發布時間：2023-03-22 17:39:40
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一、傳統灌溉工程類型在現今的傳承
中國國土廣袤，地形地貌多樣，氣候變化萬千。既有逶迤起伏的丘陵山地，又有一望無際的平原；既有壯闊的高原，又有緩坦的盆地；既有西部內陸干旱半干旱區，又有東部季風濕潤區。為適應各地水文、地理等自然條件的復雜性，古代人民創制了多種多樣的灌溉工程類型，如引水渠道、陂塘堰壩、陂渠串聯、圩垸、井泉、坎兒井、御咸蓄淡等工程類型，這些工程類型在現今皆得到了繼承。可以說，我國當今的灌溉工程類型基本是古代創造而傳承下來的。
引水渠道主要修建于北方平原地區。北方平原面積廣大，因干旱少雨，河流密度不大，古代往往修建長距離的引用河水的灌渠工程。渠首處如河中水位過低不能滿足自流入渠流量要求，則建攔河壩抬高水位引水；如河中水位和流量能滿足灌區要求，則采用無壩引水型式。有壩引水最早的有戰國初在今山西太原晉水上筑壩建的智伯渠，及在今河北臨漳建的漳水十二渠。無壩引水有公元前256—251年間在今四川灌縣建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多，我國很早就引多沙河流進行淤灌和放淤，做到同時利用水、沙資源，既灌溉作物，又改良鹽堿地。漳水十二渠和公元前246年興建的關中鄭國渠皆引渾水灌溉，把大片鹽堿地改良成了沃田。建國以后，有壩引水和無壩引水灌渠發展很快，如陜西省，截至2000年底，全省有效灌溉面積達144.93萬公頃（主要為渠灌），新疆省干、支、斗、農四級渠道長30多萬公里[1]。在利用多泥沙河流的水沙資源方面，建國以后成就很大，還打破了自明清以后不敢引用黃河下游水的“”，進行引黃淤灌和放淤。目前，黃河下游已建成各類引黃灌區100多處，灌溉面積達到3000萬畝，每年引用黃河水量100多億立方米，利用黃河水沙放淤改土300多萬畝，發展水稻田120多萬畝，使鹽堿沙荒地變成了良田[2]。
陂塘堰壩主要建于南方山丘區。南方丘陵山區，雨量充沛，但水流容易流失，干旱是農業生產要解決的主要問題。為此，古代勞動人民因地制宜，創造了多種類型的陂塘堰壩蓄水工程，起到滯洪蓄水的目的。有在溪流上筑壩攔蓄水流的灌溉工程，稱之為“堰”、“壩”、“陂”、“堨”等；有在平地鑿池，或在谷口及高地水所匯歸處筑堤，就地潴蓄雨水的，稱之為“塘”或“蕩”。又平原地帶筑壩攔蓄水的工程現稱為平原水庫，利用天然山丘間的溝谷洼地蓄水的工程現稱為山谷水庫。大型陂塘工程以公元前600年左右楚國在淮南修建的芍陂為最早，兩漢時漢中、南陽、汝南地區陂塘工程很是發達，著名的山谷水庫有馬仁陂，平原水庫有六門陂、鴻隙陂等。東漢時進一步向南方發展，浙江紹興的鑒湖、余杭的南湖工程規模都很大。之后三國孫吳在江蘇句容興修赤山湖，西晉建丹陽練湖和新豐塘等。當時能因地制宜規劃布置陂塘，巧妙地利用地形興建平原水庫或山谷水庫，布設堤壩、水門和溢流設施，形成完整的蓄水工程體系。還創造了陂渠串聯工程類型，以對水資源更充分地加以調節利用，增加灌溉面積，提高灌溉保證率。建國后南方山丘地區大量興建陂塘堰壩工程。如1952年僅四川內江地區就累計新修和整修堰塘5萬多口。因平塘占地多，工程量大，總蓄水量不多，為此當地積極想法改進技術。1953年9月西南水利局組織基點工作組前往長壽縣，經查勘，在葛蘭場不遠名叫“鎖口丘”的地方，修建了當地第一口“山灣塘”。該地形肚子大，出口小，上面有較大集雨面積，下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形，在低的一面修筑土壩，長40米，高3米，形成堰塘。此土方與蓄水的比例為1：10，比平塘1：1提高10倍效益。此后四川省水利廳將長壽縣修筑山灣塘的經驗向全省介紹。到1954年底，全省共建成各級“示范塘”1293口。1955年，“示范塘”迅速發展到17796口。到1985年，全省已有山灣塘61.11萬口，可蓄水261769萬立方米，有效灌溉面積715.48萬畝[3]。
