物流工程设计范文第1篇

当前物流管理实验实训教学已经成为各个学校重点建设领域，从中国知网的相关文献检索来看,据不完全统计，截止2013年，已有160篇涉及物流实验教改的学术论文。内容涵盖课程体系建设；仿真模拟，实验平台设计。对于高校物流管理专业实验实训课程问题的分析既有类同性，也有各自学校的不同特点。本文结合上海第二工业大学物流管理专业实验实训课程建设过程中存在的问题，经过深入分析后总结如下：

（1）课程问题。包括数量与质量两个维度，从数量维度而言，尽管实验实训课程学时有限。实验实训课程通常安排在学期最后三周以及一些任课教师的课程实验，由于学生数量较多，学时数、实验场地受限等因素，个人缺乏足够的动手机会与时间。学生对于实验仅存在初步感性认识，缺乏深刻的理性思考。从质量维度而言，实验实训课程最大的问题并非内容多为验证性实验，而是缺乏设计，不同实验之间缺乏逻辑性，与实际企业应用脱节明显。从而直接导致学生在实验过程中的目的性不清，并不了解为何要做这项实验，当然也无法发挥学生的主观能动性。

（2）参与主体问题。包括教师与学生两个维度。从教师维度而言，由于化工物流实验实训课程的专业性较强，仪器设备使用较多，因而对于教师的理工类理论实验能力要求较高。此外实验设备由于使用损耗而导致测试性能不佳也会增加教师的授课难度。这都要求开设实验实训课程的教师团队制定完整的实验教学手册，对于相关设备原理以及现场操作过程中问题有所了解。从学生维度而言，物流管理专业属于经管领域的学科，学生中文科生占比较高，化学基础本身就比较薄弱，而前置课程中化学实验教学的作用并未完全体现。这也导致了部分学生对于学习难度的估计存在过度现象。

（3）考核问题。实验实训课程的考核方式历来是个难点问题。在实验教学中通常按照出勤率、教师的主观评判给定学生最终考核结果，因此偶有同学因缺勤导致课程不及格，而通过率还是很高。这种考核体制客观上也使得学生对于实验实训课程的重视程度远低于理论考试课程。

2实验实训课程设计实践的思路

结合本院物流管理专业（化工物流方向）正在开展的专业实验实训课程教改实例，对本专业实验实训课程设计思路进行探讨与分析，包括课程设计、教学手段、考核方法、信息反馈四项模块，其中又以课程设计为重中之重。

2.1课程设计模块—基于事件逻辑的发展原理

实验实训课程中最大的问题存在于不同实验之间逻辑性不强，割裂明显。学生在实验课程中对于开展的几项实验并不明确其目的。因此在本次实验实训课程改革中，重点放在了课程设计模块上，设计原理基于事件逻辑的发展顺序。本团队通过测定某种待运物资运输前后基本理化性质，让学生了解到该物资在运输过程中涉及化工物流安全的相关知识点。本文以某一组实验群为例进行说明，整个实验的步骤、测试内容以及所需实验设备，如图2所示，可以清楚的看到该化工物流全过程实验具备清晰的逻辑性特征。考虑到实验室设在中外运化工物流公司中，基于安全环保健康的因素，因此选择了实验样品为普通某类油品。将该油品先行测定粘度指标后，放置于振动平台，通过水平垂直双轴振动，模拟实际路况。在振动过程中，采用积分平均声级计对该样品在机械振动中噪音进行测定；利用非接触式温度测量等设备对于振幅过程中的热辐射进行定量测试；利用手持式挥发性有机化合物检测仪对于振动过程中局部受热而释放的气体进行定性测定；振动结束后可采用静电仪和氧指数测试仪对实验对象进行验证性实验，同时对于模拟路况振动后的原样进行粘度测定，通过两次的粘度值的比较，了解并分析物流运输过程对于样品的影响因素。图2的实验群具有清晰的逻辑顺序，学生在实验实训过程中目的性将得到了有效的提升，对于危化品物流过程中存在的安全隐患也有了深刻印象。这一类的实验群设计，不仅仅可应用于常规的实验实训课程，也可以纳入到多门主干课程的理论学习中，包括物流化工基础、安全科学原理、环境健康安全等课程。

