)方意見不一致的地方要做好解釋工作。不能拍腦門硬上，給后期工作埋下隱患。
2噴泉方案優(yōu)化設(shè)計(jì)中容易出現(xiàn)的問題
（1）效果圖和效果動(dòng)畫夸張成分太多，脫離的實(shí)際。建設(shè)方在景觀工程建設(shè)前的準(zhǔn)備階段，對(duì)噴泉效果期望值非常高，但是只停留在概念方面，并沒有太具體的形象。而銷售人員為了更好的取悅建設(shè)方，在效果圖和效果動(dòng)畫的方案制作方面過分的夸張，脫離了水和光的變化的物理規(guī)律，造成工程建設(shè)完成后無法重現(xiàn)動(dòng)畫效果，影響工程整體的進(jìn)度，也影響了公司信譽(yù)。
（2）片面追求方案匯報(bào)效果而放棄表演效果。在噴泉實(shí)踐當(dāng)中，我們經(jīng)常遇到的情況是投資預(yù)算上封頂不能動(dòng)，為了噴泉方案做的漂亮，就片面的增加水型組合數(shù)量，增加噴頭數(shù)量，增加配套設(shè)備，表面工作做的特別漂亮。但是為了保證正常的利潤(rùn)水平，在一些不突出的地方減低配置水平，增加利潤(rùn)點(diǎn)。比如把通過計(jì)算最合理的噴頭口徑為Φ20，可是這樣做的話明顯超出預(yù)算，于是就把口徑縮小到Φ15，進(jìn)一步能減少水泵的功率、電纜型號(hào)、控制設(shè)備規(guī)格。這樣盡管和諧了方案效果和預(yù)算投入問題，但是卻嚴(yán)重影響了噴泉的藝術(shù)表現(xiàn)力。
（3）噴泉水型布局不合理，數(shù)量雖多但效果不突出。這個(gè)問題在幾乎在每個(gè)噴泉工程中都有體現(xiàn)。我在噴泉效果編程經(jīng)常遇到一個(gè)困惱：表面用于表現(xiàn)藝術(shù)效果的設(shè)備很多，可是具體使用的時(shí)候又總不夠用。以河南南陽(yáng)音樂噴泉為例，圓形噴泉中心三米的園內(nèi)集中了飛碟，海鷗，高射三種造型，飛碟和海鷗都是搖擺的造型，占的空間比較大，高射水型對(duì)噴高的要求比較高。這三種水型兩兩干擾，同時(shí)打開時(shí)形成一片水霧，什么都看不出來，更別提各自的藝術(shù)性了。在噴泉表演時(shí)，只能有各自獨(dú)立打開3種組合效果，如果在方案設(shè)計(jì)時(shí)把這三個(gè)水型的位置合理安排就可能出現(xiàn)3種獨(dú)立組合效果+3種兩兩組合效果+加全開效果共7種組合造型，極大的豐富了表演元素，提升藝術(shù)效果。
（4）主題特色不突出，缺乏與周圍環(huán)境的整體配合。在景觀總體規(guī)劃的指導(dǎo)下，根據(jù)安裝現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，結(jié)合周圍景觀的特點(diǎn)、氛圍、環(huán)境和人文因素的相互關(guān)系，確立要營(yíng)造的氣氛，根據(jù)特點(diǎn)提煉景觀主題，進(jìn)一步確定主要的水型表演元素，次要元素和背景元素?？梢詮乃透叨?、燈光亮度、顏色襯托等多種手段來突出主角，弱化配角，讓整個(gè)噴泉看起來更加立體。
1引言
海綿城市理念在園林綠地建設(shè)中極具適用性，而園林優(yōu)化設(shè)計(jì)又是打造海綿城市過程中不可或缺的重要內(nèi)容。當(dāng)前，園林的主要功用是觀賞、休閑、娛樂，在人們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜匾巧??；诤＞d城市理念，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅能夠提高水資源利用率，而且能夠有效解決水污染問題，使城市空氣及環(huán)境得到凈化，經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)效益兼?zhèn)洹?/p>
2海綿城市理念、建設(shè)原則及規(guī)劃目的
2.1海綿城市理念
海綿城市即充分發(fā)揮現(xiàn)代城市的彈性，使其對(duì)環(huán)境變化及自然災(zāi)害具備較好的應(yīng)對(duì)能力。海綿城市極為舒適，呈現(xiàn)宜居性特征，具備較好的滲透性和凈化功能。主要實(shí)現(xiàn)方法是充分發(fā)揮生態(tài)、自然排水系統(tǒng)功能，對(duì)雨水進(jìn)行吸納和緩釋，有效緩解城市內(nèi)澇問題，改善城市環(huán)境，解決水資源浪費(fèi)問題。
2.2海綿城市建設(shè)原則