陂渠串聯工程古代多建于淮河、漢水流域，工程布置多樣[4]。這種工程類型建國后稱之為長藤結瓜式灌溉系統。工程主要在南方丘陵山區修建，規模從小型發展到大型，從小網聯成大網，從開發小河流到利用大河流，從一個河系發展到與幾個河系相連。如安徽淠史杭灌區，自1958年至1982年，在淮河水系的淠河、史河及長江水系的杭埠河的上游建成佛子嶺、響洪甸、磨子潭、梅山、龍河口5座大型水庫，這些水庫成為多首制渠首，又沿崗巒起伏的分水嶺修建總干渠2條，干渠13條，以及分干渠和支渠358條，溝通了數條大河，灌區內修建中型水庫23座，小型水庫1100多座，連同塘壩21萬多口，以控制灌區內的地面徑流，灌區內流域之間水資源通過庫塘和渠道可得到調配，使安徽的六安、霍丘、壽縣、舒城、合肥等11縣市和河南的固始、商城等縣的廣闊丘陵和平原900多萬畝農田受益[5]。
圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖區、下游三角洲及濱海地區。這些地區地勢平衍，河湖密布，土地肥沃，水土資源豐裕，但易被水淹，沮洳下濕，極大地影響農業生產的進行。唐宋后，大力開河筑圩，排水御洪，興建獨具一格的水網圩田工程，把卑濕的“涂泥”之地，建成富饒的魚米之鄉。如太湖平原唐后期至五代時已建成規整的塘浦圩田水利系統。鄱陽湖區唐代已興修較大規模的防洪堤防工程，至清光緒六年（1880），鄱陽湖濱南昌、新建、星子、九江、都昌、波陽、余干、進賢八縣共有圩堤591所。建國以來，太湖平原繼續加強浚河筑圩工作，完善水網圩田系統。鄱陽湖區新建和整修了圩堤501座，堤線長2500公里，保障農田500萬畝，能抗御21.71米（1983年最高湖水位）的湖泊洪水位；湖區原有易澇面積330萬畝，經治理，使200多萬畝農田達到五年一遇以上的抗澇標準；還初步形成了一個大中小，蓄引提相結合的水利灌溉系統，使湖區農田的有效灌溉率達到80%以上[6]。
鑿井提取地下水灌溉，在地表水缺乏的北方地區很是重要。我國新石器時期已開始浚泉鑿井，春秋戰國時在園圃中鑿井灌溉已較普遍，之后不斷發展，到明清時期華北平原已形成大范圍的井灌區，水井型式多樣。20世紀50年代，廣大農村用于灌溉的水井大部分仍為土井，如華北平原建國初期有各種土井200多萬眼。20世紀60年代以后，灌溉土井漸被機井所代替。進入80年代以來，個體戶承包和聯戶經營責任制的發展，使得各種土井又發展起來。據1982年調查，僅天津、河北滄州、衡水等地區就有各種土井幾十萬眼。如滄州青縣，1982年有真空井6100眼，人工手壓井2000眼，各種大口土磚井5000眼；南皮縣有手壓真空井4500眼，機帶真空井4054眼，磚井358眼[7]。土井主要開發淺層潛水，潛水埋藏淺，雨水易滲入補給。而機井開采的是深層地下水，靠自然補給時間長。目前華北地區的京、津、河北省、河南省北部、山西省中東部已形成聯成一片的大范圍的地下水漏斗區，這是過量開采深層地下水，補給不易產生的重大問題。而開采淺層潛水一般不會引起地下水漏斗區。又淺井開采潛水后，降低了地下水位，有利于防止土壤返鹽，改良鹽堿地的效果顯著。開采潛水井淺，技術較為簡易，所費資金不多，農戶可自行管理應用，經濟上支出節省，適于小農經營。
此外，古代新疆吐魯番、哈密等地開鑿獨特的引取地下潛水的坎兒井，東南沿海防御海潮襲擊的海塘工程，及其他御咸蓄淡工程類型在現今也都得到了繼承和發展。二、傳統灌渠工程技術的繼承和發展
我國古代灌溉工程技術是我國人民在實踐中自行創造的，適應了各地的自然地理條件，因地制宜，類型多樣，內容非常豐富，不少工程技術在現今得到了繼承和發展。
傳統灌渠工程技術的繼承和發展主要體現在以下一些方面：如建國后都江堰灌區認真總結了興建無壩引水灌渠的傳統技術和傳統施工技術經驗，使這些技術更加發揚光大。水利部和水利水電科學研究院曾組織人員對溢流過水土壩的傳統技術進行研究和推廣，取得實質性的突破。又渠道防滲技術各地多利用當地材料發展傳統技術。傳統淤灌和放淤技術在繼承的基礎上也得到很大提高。成都平原的都江堰，建于戰國后期，是聞名于世的渠首為無壩引水的工程，在長期的歲修管理中，積累了豐富的引水、防洪和排沙技術經驗[8]。而防御洪水和清除泥沙是世界水利學界公認的兩大技術難題，都江堰卻破解了這些難題，創造了世界水利史上的奇跡。其技術經驗在多方面得到了繼承。一是灌區各分水口廣泛利用魚嘴分水分沙，布置旁側溢流堰（飛沙堰）泄洪排沙。如1962年修建的錦水河分水工程，在蒲陽河石壩子引水處，先在河中心修筑魚嘴，將蒲陽河分成左支清白江，右支錦水河，汛期蒲陽河洪水流量為800—1200米3/秒，錦水河可分洪300—400米3/秒，而錦水河分干渠只能進50米3/秒，多余的水量則由設在魚嘴以下600米的溢流堰泄回清白江，其工程布局與都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用彎道環流原理，把進水口設在河道的凹岸，引取清水。