2.2教学手段模块—结合实验与实地的“双实”教学方式

物流管理专业是一门实践性比较强学科，化工物流管理又是将管理学、工学、理学多学科融合的一个方向。在本科阶段的学习中，实验实训课程的重要性尤为明显。然而当前不仅仅是学生，包括部分教师在内存在着重理论、轻实验的传统教育思想，与本专业的特性与发展存在差距。本团队在深刻探究物流管理专业的发展规律，特别是结合本校化工物流这一特色专业，提出了结合实验与实地教学的“双实”方式：即通过学院长期产学研合作单位中国外运化工物流有限公司的现场建设本专业的实验实训基地。实验实训基地的建设不仅仅完善了物流管理专业学生现场教学培训机制，更有利于促进提高本专业学生的实践能力。让学生在企业现场看到见、摸得着，从而对于企业发展过程中实际的问题深入思考。在双实的教学方式下，实验实训基地的发展能及时吸纳企业层面的意见与建议，逐步增加新的实验项目，包括新建的物流振动试验平台以及物联网信息技术中心。此外，双实的教学方法也有利于教师进行特殊品运输安全的科学研究。

2.3考核方法模块—培养教师及学生的团队考核策略

过去的实验实训课程作为考核课程，考核对象是本专业的学生，并且未采用试卷的方式，纳入到学校考试周。本团队尝试将考核对象拓展到课程的主客体，即包括授课主体（教师）以及上课对象（学生）。一方面，教师层面将现有的实验设备进行汇总，要求每位教师根据自己课程选择若干项实验项目，进行针对性学习；同时教师间进行课程设计，构建关联性实验群。另一方面，学生层面根据学生文理学科背景、性别等因素进行分组，以组的形式完成设计好的某一项或者几项实验群。这是考虑到本文中设计的实验群中实验项目数量与质量并不低，学生以组的形式，发挥团队协作精神，也有效提高时效性，避免一位学生一台设备，其他人边上排队的现象发生。

2.4信息反馈模块—收集企业学生教师的反馈意见

在实验实训课程的设计与推进过程中，能否及时收集并吸纳企业、学生以及教师的反馈意见是教改重要保障。过去的实验实训课程，对于授课主体（教师）以及授课对象（学生）的考量因素占据主要地位，而企业信息反馈稍显不足，这与实验实训课程的定位与培养目的存在偏差，这也是学生在此类课程中目的性不强，重视程度不够的因素之一。在教学手段模块中采用了“双实”的方法，让企业与教师、学生呈现零距离，有利于本团队及时了解企业一线员工对于实验实训课程中开展的项目的意见与建议。此外，教师通过上海市教委产学研项目，深入企业一线，当企业、学生与教师三大主体的意见出现相交，便是实验实训课程需要重点修正的地方。当然，企业更关注的是当前实际碰到的问题的解决方式，即怎么做的问题，学生则关注的是通过实验实训课程能够学到哪些知识，即为什么要做的问题，而教师需要兼顾到理论与实际，既要有学科研究的超前性，也要体现出实际应用性，兼顾到学生与企业两者的需求。信息反馈模块正是为我们提供课程设计优化的重要一环。

3结论

物流工程设计范文第2篇

关键词：物流管理专业；“设施规划与物流分析”；课程设计

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）28-0187-02

“设施规划与物流分析”，在国内很多高校中的工业工程、物流工程及物流管理等专业都开设了这门课程。它的前身是二次世界大战前的“工厂布置设计”课程，二战后课程名称曾改为“设施规划与物流分析”、“设施规划与物流”、“设施规划”、“设施规划设计”、“设施规划与物料搬运”、“物流设施规划”等。

一、“设施规划与物流分析”课程性质

（一）设施规划是一个多学科交叉、边缘性学科

“设施规划与物流分析”是相关学科交叉渗透和理论扩展的结果，不仅涉及到有关领域的专业技术，如：建筑、机械、通信、电气等工程专业；还涉及到经济、管理、心理学等社会科学。正是由运筹学、技术经济学、基础工业工程、人机工程、生产运作与管理等相关学科的交叉渗透和理论扩展，设施规划学科才得以发展壮大。因此，学生对这些学科相关内容的融合贯通和交叉应用变得非常必要和重要，这无疑对设施规划的教学提出了更高要求。这些课程的相关内容，对于物流管理专业的学生来说，并没有全都学过，这种情况造成物流管理专业学生学习的困难。