安全性原則。參考城市防洪排澇標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行海綿城市建設(shè)，使城市雨水控制系統(tǒng)更加安全、可靠，抵制自然災(zāi)害，保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，保障城市供水，為人們提供一個(gè)安全的用水環(huán)境。生態(tài)性原則。生態(tài)問題是海綿城市規(guī)劃及建設(shè)中考量的重要內(nèi)容，將自然排水系統(tǒng)應(yīng)用到公園、河流、綠地等海綿體中，使雨水能夠自然排放和凈化，對(duì)水資源進(jìn)行充分利用，使其具備較強(qiáng)的自然修復(fù)能力。因地制宜原則。依據(jù)區(qū)域性地質(zhì)情況和水文特征等，分析園林設(shè)計(jì)中的各影響因素，以對(duì)開發(fā)設(shè)施和系統(tǒng)等進(jìn)行針對(duì)性選擇。④統(tǒng)籌建設(shè)原則。將海綿城市理念應(yīng)用到園林優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需各部門及專業(yè)共同參與及合作，該過程中要分工明確，對(duì)各項(xiàng)設(shè)計(jì)施工內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌安排，達(dá)到園林預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)，并兼顧社會(huì)性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性[1]。
2.3海綿城市規(guī)劃目標(biāo)
首先，提高雨水利用率。以海綿城市理念為基礎(chǔ)，對(duì)園林進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，能夠?qū)τ晁Y源進(jìn)行合理應(yīng)用，具體實(shí)現(xiàn)方法是集蓄和滲透，繼而對(duì)地下水進(jìn)行有效補(bǔ)充，以對(duì)徑流系數(shù)進(jìn)行有效控制，使排水壓力得到有效緩解。與此同時(shí)，也可以通過池塘、濕地和自然水體等，對(duì)雨水進(jìn)行科學(xué)調(diào)蓄和應(yīng)用，使城市生態(tài)環(huán)境得到有效改善。其次，改善城市景觀。在園林優(yōu)化設(shè)計(jì)中應(yīng)用海綿城市理念，能夠?qū)ΜF(xiàn)有城市景觀進(jìn)行有效改善。公園、綠地等多處于生態(tài)敏感地帶，其因自身獨(dú)有的生態(tài)格局，極具休閑性。但是，要改變傳統(tǒng)開發(fā)模式，既要實(shí)現(xiàn)自然資源保護(hù)，又要促進(jìn)城市發(fā)展，依據(jù)城市水文地質(zhì)及水環(huán)境特征，實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo)規(guī)劃。與此同時(shí)，建設(shè)園林時(shí)，很容易污染水資源，需對(duì)降水徑流污染進(jìn)行嚴(yán)格控制。
3基于海綿城市理念的園林優(yōu)化設(shè)計(jì)方法
3.1轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念
城市園林設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員很容易沿用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，采用水泵、管渠等設(shè)計(jì)方式，園林道路面積相對(duì)較大。部分設(shè)計(jì)人員秉承末端集中排水原則，導(dǎo)致園林很容易在降雨天氣出現(xiàn)雨水淤積。海綿城市更傾向于采用自然排水方式，選擇下沉式綠地等影響相對(duì)較小的排水方法，注重源頭分散控制。相較于傳統(tǒng)園林設(shè)計(jì)理念，基于海綿城市理念的園林設(shè)計(jì)方式更具先進(jìn)性及可行性，不僅有助于節(jié)約水資源，而且排水暢通。設(shè)計(jì)人員也要依據(jù)園林實(shí)際情況，改變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，選擇適用性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法，以達(dá)到良好的園林設(shè)計(jì)效果，符合海綿城市建設(shè)要求。例如，園林優(yōu)化設(shè)計(jì)中，可選用滲透技術(shù)，構(gòu)建雨水花園、生物滯留帶、滲井等，減少不必要的水資源浪費(fèi)問題，確保雨水天氣排水暢通；在綠地、廣場(chǎng)等設(shè)置濕塘以及各類滲管渠等。
3.2科學(xué)選擇海綿體