都江堰渠首這種布置方式在灌區得到廣泛的應用。如1962年所建蟇水河引水工程，引水比很小，采用無壩引水方式，修筑了弧形導水堤，形成較穩定的凹岸，在凹岸頂點稍下游處建進水閘，推移質沿主河槽左側凸岸排往下游，進水口一直沒有被淤。四川省當今修建的無壩引水灌渠是很多的，其工程技術深受都江堰無壩引水工程技術的影響。如果河道的水位和水量不能滿足灌區引水要求，則需要建閘壩抬高水位或形成水庫取水。傳統技術所筑的壩一般為土石壩、堆石壩和砌石壩。1949年建國后，在水利水電事業建設中，壩工建設有很大發展，到1990年已經修建82900多座水壩，在這些大壩中，土石壩占絕大多數。已建的2680多座30米以上的高、中壩（壩的用途包括引水、蓄水、發電等），土石壩約占80%，砌石壩約占14%，混凝土壩約占5%[9]。采用土石壩可以利用當地材料，節省工程量，這是我國最早修建，并得到廣泛應用的壩型，目前在中低壩中仍大量采用土石壩，說明傳統壩工得到較多的繼承和發展，特別是對過水土壩的研究和應用，成績較大，體現出傳統壩工技術持久的生命力。
在今湖北省荊門市北部的仙居河上，有一座建于同治十三年（1874）的趙家閘灰土護面過水土壩[10]。該壩由當地鄉民修建，建成100多年來，經歷無數次洪水過流，1935年壩頂過流水深達3.9米，竟未被沖毀，大壩至今依然完好，能使兩岸3000畝農田受益。趙家閘壩高8米，壩頂長47米，基礎為板狀砂巖，壩身由粘土夯筑，外包1米厚灰土夯筑層。這種由夯實粘土外包灰土保護層作為河道滾水壩的獨特建筑方式，國外從未見有報導。除趙家閘外，百余年前興修的過水土壩還有湖北荊門黃鮑閘，此閘建于1859年，壩高5米，1935年大水堰頂水深達3.9米，未沖毀，至今仍安全運行。此外，山西平遙梅槐頭、黎基壩等也是過水土壩，這些壩都較低，只有5—10米高。
受古老過水土壩的啟示，1958年，清華大學應屆畢業生組成過水土壩設計組，對過水土壩進行不透水面板的試驗，肯定了這種壩型的優點，還提出修建時要注意的技術要求。1975年8月，河南發生暴雨，使50年代治淮工程建成的兩座水庫——板橋和石漫灘土壩漫頂。于是土壩過水問題被再度提起。水利水電科學研究院對許多省市進行土壩過水的調查，發現1958年后不少地方按清華大學的辦法修建的過水土壩，經多年洪水考驗，運用良好。從1975年起，吉林、安徽還修建了瀝青材料護面的過水土壩。1980年10月，水利部委托吉林省召開土壩過水經驗交流會，將各地經驗進行交流。1983年水利水電科學院在室內試驗的基礎上，先后在山西省嵐縣上明水庫和內蒙古東勝市武家溝建成兩處灰土水泥土過水土壩，經歷數年風化凍融和幾次較大洪水的考驗，工程完好無損，節省工程造價1/3以上。可見，我們祖先創造的灰土溢流壩具有很大的現實意義。據了解，國內已建成的各類壩中，90%以上是土壩，而其中66%沒有泄洪建筑物。因此，讓土壩的一部分過水，或在已建成土壩上加修溢洪道，也是很現實的課題。故而傳統的過水土壩工程技術仍有發揚之必要。
傳統施工技術以寧夏引黃灌區的草土工程（俗稱“埽壩”、“卷埽”）和都江堰的榪槎、竹籠、干砌卵石等工程最具特色。寧夏引黃灌區，在1960年青銅峽樞紐建成以前，均為無壩引水，灌區普遍使用草土筑壩。如春季歲修，用草土封堵渠口，再進行修浚；用草土修筑渠河護岸，及橋、涵、閘、斗和護坡；修筑臨時性的攔水壩等工程。元代寧夏水工修筑埽工已很出名[11]。灌區千百年來，草土工程一直應用于各種渠道工程。它具有就地取材，造價低，技術簡便，施工快，穩定和防滲漏性好，抗震性強，對基礎清理要求不高，及拆除容易等優點。建國以來，寧夏引黃灌區的草土工程，在各地大型水利水電圍堰工程上相繼使用。如1956年修筑甘肅省蘭州市供水廠，其進水口黃河圍堰工程首次使用草土工。之后，劉家峽、鹽鍋峽、青銅峽、三盛公、陜西省石泉石門電廠漢江進水口圍堰、浙江省黃壇口電站護坦圍堰，1979年援非洲建馬里電站護坦圍堰等，都取得了成功，且費用省，進度快。之后，人們對這一傳統技術經驗系統地進行了總結[12]。