（二）设施规划具有广泛的工程实践性

如今，“设施规划与物流分析”的应用范围已从最初的制造系统布置扩展到仓库布置、服务系统布置，如学校、银行、医院、火车站、机场、办公室、超市商场、配送中心、物流园区等，同时也扩展到非传统布置，如：计算机主板上的插槽布置问题、机场登机门的布置问题、电路板上电子元件的布置问题、手机键盘的布置问题、飞机驾驶舱布置问题、各种机器的操作面板上按钮布置问题等。

二、对于不同专业，课程性质、目的和任务不同

由于物流管理专业和工业工程专业的专业性质不同，专业培养目标也不一样，所以导致“设施规划与物流分析”在不同专业中，其课程性质、教学目的和教学任务是不同的。对于工业工程专业而言，“设施规划与物流分析”的课程性质、目的和任务是为培养工业工程人才、适应各类工业设施和服务设施的规划、设计和改善的需要而设置的。通过该课程的学习，使学生掌握设施规划与企业物流设计的基本理论、原理、方法和工作步骤，掌握设施规划与设计的过程和有关技能。“设施规划与物流分析”在很多高校的物流管理专业中，是作为选修课存在的。这也有一定道理，毕竟物流管理专业是管理类专业，不是工科的工程类专业。它的课程性质、目的和任务一般是：主要研究物流企业的生产或工作设施与物流企业的服务设施运行管理所需要的思想方法、工作程序和分析手段。通过学习，使学生系统掌握“设施规划与物流分析”的基本思想和方法，并能初步运用系统规划的常用模型方法，对某些实际管理系统问题进行分析，并能初步进行设施的规划与设计。

三、物流管理专业中，“设施规划与物流分析”课程设计

结合“设施规划与物流分析”自身性质，考虑到“设施规划与物流分析”在不同专业的课程性质、目的和任务的不同，反映到该课程上的要求及教学方法也不同。其中，系统布置设计（SLP）是“设施规划与物流分析”课程中的重中之重。SLP是以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线，采用一套表达力极强的图例符号和简明表格，通过一套条理清晰的设计程序进行布置设计的方法。对于在校物流专业大学生来说，参与该课程的课程设计是掌握系统布置设计方法最可行、最直接、最有效的途径。鉴于此，下面对物流管理专业这门课程中的课程设计进行了探讨。

（一）课程设计开展现状及存在问题分析

“设施规划与物流分析”中的课程设计是综合性和实践性的紧密结合，这一点在工业工程专业中受到广泛的重视。而在物流管理专业中，有的高校把该课程设为选修课，课时少，再加上部分学生是从文科考入此专业的，完全没有理工科背景，学习起来难度很大，所以有的高校就弱化了这一环节。而这一环节针对该课程性质而言却是必需的。即便是开设此课程设计的部分高校物流管理专业，这一环节也未受到应有的重视。当前开展的课程设计，理论与实际脱离，多数是运用传统方法进行手工设计，而现在设施规划已经步入软件设计阶段。这正是目前物流管理专业该课程教学中存在的主要问题。因此，第一，要加大课程设计内容和企业实践的关联度，充分利用教学计划中的认识实习和专业实习，安排学生到物流企业去，在实践中学习。同时，课程设计数据就从该物流企业中获取，由学生进行分析设计，进而解决设施规划方面问题。第二，在课程设计中尽量运用“设施规划”软件。电脑是设施规划工作的有力工具，通过“设施规划”软件的运用，可以减少设计过程的计算工作量，提高设计效率和设计的准确性。所以要求学生熟悉Office、visio、AUTOCAD、FactoryCAD、WITNESS等布置设计及仿真软件的操作。另外，市场上多数流行的布置设计软件都是建立在传统设计思想基础之上的，软件的使用过程也是对传统设计思想的温习体会过程。

（二）课程设计目的

物流管理专业的“设施规划与物流分析”课程设计目的是通过对某具体物流企业，如空港物流园区、货站仓库、物流配送中心、物流基地、分拨中心等物流设施进行布置设计的实践，熟悉SLP中的各种图例符号和表格，掌握系统布置设计方法的规范设计程序。通过课程设计，使学管理的物流学生掌握一点工程知识，使其具备一定的初步工程素质，为未来在物流领域从事物流工程工作打下基础，促使其成为企业需要的、复合型物流人才。