海綿園林的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：對(duì)園林原有生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)；對(duì)已破壞生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。低影響開發(fā)。然而，現(xiàn)階段，城市海綿園林建設(shè)中仍然存在諸多問題，海綿體吸收能力較小或者使用過程中發(fā)生損壞等。產(chǎn)生該類問題的原因主要是工作人員的重視度不足，其并未依據(jù)地區(qū)實(shí)際情況，對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行全面考察、分析和論證，導(dǎo)致海綿體選擇過于隨意，以至于無法達(dá)到良好的園林優(yōu)化設(shè)計(jì)效果。我國(guó)國(guó)土資源遼闊，各地區(qū)環(huán)境和氣候有所不同，存在較大差異，城市降水量也有差別。為將海綿體的效用發(fā)揮到最大，設(shè)計(jì)人員要依據(jù)城市園林建設(shè)要求及區(qū)域狀況，對(duì)海綿體進(jìn)行合理選擇，確保其適用性，并進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查。而施工單位也要依據(jù)工作人員的調(diào)查情況，將基礎(chǔ)設(shè)施采購(gòu)工作落實(shí)到位，達(dá)到預(yù)期園林設(shè)計(jì)效果。
3.3合理設(shè)計(jì)景觀，低影響開發(fā)
依據(jù)地域特征及城市園林建設(shè)要求，既要確保基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作，又要兼顧市政設(shè)施的穩(wěn)定性。降雨之后，選擇源頭分散的控制方法，對(duì)雨洪進(jìn)行低沖擊開發(fā)利用。其中，控制參數(shù)包括排水量和徑流系數(shù)，對(duì)各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用和開發(fā)，設(shè)置透水鋪裝，將蓄水池、碎石溝、滲透渠等基礎(chǔ)性海綿設(shè)施建設(shè)工作落實(shí)到位。小徑流中，采用正確的方式，對(duì)觀望承受的雨水壓力進(jìn)行有效控制，并合理建設(shè)排水網(wǎng)絡(luò)，使其分布合理，既要確保各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完整性，又要將其與市政設(shè)施進(jìn)行完美融合。有效融合景觀植物。設(shè)計(jì)施工單位要對(duì)園林土壤狀況進(jìn)行全面分析，對(duì)其具備清晰的認(rèn)識(shí)，優(yōu)選改良土壤，以實(shí)現(xiàn)徑流量控制，并進(jìn)行地下水補(bǔ)給。與此同時(shí)，也要依據(jù)區(qū)域狀況及園林優(yōu)化設(shè)計(jì)要求，對(duì)草、灌、喬等各類植物進(jìn)行合理搭配，注重水生植物與陸生植物的協(xié)調(diào)性，增加園林中植物種類。對(duì)園林氣候和水土特性等進(jìn)行綜合考量，優(yōu)選植物群。該過程中，也要立體種植植物，依據(jù)植物特性，確保各品種之間搭配的合理性，并考量外部土壤、氣候特征，使其與植物生長(zhǎng)要求及規(guī)律等相符合，在園林優(yōu)化設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)多樣化種植。在園林內(nèi)部設(shè)置植物群落，以對(duì)地表徑流進(jìn)行有效控制，使水循環(huán)時(shí)刻處于良好的運(yùn)行狀況，使水資源得到充分利用，減少不必要的浪費(fèi)問題。依據(jù)植物實(shí)際分布狀況，考量生態(tài)效益的同時(shí)，適當(dāng)種植喬木、草本植物等，達(dá)到防風(fēng)固沙效果。樹根經(jīng)長(zhǎng)期生長(zhǎng)，蔓延到地下，用以保持水土。該過程中需要考量的相關(guān)內(nèi)容比較多，需對(duì)公園和道路系統(tǒng)中的雨水節(jié)點(diǎn)、排水方向等進(jìn)行嚴(yán)格考量，并劃定排水分區(qū)，依據(jù)場(chǎng)地豎向，劃定擬布局低影響開發(fā)設(shè)施匯水面，并測(cè)量其面積。選擇低影響開發(fā)設(shè)施類型，并對(duì)其進(jìn)行合理布局。
4結(jié)語
綜上所述，將海綿城市理念應(yīng)用到園林優(yōu)化設(shè)計(jì)中極具適用性。市政及相關(guān)設(shè)計(jì)部門要結(jié)合園林設(shè)計(jì)及建設(shè)理念，對(duì)海綿城市概念具備清晰的認(rèn)識(shí)，依據(jù)園林優(yōu)化設(shè)計(jì)要求，改變?cè)O(shè)計(jì)人員的傳統(tǒng)觀念，合理選擇海綿體，實(shí)現(xiàn)海綿園林建設(shè)目標(biāo)，減少不必要的水資源浪費(fèi)問題，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)，為人們提供良好的休閑、娛樂場(chǎng)所，提高我國(guó)城市園林建設(shè)整體水平。
作者:李躍雯 單位:中國(guó)城市建設(shè)研究院有限公司