都江堰灌區歷年維修管理都采用傳統的榪槎[13]、竹籠[14]、干砌卵石、樁工[15]、羊圈[16]等施工技術。它們的優點主要能就地取材，技術簡易，施工方便，投資節省。一般應用于截流分水、筑堰護岸、搶險堵口、整治河道、維修渠道、保護橋閘堤堰等工程[17]。目前都江堰灌區歲修截流工程仍用傳統的截流方法，用的是榪槎、竹籠、卵石和黃泥。歲修時內江架設榪槎后，截流合龍只需40多分鐘。這種截流方法人們認為是一種生態型的截流技術，無機械的噪雜聲，體現了人與自然的和諧相處，而且經濟、合理、安全。
渠道加以防滲措施可減少渠水的滲漏損失，提高渠道有效利用系數，這在水資源缺乏的北方尤其重要。傳統渠道防滲技術措施主要有夯土、砌石、砌磚、鋪灰土、鋪草皮等，這些防滲措施就地取材，施工簡便，經濟實用（比混凝土、塑料薄膜、瀝青材料襯砌省費用），防滲效果也顯著[18]，各地多有應用，并不斷改進技術。
灌渠還采用地下輸水管道，這種設施具有節水和省地的優點。早在3000多年前的殷商時代，城市中已鋪設地下陶水管道，這在安陽殷墟、鄭州洛達廟商代遺址中皆有發現。元代《王禎農書·農器圖譜集之十三》所載陰溝，即行水暗渠也，是一種用磚砌的暗渠。山西省一些城鎮幾百年前的陶管下水道一直使用至今。20世紀60年代，山西翼城縣利民灌區試驗用陶管修建灌溉輸水工程，但未能成功運行。1974年山西臨汾市屯里井灌區試驗陶管灌溉輸水，獲得成功，多年運行狀況良好，使用年限可達40年。在進行經濟效益分析后，認為這種工程還是比較經濟的[19]。又河南省偃師縣東寺莊1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉網[20]。之后，傳統地下輸水管道技術不斷發展。現在將低壓管道輸水灌溉，簡稱為“管灌”，這一技術已成為目前我國北方地區一種很好的節水灌溉措施。80年代末，水利部將“管灌”作為北方農田全面節水的基礎設施來抓。據統計，目前我國“管灌”面積有4500萬畝，其中河北、山東、河南、北京、天津等省市的“管灌”技術發展很好，僅山東、河北、河南三省的“管灌”面積就達266.67多萬畝[21]。這項技術具有省水、省地、省工、節能、省投資等優點，值得進一步發展推廣。此外，江蘇無錫縣人多地少，為了節省土地，20世紀60年代以后發展“三暗”工程11。“三暗”工程是灌水暗渠、排水暗溝、滲水暗管三者的簡稱，這些暗渠溝皆用灰土筑成，采用的是傳統施工技術。1965年冬無錫埝喬公社劉巷大隊建成第一條灰土暗渠，至1978年春全縣已建成暗渠2588公里，灌溉面積50余萬畝，占農田總數的62%。從1973年開始又進行暗溝、暗管的建設，與暗渠配套使用，形成灌、降、排、調、控綜合運用的立體水利系統，為建設噸糧田創造了條件。“三暗”工程與明渠、明溝、明墑相比，具有提高土地利用率，灌水快，排水暢，降水效果好，減少滲漏，農機操作方便安全，減少歲修，取材易，造價低，節省水旱田開明溝用工多等許多優點。“三暗”工程在農田水利建設中的運用，實是在傳統技術基礎上的創新，這為高速發展農業，實現農業現代化邁出了新的一步。
又石質倒虹管道可視為特殊的地下輸水管道。清代嘉慶十四年（1809），四川合江縣鎖口鄉劉士朝主持修建了一條引水過河灌溉的渠堰，渠道過河處設置了石質倒虹管，全長266米，水頭26米，進出口高差僅0.407米。管道用堅石預先鑿成63.5×40×40厘米的承插式管節，內徑13.5厘米，用糯米粥拌石灰作為管與管間膠結材料，并用這種材料抹平管內壁，以減少摩擦阻力。石質倒虹管能承受較大強度的水壓力，這一倒虹管至今保存完好。解放后此種石質倒虹管在合江縣得到了推廣應用[22]。
我國北方含沙量高的河流多，我國人民早在2000多年前已進行引洪灌溉和淤地活動，發明了淤灌和放淤技術，以利用河流中的水沙資源。在長期的歷史實踐中，積累了豐富的技術經驗，尤其在宋代熙寧年間，政府曾組織空前規模的大放淤活動，取得選擇適時放淤水情，做好淤田工程，預籌退水出路，正確處理放淤與防洪，放淤與航運等許多技術經驗。這些技術在現代進一步得到繼承和發展。如陜西省傳統引洛灌區，現已突破了引水含沙量不得超過15%（重量比，相當于166公斤/立米）的規定，引進含沙量高達60%（965公斤/立米）的渾水進行淤灌，基本解決了灌區汛期水量供需之間的矛盾，并改良了大片鹽堿地。當今引洪漫地（放淤）已作為水土保持和農田基建的一項內容被得到重視。如關中趙老峪流域是古老的放淤區，下游富平縣境內有引洪漫地34000多畝，是將上游銅川市境內來的洪水泥沙，全部引入地中淤漫。漫過的地，每畝畝產400斤，有的甚至超過千斤，多年來，發生大暴雨，下游都不發洪水，原來的河床，現在變成了農耕地。河北省張家口地區通橋河引洪灌區，面積11萬畝，上游河道流域面積3060平方公里，引洪能力每秒450立米，多年來河道上游洪水基本上全部不出灌區，保護了下游的農田和村鎮。萬全縣在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道，總引洪能力達863米3/秒，一般年引洪水總量為2000萬立方米以上，初步達到大水不出縣的水平。由于一般洪水已不流入洋河，從而減輕了下游河道和水庫的泥沙淤積[23]。可見引洪漫地能起到良好的水土保持作用，這也可認為是傳統技術在今天的發揚。三、傳統塘堰和開發地下水工程技術的繼承和發展