（三）课程设计内容及要求

针对给定的物流园区实例，完成下列工作：（1）绘制物流园区现有平面布置图。（2）进行物流分析。分析各区域之间的货物流量及流向，绘制各区域间的货物流程图、作业单位物流相互关系图。（3）进行作业单位非物流相互关系分析。要对物流园区中的各作业单位进行调查研究，可考虑针对各个不同作业单位编制相对应的问卷调查表。绘制出作业单位非物流相互关系表。（4）绘出作业单位综合相互关系表。将作业单位物流相关表与作业单位非物流相互关系表，按照物流和非物流相互关系的相对重要性加权值（3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3），并进行合并。（5）算出各个作业单位的综合接近程度，得出作业单位综合接近程度表，据此绘制作业单位位置相关图。（6）根据实际情况确定占地面积，将各作业单位的占地面积与其区域的几何形状相结合，绘制出作业单位面积相关图。（7）根据企业现场调查研究的情况，列出实际限制条件和影响布置的修正因素（考虑调研的具体情况和物流专业学生能力，此环节也可略去）。（8）产生n（n=小组成员个数）套布置方案。（9）布置方案的自我评价。从物流效率、安全生产、可扩展性、空间利用率、人员的联系等几方面对各方案进行评价比较，得出最佳方案。（10）应用陡削下降成对互换法对最佳方案进行优化。

（四）课程设计成果形式

课程设计说明书是物流专业“设施规划与物流分析”的课程设计成果形式，它是整个设计工作历程、各阶段成果的集中全面体现。课程设计说明书应包括各阶段工作内容、工作数据表格、各布置方案图形及文字说明。

四、结语

“设施规划与物流分析”是物流管理专业为数不多的具有工程实践性的课程，其教学方法的设计，要以符合课程自身的性质为前提。设计适合物流管理专业的课程设计是实现“设施规划与物流分析”教学目标的有效途径。通过课程设计，学生不但对设施规划及运筹学、技术经济、管理学等相关学科的融合交叉有了更深的感性认识，更重要的是接受了工程基本素质的训练，这对学管理的学生尤其重要，为其日后成为社会认同、企业需要的复合型物流人才奠定了一定基础。同时，在课程设计的实施过程中，学生不但要自己积极思考，寻找解决问题的办法，而且更多的是小组成员间的团队配合、讨论，互相取长补短、互相磨砺，不断在合作中寻求更优方案，所有这些活动培养了学生的团队意识，这对学生以后步入社会、融入企业文化具有重要意义。在课程设计过程中，从课程设计初的数据收集、整理、处理，到整个课程设计过程产生的大量图形、表格，工作量是非常大的，这锻炼了学生的动手能力。另外，对于物流管理专业学生来说，学校不会安排设施规划与物流分析所有相关课程的学习，同时，一些设计软件的使用，由于课程学时所限，教师也不可能在课堂上充分详细讲解其使用方法，这就要求学生必须认真自学，这锻炼了学生的自学能力。通过课程设计的实践，学生能深刻体会到设施规划理论与实践的有机结合，充分锻炼了学生将课上讲的理论应用于具体实践的能力。

参考文献：

[1]朱耀祥，等.设施规划与物流[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]扬琴，等.关于“设施规划与物流分析”课程设计教学的探讨[J].商场现代化，2008，（4）.

[3]赵斌.“设施规划与物流分析”课程教学改革研究[J].管理观察，2008，（12）.

[4]周宏明，等.设施规划[M].北京：机械工业出版社，2013.

[5]董海，等.设施规划与物流分析[M].北京：机械工业出版社，2005.