歷史上山丘區的攔蓄水工程統稱為塘堰、塘壩，有“堰”和“塘”之分，又有山塘（山灣塘）和平塘之分。建國后大力修筑山灣塘，一些南方省區山灣塘已達數十萬座。有些地區對老式塘壩加以改造，以增加其蓄水量。如安徽省肥西縣對丘陵區沖洼里的攔沖塘，將原有塘底挖平，挖出的土墊高塘埂，增加了塘的蓄水深度；或把攔河壩加長增高，成四面筑埂式；在較大沖洼里，根據地形，或在“水深”處建塘，加高塘埂，“水淺”處不建塘，仍為田，或上下沖兩面筑埂成塘；或建成層遞式，高處蓄水灌高地，低處蓄水灌低地，頭層塘的放水渠兼作第二層塘的引洪溝，第二層塘的放水渠，兼作第三層塘的引洪溝，做到有層遞的引蓄，有層遞的灌溉。通過改造，蓄水深增加，老式塘壩蓄水面積與其灌區耕地面積比為1：4.6，改造后為1：9，滿足了淺丘區農田灌溉的需要[24]。
我國北方地區，在地面挖掘或在洼地筑埂形成的攔蓄徑流的工程叫澇池、坑塘等。建國后，北方地區群眾繼承以往的傳統做法，繼續修筑澇池，澇池數量發展很快。如陜西省黃河流域內在1956年有澇池1240座，1985年達8940座，30年增加6.21倍，總容量2588萬立方米。北方陜、甘、晉、內蒙、青、寧、豫七省（區）1985年黃河流域共有澇池19.8萬座，總容量8343萬立方米[25]。華北平原滄州地區通過開挖坑塘，攔蓄降雨徑流，滯瀝、除澇、灌溉，取得了治理旱、澇、堿的經驗[26]。原來在20世紀50年代末，華北平原大搞地上蓄水灌溉，不重視排水，造成了土地的次生鹽堿化。進入60年代，只排不蓄，大量水資源白白流失。70年代，大力發展井灌開發利用地下水，但由于深機井布局不合理，使得地下水位普遍大幅度下降，出現了大面積的漏斗區。淺井區多年只采不補，地下水位也普遍下降，使許多淺井報廢，而轉向打深機井。地表水由于連年的干旱和上游節節攔截，河道全年斷流。通過多年的實踐，人們逐漸認識到，要利用傳統的坑塘設施，攔蓄降雨徑流，散蓄散排，解決抗旱灌溉水，雨時將澇水排入其中，只要注意把坑塘蓄水位控制在返鹽臨界水深以下，并與溝渠連通，就不會引起鹽堿化。坑塘深度不宜少于3—4米，一般應深5—7米，面積15—30畝，最大不超過40畝。這樣就解決了長期存在的“旱、澇對立”，“排灌矛盾”，使瀝水轉化為灌溉水源，還能利用坑塘采補地下水。歷史上黃淮平原因為年際、年內的降雨量分布極不均衡，出現水少時強調修筑陂塘蓄水灌溉，水多時強調開挖河溝以排除洪澇和防止土壤返鹽。旱澇堿問題，排灌矛盾得不到妥善解決。而滄州地區在近30年來，通過改進傳統的坑塘技術，積極開挖和改進坑塘，將坑塘與井、渠聯合調控，較好地解決了旱、澇、堿問題，這一方法亦成為治水改土的一條重要途徑。
我國古代在開發利用地表水的同時，也很重視開發利用地下水，主要通過挖泉鑿井加以利用。建國以后，傳統的打井方法和提水機具繼續使用，并加以改良，尤其是開鑿筒管井的技術進展較大。筒管井的雛形在清代已經出現，清代郭云升《救荒簡易書》卷三已載有增加新、舊井出水量的方法：旱年將兩根已打通各節的長竹竿插入井底數丈，則“井水泉”。此方法簡便，又能增加出水量。現代稱由上部直徑較大的筒井和下部的管井聯合而成的井為筒管井。在筒井的井底加鑿管井，可增加出水量；又筒井開挖過深施工不易或不經濟，筒管井則比同樣深的筒井更經濟些。1956年河南省創制了一種鑿井方法，稱為“56”打井法。其井結構上部為8塊扇形磚砌筑，形成直徑為0.5米的小磚筒井，下部為木管管井。這種井取用幾層含水層，出水量大增。之后，筒管井又發展為水柜，即將筒井部分用大的集水坑代替，坑底再加鑿幾個管井。單個井又發展為井群，各井互相通聯，統一集中管理。