物流工程设计范文第3篇

物流管理具有系统性、流程性、操作性等特点，并且学科的交叉性强，其涵盖了管理、经济、工程、计算机等多门学科。高校物流专业的教学既要注重物流理论的传授，把握物流技术发展的脉搏，更需要加强物流流程、操作能力、系统规划能力的培养[3]。因此，物流管理专业是一门实践性很强的学科，需要通过课程设计，促使学生了解物流行业现状与发展趋势，将所学的物流理论知识与技术方法融会贯通，应用到实践当中。从而巩固学生所学的物流理论知识与技术方法，提高学生的物流认知和物流应用能力，培养学生的创新意识和创造精神。物流管理人才教育不仅仅为了获取知识，更重要的是掌握知识创新和技术创新的本领和能力[4]。通过物流管理专业课程设计，学生深入实践、独立调研和查阅参考文献。培养了学生发现问题、分析问题和以创造性的思维去解决现有问题的能力，使创新能力得到了提高。从而达到物流管理专业的培养目标，即培养适应社会主义现代化建设需要的德、智、体、美全面发展的，掌握物流经济与管理领域必需的基本理论及基本知识、具备企业物流与采购管理的专业技术技能、具有较强的实践能力和创新精神，能从事企业物流管理与制造企业物流管理领域一线工作的应用型人才。物流专业具有较强的操作性及应用性，对于学生的实践能力要求较高。物流管理课程中提到的众多物流设施和设备，与日常生活相距甚远，学生无法形成直观的了解。学生对专业知识重要度的认识与企业的需要也有较大偏差，企业苦于找不到合适的物流管理人才。因此，通过物流管理专业课程设计，组织学生参观制造企业及物流企业、社会调研和使用物流软件，让学生系统化的了解社会对物流管理人才的要求。培养学生对物流设施设备和物流软件的操作与应用能力，满足社会对物流管理人才的要求。

2面向创新能力培养的物流管理专业课程设计的三维体系构建

基于物流管理专业培养方案的定位与特色，构建了面向创新能力培养的、以物流专业的项目方案设计及制造实现的课程设计三维（竞赛型、实验型、课题型）体系，并对课程设计的支撑体系进行建设，系统化、规范化、可操作化开展专业类课程设计，如图1所示。在此基础上，学生参加学校一年一度物流设计大赛及毕业设计、参加全国二年一届大学生物流设计大赛，均取得很好的效果。①竞赛型设计维：把全国大学生物流设计大赛模式移入到课程设计（物流管理、运输与配送、物流系统分析与设计等）中。针对反映某企业实际问题而形成的案例集，按照竞赛要求与步骤（方案设计内容：针对性、有效性、覆盖面、综合性；方案设计方法：科学性、复杂性；方案表现能力；方案创新与应用性），参照竞赛评价指标体系，结合课程内容不同，把物流管理专业主干课程的课程设计首次规范化、程序化地进行。形成一套“知识准备—企业案例集—方案设计—答辩汇报—评价”五个阶段及考核点的指导与评价方式，把课程设计与每年一次的学校物流设计大赛、二年一次的全国大学生物流大赛进行对接，从中选拔参赛队比赛，有效提高了学生的综合分析、解决企业实际问题的能力。2007年探索至今，物流管理专业学生参赛队连续全国三届（二年一届、一校二队、一队五人）全部进入复赛，二届进入决赛，获全国银奖与优胜奖各一届，五人次获全国优秀指导教师奖。②实验型设计维：《生产管理》、《工业工程》、《质量管理》的课程设计是借鉴工科的课程设计方式来进行。设计是在经管院实验中心，把企业实际生产过程中的典型性问题作为解决对象。设计方案是围绕化油器、玩具小汽车等产品的装配工艺路线、装配操作、工序定额、装配流水线组织设计、流水线效率平衡与提高、过程控制与质量管理来进行三门课程设计的方案设计，且均需要在实验中心进行验证与实现。提升了学生的动手能力。③课题型设计维：利用课程教学老师的课题，主要包括国家自然科学基金、国家社会科学基金以及企业横向课题等，以及学生创新计划的项目资源，对项目合理分解、形成相关的课程设计方案（物流管理、质量管理、生产管理等）。