開鑿傳統土井的好處是很多的。土井主要開發淺層潛水，埋藏淺，雨水當年即能補給，一般不會產生地下水漏斗區。開采潛水后降低了地下水位，能防止土壤返鹽，達到改良鹽堿土的目的。目前采取井、渠結合，或井與渠、坑塘結合，河道節制閘、深渠與淺井結合等方式。如在枯水季節利用淺井，提取地下水灌溉農田，降低地下水位，騰空“地下水庫”庫容；汛期豐水季節，通過渠道引水灌溉和蓄水側滲，補給“地下水庫”水量。人們已認識到解決華北平原土壤鹽堿化的主要途徑是井渠結合的方法，該地區的灌溉抗旱，也形成以井灌為主，井渠結合的方式。
關于提取井水的工具，群眾也運用傳統汲水工具的工作原理，演化和革新出一些簡易的汲具。如拉水井，其原理與古代渴烏利用筒內形成真空，產生壓強差汲水相同。其制作簡易靈巧：用一根長約八、九米的八號鐵絲，一端接一小小的活塞，塞入一直徑約30毫米的塑料管內，管的下端塞一木制進水活門，上端將露在管外的鐵絲彎成鉤形，然后將塑料管裝入打入地下的外井管里，一個拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部費用僅50元（1993年價）左右[27]。由于打井簡便，取水方便，不花水錢，所以拉水井在一些地區推廣開來，幾乎達到每戶一井，甚至一戶數井的程序，有些菜園、瓜地也建造了這種井。
四、傳統圩田水利和海塘工程技術的繼承和發展唐后期至五代吳越時期，太湖平原已形成縱橫塘浦交加圩圩相接的水網圩田系統，皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后，圩田建設更加興盛，并發展至長江中游兩湖平原、鄱陽湖平原和珠江三角洲等地區，更加講究圩田修筑方法，提出“筑堤、浚河、置閘”是筑圩的三項基本技術要素，“缺一不可”[28]。又出現了分區分級控制和聯圩并圩等圩區治理技術。這些卓越的技術經驗在當今得到進一步的繼承和發揚。
太湖下游蘇州地區地勢低洼，歷史上修筑了大量的圩田。建國后，蘇州地區在繼承前人技術經驗的基礎上，總結出圩區治理的“四分開，兩控制”原則，即內外分開、高低分開、排灌分開、水旱分開，控制溝港水位、控制地下水位，以全面解決洪、澇、旱、漬各方面的問題。許多圩子和圩區治理時皆遵循這一技術原則。如蘇州地區昆山縣同心圩由低洼低產圩田改變成高產穩產農田，重要的就是正確實行了“四分開，兩控制”的水利技術原則。同心圩圩形長方，南北長3.5公里，東西平均寬1.8公里，總面積6.3平方公里（9380畝），其中耕地面積6300畝。該圩是1958年由許多零散小圩聯并而成，聯并前的各個小圩圩岸單薄，河網零亂，田塊碎小，土壤板結，抗洪澇能力低。聯圩時，加高培厚圩堤，同時開挖了一條長3.5公里的中心河。之后又整治圩內水系，發展機電排灌，田間深埋排水暗管，按“四分開，兩控制”原則進行整治[29]，提高了抗洪排澇能力，特別是地下排水技術，突破了傳統圩田水利技術，具有很大的創造性。這項技術70年代被江蘇省水利廳加以推廣。到90年代，低洼圩區治理從聯圩并圩，利用老河網，已發展到以治理澇漬為主，實行高筑圩，雙配套（閘站），四分開（內外分開、高低分開、灌排分開、水旱分開），三控制（控制內河水位、控制地下水位、控制土壤適宜含水量）。一些條件好的圩區，發展田間“三暗”工程，進行暗灌、暗排、暗降，為農業的高產創造了基本條件。于是“四分開，三控制”也成為其他圩區治理的基本技術原則。我國東南沿海很早就修筑海塘工程，以防御海潮的侵襲，保護農田和城鎮的安全，江浙海塘是修筑的重點地段。東漢時已在錢唐縣建防海大塘，三國時孫吳在金山筑咸潮塘，唐代時已在江浙沿海建成系統海塘工程，五代至明清頻繁地興修海塘，不斷改進海塘結構。五代以前所筑海塘都是土塘，之后海塘結構從土塘逐步發展到竹籠木樁塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、魚鱗石塘等，每一類海塘結構又有多種型式，以適應不同的潮勢和土質，同時還修筑了護塘、護灘和挑溜工程。
目前江浙海塘，仍有土塘、各種柴塘和石塘，有些是清代一直沿用到現在，清代修建的條塊石塘和魚鱗石塘，“到目前浙西海塘尚有約80公里，仍屹立海濱”[30]。建國后繼承了“魚鱗石塘”這種型式，在材料等方面加以改進，建成“新魚鱗石塘”。如1955年在海寧縣建筑的“新魚鱗石塘”，塘身上部采用水泥沙漿砌條石，下部采用水泥沙漿混凝土塊，塘頂蓋面石和塘底蓋樁石均為混凝土塊，基樁采用鋼筋混凝土樁，這樣的海塘工程更能抵御洶涌的海潮沖激。在海鹽、海寧、平湖、紹興等地也修筑了一些不同型式的“新魚鱗石塘”[31]。可見結構堅固、耐久的“魚鱗石塘”，今后仍是一種可繼續采用的較好的海塘結構型式。此外，還可借鑒傳統的海塘工程設計技術思想，如根據不同的海岸地質和動力條件，因地制宜采用各種不同的海塘工程結構，使海塘工程更加牢固耐久。
總之，我國在數千年修建灌溉工程的實踐中，創造了眾多的水利工程類型和卓越的灌溉工程技術經驗，體現了我國勞動人民杰出的智慧。這些傳統的工程和技術是適合我國各地的自然、地理條件的，體現了因地制宜的原則，所以具有很強的繼承性。從工程類型來看，大致北方多興修引渠灌溉工程；南方的山丘區以蓄水塘壩為主，低洼平原以水網圩田為主，沿海則修筑海塘、堰閘等拒咸蓄淡工程；江淮地區位于南北過渡地帶，多修建陂渠串聯工程。北方還發展井灌，新疆修筑坎兒井等。這些多樣的灌溉工程類型經歷了數千年的實踐檢驗，具有強盛持久的生命力。又傳統灌溉工程多利用當地具有的土、石、木等建筑材料，這些材料經濟適用，施工技術群眾易于掌握，現今各地在修建灌溉工程時仍較多采用。不少傳統灌溉工程技術內涵豐富，具有合理性和科學性，在現今仍能吸收利用，有的甚至能解決技術難題。自古以來工程技術隨著社會的發展不斷進步，同一個技術在以往的基礎上逐步提高，應用范圍擴大，還常出現創新技術。我們要總結工程技術發展的規跡，尤其要重視探討傳統工程技術思想，如灌溉工程規劃思想、設計思想、水利家的治水思想，水利著作中的水利理論認識，及人們對技術發展內部規律的認識等，這些思想往往能給我們以重要的啟迪和借鑒作用。例如都江堰的系統工程規劃設計思想，北方多沙河水土資源利用的設計思想，區域治水規劃思想等都是前人給我們留下的珍貴遺產，需要繼續發揚光大。此外，傳統工程技術具有簡便、經濟、實用等諸多優點，我們應吸取其精華，用現代技術改造其不足的方面。如新疆坎兒井，具有能自流灌溉，不用提水工具；水質優良，水流穩定；冬季不封凍，可供全年灌溉和飲用；施工設備簡單，農戶易于操作；水行地下，能減少蒸發和避免風沙的侵襲等優點。但其開挖和維修工程量大，工作環境艱苦，費時費人力，目前掌握此技術的人員已經很少了。所以要改進坎兒井的挖掘技術，采用機械挖進提升設備，改善勞動條件，加強對坎兒井的管理和維護，使之發揮更大的作用。建國初期，吐魯番地區的吐、鄯、托三縣幾乎全靠坎兒井及泉水灌溉，后來修建了防滲渠道、小型水庫和機井等水利工程。目前吐魯番地區利用地表水3.88億立米，利用地下水9.94億立米，總的用水量增了幾億立米，但坎兒井水和泉水的水量都顯著減少了，代替它們的是每年用機井提取利用地下水四至五億立米，原來不花錢的泉水和坎兒井水，現在變成了要支付電費和油費的機井水。故有人主張要大搞坎兒井的維修和改建工程，并把它作為今后該地區水利建設的主攻方向[32]。所以我們要認真地總結傳統灌溉工程技術，使之與現代技術相結合，從而在水利建設中發揮更大的作用。
（1）課程對象的知識儲備。環境工程實驗作為一門環境工程專業基礎實驗課，是環境工程概論和環境工程原理等環境工程專業基礎課的配套課程，一般是在大學3年級開設。此時的學生均已修過了環境科學入門實驗、環境科學基礎實驗I、環境科學基礎實驗II、環境科學綜合實驗、儀器分析實驗等環境科學專業實驗教學內容，已基本掌握進行分析化學，儀器分析、環境監測等實驗工作的基礎，作為開展環境工程方向實驗的前期準備，為開設環境工程實驗課程創造了良好的可行性條件。
（2）課程建設的硬件基礎。實驗課程改革之前，因實驗設備不足，同一套裝置往往應用于幾個不同實驗，如過濾實驗和離子交換實驗，故此，需要經常拆裝柱子更換填料。如此不僅耗時耗力、浪費填料，且裝置經多次拆裝后，容易損壞和漏水。又由于蠕動泵等設備的套數不足，每個實驗組的學生數較多，學生的動手機會較少，老師也無法親自指導。實驗課程改革后，學校與學院共同為環境工程實驗室投入了近50萬元的建設資金，增加了多套實驗裝置，如厭氧生物濾池、膜生物反應器、活性炭吸附柱、離子交換柱和蠕動泵等。這些設備均由廈門大學環境工程的教師自主設計，委托加工，符合實驗的實際需求，具有易清洗，易拆裝的特點。但因環境工程實驗設備體積較大，實驗室空間有限，房間內不可能擺放很多套實驗裝置，我們采取了將學生分組，同時進行多個不同內容的實驗，如：2組（4～5人/組）進行曝氣生物濾池實驗，2組進行活性炭吸附實驗，2組進行過濾實驗等，盡可能保證每個學生都有充足的實驗操作時間，為他們創造更多的動手機會，對總體實驗教學效果具有顯著的作用。
2課程設置與內容安排