3物流管理主干课程设计的支撑体系

①建设稳定的指导教师与教研团队：从2007年开始，江苏科技大学建立了指导团队，且定期开展课程设计方面的实践教学改革研究，完成了“基于创新能力培养的物流专业实验教学研究”、“大学生物流设计大赛引入物流管理课程设计中的若干问题研究”、“基于三维仿真式教学的物流管理课程建设”等课题，发表了“基于创新能力培养的管理类大学生实践教学改革的探索”、“大学生物流设计大赛方式的课程设计与实践探索”等文章，初步探索出课程设计三维体系工作方式。充实的教研活动与团队协作为获得优秀教研室称号打下基础。②建立课程设计的项目库：把二年一届的全国大学生物流设计大赛案例集作为基本的方案设计项目，以设计性实验项目及部分科研课题方案设计项目的为补充。基本建立起物流管理专业主干课程的课程设计项目库，且进行更新。③构建课程设计指导的网络互动平台：基于2009年建成的《现代物流管理》、《生产运作管理》等精品课程网络互动交流平台，在课程开始时就在平台上布置课程设计的大纲、任务、进度、模版与范本，推行课程教学与课程设计互相衔接、部分并进、“细水长流”式指导方式，最后用1-2周集中突破，收到较好的效果。④以教科研课题与活动支撑课程设计：现在的物流专业课程设计指导团队，既是学院“物流与供应链管理”科技创新团队，又是学校物流管理专业品牌建设团队，承担着学科、教学、专业建设与教科研工作的多重任务，有力地支持了课程设计三维体系构建与实施工作，2011年起是物流管理专业为校级品牌建立专业建设点。

4结束语

物流工程设计范文第4篇

论文摘要：阐述水利工程与水域生态的关系，介绍了生态水利规划的基本原则：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。

1水利工程对河流生态系统的影响

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。

对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

3.2提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（GIS）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

3.3生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。

将自组织原理应用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅助性设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。

传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。

意识到生态系统和社会系统都不是静止的，在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外，人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中，监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中，提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与，通过对话、协商，以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合，提高设计的科学性。

参考文献

［1］董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫［J］.水利水电技术，2003，（7）：1~5.

［2］董哲仁.生态水工学的理论框架［J］.水利学报，2003，（1）：1~6.

［3］董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性［J］.水利学报，2003，（11）：1~7.

［4］Mitsch W.J.，Jorgensen S E..Ecological Engineering and EcosystemRestoration［M］.Published by John Wiley&Sons，Inc.，Hoboken，NewJersey，2004：134~137.

［5］董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示［J］.中国水利，2003，（11A）：45~47.

［6］O’Neill R.V.，D.L.DeAngelis，J.B.Waide，et al.A Hierarchical Con－cept of Ecosystems［M］.Princeton University Press，Princeton，NJ.1986：153.

［7］Gosselink J.G.Landscape Conservation in a forested Wetland Water－shed［J］.Bioscience，1990，40：588~600.

物流工程设计范文第5篇

论文摘要：阐述水利工程与水域生态的关系，介绍了生态水利规划的基本原则：工程安全性与经济性原则；提高河流形态的空间异质性原则；生态系统自设计与自我恢复原则；景观尺度与整体修复原则；反馈和调整设计原则。

1水利工程对河流生态系统的影响

在社会生产过程中水利工程对经济与社会有着巨大的作用，同时也要看到水利工程对河流生态系统造成了不同程度的影响。人类整治河道修筑堤坝等活动人为的改变了河流的多样性、连续性和流动性，使水域的流速、水深、水温、自水流边界、水文规律等自然条件发生重大改变。这些改变对河流生态系统造成的影响是不容忽视的。未来的水利工程在权衡社会经济需求与生态系统健康需求这二者关系方面，似应强调水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统的健康和可持续性。

2生态水利工程

从学科发展角度看，现在的水利工程学的学科基础主要是工程力学和水文学，水利工程规划设计主要对象是水文系统，往往忽视生命系统的现状和未来风险等问题。学科的进一步发展应吸收生态学理论及方法，促进水利工程学与生态学的交叉融合，用以改进和完善水利工程的规划及设计理论，形成水利工程学新的学科分支——生态水利工程学。生态水利工程学作为水利工程学的一个新的分支，是研究水利工程在满足人类社会需求的同时，兼顾水域生态系统健康与可持续性需求的原理与技术方法的工程学。生态水利工程的内涵是：对于新建工程，是指进行传统水利建设的同时（如治河、防洪工程），兼顾河流生态修复的目标。对于已建工程，则是对于被严重干扰河流重点进行生态修复。生态水利工程将与传统治污技术、清洁生产（生态产业）及环境立法和资源管理一起，成为河流生态建设的主要手段之一。

3生态水利工程的规划设计原则

3.1工程安全性和经济性原则

生态水利工程是一项综合性工程，在河流综合治理中既要满足人的需求，包括防洪、灌溉、供水、发电、航运等需求，也要兼顾生态系统的可持续性。生态水利工程既要符合水利工程学原理，也要符合生态学原理。生态水利工程的工程设施必须符合水文学和工程力学的规律，以确保工程设施的安全、稳定和耐久性。工程设施必须在设计标准规定的范围内，能够承受洪水、侵蚀、风暴、冰冻、干旱等自然力荷载。按照河流地貌学原理进行河流纵、横断面设计时，必须充分考虑河流泥沙输移、淤积及河流侵蚀、冲刷等河流特征，动态地研究河势变化规律，保证河流修复工程的耐久性。

对于生态水利工程的经济合理性分析，应遵循风险最小和效益最大原则。由于对生态演替的过程和结果事先难以把握，生态水利工程往往带有一定程度的风险。这就需要在规划设计中进行方案比选，更要重视生态系统的长期定点监测和评估。另外，充分利用河流生态系统自我恢复规律，是力争以最小的投入获得最大产出的合理技术路线。

3.2提高河流形态的空间异质性原则

一个地区的生境空间异质性越高，就意味着创造了多样的小生境，能够允许更多的物种共存。反之，如果非生物环境变得单调，生物群落多样性必然会下降，生物群落的性质、密度和比例等都会发生变化，造成生态系统某种程度的退化。由于人类活动，特别是大规模治河工程的建设，造成自然河流的渠道化及河流非连续化，使河流生境在不同程度上单一化，引起河流生态系统的不同程度退化。生态水利工程的目标是恢复或提高生物群落的多样性，但是并不意味着主要靠人工直接种植岸边植被或者引进鱼类、鸟类和其他生物物种，生态水利工程的重点应该是尽可能提高河流形态的异质性，使其符合自然河流的地貌学原理，为生物群落多样性的恢复创造条件。

在确定河流生态修复目标以后，就应该对于河流进行生物调查、地貌历史和现状进行勘查和评估，建立河流地貌数据库和生物资源数据库。遥感技术和地理信息系统（gis）是水文、河流地貌和生物调查的有力工具。关键的工作步骤是在以上两种调查工作的基础上，确定环境因子与生物因子的相关关系，必要时建立某种数学模型。河流环境因子包括河流河势、蜿蜒度、横断面形状及材料、流速、水位、水质、水温、泥沙、营养盐的迁移转化、水文周期变化等。研究的内容包括：调查单个生物因子的基本需求，评估各种生物因子的相互关系和制约条件，对于“关键种”或标志性生物的环境因子进行分类和评估。在众多的环境因子中，识别那些对于系统的结构和功能具有重要意义的环境因子，在此基础上进行河流地貌学设计和生物栖息地的设计。

3.3生态系统自设计、自我恢复原则

生态系统的自组织功能表现为生态系统的可持续性。自组织的机理是物种的自然选择，也就是说某些与生态系统友好的物种，能够经受自然选择的考验，寻找到相应的能源和合适的环境条件。

将自组织原理应用于生态水利工程时，生态工程设计与传统水工设计有本质的区别。像设计大坝这样的人工建筑物是一种确定性的设计，建筑物的几何特征、材料强度都是在人的控制之中，建筑物最终可以具备人们所期望的功能。河流修复工程设计与此不同，生态工程设计是一种“指导性”的设计，或者说是辅助性设计。依靠生态系统自设计、自组织功能，可以由自然界选择合适的物种，形成合理的结构，从而完成设计和实现设计。成功的生态工程经验表明，人工与自然力的贡献各占一半。

传统的水利工程设计的特征是对于自然河流实施控制。而设计生态水利工程时，要求工程师必须放弃控制自然界的动机，树立新的工程理念。因为依靠人力和技术控制自然界是不可能的。人们要善于利用生态系统自组织、自设计这个宝贵财富，实现人与自然的和谐。需要强调的是，地球上没有两条相同的河流，每一条河流的特点都是各不相同的。因此，每一项生态水利工程必须因地制宜，充分尊重每一条河流的自然属性和美学价值，寻求最佳的生态工程方案。

自设计理论的适用性还取决于具体条件。包括水量、水质、土壤、地貌、水文特征等生态因子，也取决于生物的种类、密度、生物生产力、群落稳定性等多种因素。在利用自设计理论时，需要注意充分利用乡土种。引进外来物种时要持慎重态度，防止生物入侵。

3.4景观尺度及整体性原则

河流生态修复规划和管理应该在大景观尺度、长期的和保持可持续性的基础上进行，而不是在小尺度、短时期和零星局部的范围内进行。在大景观尺度上开展的河流生态修复效率要高。小范围的生态修复不但效率低，而且成功率也低。整体性是指从生态系统的结构和功能出发，掌握生态系统各个要素间的交互作用，提出修复河流生态系统的整体、综合的系统方法，而不是仅仅考虑河道水文系统的修复问题，也不仅仅是修复单一动物或修复河岸植被。

景观则是指生态学中的景观尺度。景观尺度包括空间尺度和时间尺度。为什么在景观的大尺度上进行河流修复规划？首先，水域生态系统是一个大系统，其子系统包括生物系统、广义水文系统和人造工程设施系统。广义水文系统又与生物系统交织在一起，形成自然河流生态系统。而人类活动和工程设施作为生境的组成部分，形成对于水域生态系统的正负影响。水域生态系统受到胁迫时，需要对于各种胁迫因素之间的相互关系进行综合、整体研究。其次，必须重视水域生境的易变性、流动性和随机性的特点，这些特点决定了生物种群的基本生存条件。水域生态系统是随着降雨、水文变化及潮流等条件在时间与空间中扩展或收缩的动态系统。再者，河流生态系统是一个开放的系统，与周围生态系统随时进行能量传递和物质循环，一条河流的生态修复活动不可能是孤立的，还需要与相邻的流域的生态修复活动进行协调。最后，河流生态修复的时间尺度也十分重要。河流系统的演进是一个动态过程。每一个河流生态系统都有它自己的历史。河流生态修复是靠时间做工作的。有研究指出，湿地重建或修复需要大约15~20a的时间。因此对于河流生态修复项目要有长期准备，同时进行长期的监测和管理。

3.5反馈调整式设计原则

生态系统的成长是一个过程，河流修复工程需要时间。从长时间尺度看，自然生态系统的进化需要数百万年时间。进化的趋势是结构复杂性、生物群落多样性、系统有序性及内部稳定性都有所增加和提高，同时对外界干扰的抵抗力有所增强。从较短的时间尺度看，生态系统的演替，即一种类型的生态系统被另一种生态系统所代替也需要若干年的时间，期望河流修复能够短期奏效往往是不现实的。

生态水利工程规划设计主要是模仿成熟的河流生态系统的结构，力求最终形成一个健康、可持续的河流生态系统。在河流工程项目执行以后，就开始了一个自然生态演替的动态过程。这个过程并不一定按照设计预期的目标发展，可能出现多种可能性。

意识到生态系统和社会系统都不是静止的，在时间与空间上常具有不确定性。除了自然系统的演替以外，人类系统的变化及干扰也导致了生态系统的调整。这种不确定性使生态水利工程设计不同于传统工程的确定性设计方法，而是一种反馈调整式的设计方法。是按照“设计—执行（包括管理）—监测—评估—调整”这样一种流程以反复循环的方式进行的。在这个流程中，监测工作是基础。监测工作包括生物监测和水文观测。评估的内容是河流生态系统的结构与功能的状况及发展趋势。常用的方法是参照比较方法，一种是与自身河流系统的历史及项目初期状况比较，一种是与自然条件类似但未进行生态修复的河流比较。

在反馈调整式设计过程中，提倡科学家、管理者和当地居民及社会各界的广泛参与，通过对话、协商，以寻求共同利益。提倡多学科的交流和融合，提高设计的科学性。

参考文献：

［1］董哲仁.水利工程对生态系统的胁迫［j］.水利水电技术，2003，（7）：1~5.

［2］董哲仁.生态水工学的理论框架［j］.水利学报，2003，（1）：1~6.

［3］董哲仁.河流形态多样性与生物群落多样性［j］.水利学报，2003，（11）：1~7.

［4］mitsch w.j.，jorgensen s e..ecological engineering and ecosystemrestoration［m］.published by john wiley&sons，inc.，hoboken，newjersey，2004：134~137.

［5］董哲仁.荷兰围垦区生态重建的启示［j］.中国水利，2003，（11a）：45~47.

［6］o’neill r.v.，d.l.deangelis，j.b.waide，et al.a hierarchical con－cept of ecosystems［m］.princeton university press，princeton，nj.1986：153.

［7］gosselink j.g.landscape conservation in a forested wetland water－shed［j］.bioscience，1990，40：588~600.