本課程設置的內容根據國家環境工程類教學指針要求，根據本學院人才培養方向的具體特點，實驗教學主要是針對環境與生態工程專業人才培養。實驗內容參考了國內外最新的研究與應用成果并結合多年的科研和教學實踐，以水污染控制工藝為主，共開設了9個實驗項目，以下是每個項目的具體內容：
（1）實驗1，混凝處理實驗。要求認識幾種混凝劑，掌握其配制方法。觀察混凝現象，從而加深對混凝理論的理解。
（2）實驗2，過濾處理實驗。觀察過濾及反沖洗現象，加深理解過濾及反沖洗原理。了解過濾及反沖洗模型試驗設備的組成與構造。了解進行過濾及反沖洗模型試驗的方法。測定濾池工作的主要技術參數并掌握觀測方法。
（3）實驗3，活性炭吸附處理實驗。了解活性炭吸附印染廢水的基本原理；通過考察不同實驗條件下，脫色率的變化情況，初步探討影響活性炭處理染料廢水的主要因素，并確定最優的吸附條件。
（4）實驗4，離子交換處理實驗。了解用離子交換法處理硬水原理和方法；了解離子交換樹脂的一般使用方法；掌握測定水的硬度的方法。
（5）實驗5，電解處理實驗。了解電解法處理印染廢水的基本原理。學會組裝電解法處理裝置及其操作。通過考察不同電解電壓及電極板間的距離條件下，電解池中的色度變化情況，初步探討影響電解法處理效果的因素。
（6）實驗6，厭氧生物濾池處理實驗。了解厭氧生物濾池處理有機廢水的基本原理，并通過考察水力停留時間與有機物去除效果的關系。
（7）實驗7，好氧生物濾池處理實驗。了解曝氣生物濾池的處理特性，并通過考察貝殼填料在硝化反應中所起的使用，同時掌握納氏試劑分析水中氨氮的方法。
（8）實驗8，膜生物反應器處理實驗。了解生物法降解染料反應過程的基本原理，掌握膜生物反應器處理印染廢水工藝的特點及流程。
（9）實驗9，固定化小球吸附染料實驗。了解固定化PVA小球對染料的吸附原理，掌握固定化PVA小球對色素的吸附性能。這些實驗項目既涵蓋了代表性的傳統水處理工藝，如混凝、沉淀和吸附等物理處理工藝，又涵蓋了近年來國內外流行的新工藝、新技術、新設備，如好氧生物濾池、厭氧生物濾池、膜生物反應器等新型污水處理工藝。通過這些實驗課程，學生可以加深對水污染控制工程實驗技術的基本原理、工藝的了解，有助于學生對工程實踐經驗的培養。本課程設置的特色：①強調實驗選題與科研實踐相結合；實驗選題注重實驗內容的先進性和實用性，將科研成果引入本科生實驗。比如采用南方海濱常見的海產廢料牡蠣殼作為曝氣生物濾池的填料，設計出生物濾池處理氨氮廢水實驗；此外，還采用平板膜生物反應器設計污水處理實驗，脫色菌接種生物濾池處理印染廢水實驗，固定化小球吸附脫色實驗等。這些實驗內容以我院在環境工程領域中的新成果為素材而設計，具有工藝新穎，操作簡捷，實用性強等優點。通過幾屆的教學實踐，發現所設計的實驗項目確實能夠大大激發了學生對工程實驗興趣，學生在實驗過程中親身感受到污水在不同的處理工藝條件下得到了凈化，通過自己的雙手付諸于實踐，從而學到了如何運用所學的理論知識，深刻領會到從理論到實際應用還需要做大量的實踐工作，從中積累更多的經驗，學到更多的只有在實驗室才能學到的知識。②強調教學過程突出科研素質的培養。教學過程避免簡單地參觀儀器或觀摩演示過程，每個實驗項目的流程都涵蓋了課前相關資料預習、課內理論指導、實驗方案討論、現場實驗操作、課后數據整理及實驗總結分析。在實驗過程中，避免填鴨式的教學方法，積極采用啟發、引導、互動式的教學方法，啟發學生主動發現問題，通過與帶課老師的交流進而解決問題，這樣才有利于學生理解實驗過程，能夠自覺、能動地完成實驗。
3考核方法
水源是節水灌溉工程中首要考慮的問題。對具體工程來講，水源條件對工程類型選擇影響很大，如山區中的一些果樹種植區，大部分為微型水源工程，水資源量非常有限，若推廣地面灌溉成大水漫灌，水量嚴重不足，控制面積很小，因此，推廣果樹噴灌、滴灌、水量出流灌等灌溉技術，盡量投入較大，但效益高，農民積極性高，應用就很成功。
2灌區的經濟條件，農民的經濟承受能力
按照“誰受益，誰負擔”的原則，節水灌溉工程應由政府和農民共同投資，但國家和地方政府的投入是有限的，投資和受益的主體是農民，因此，要通過示范推廣，提高農民的認識水平。政府要引導農民推廣節水灌溉新技術，在選擇工程形式時，要考慮農民的收入水平，投資方面，不能在大面積推廣中片面追求投資的工程形式。比如秀嶼區丘峻地帶，農作物多采用渠道防滲技術結合應用灌或溝灌技術，推廣節水灌制度，按照規范要求確定防滲工程和田間工程標準，灌溉水的利用率和水分生產率會有大的提高，投資低，農民容易接受。但農村勞動力，又能使其他行業創造更高的效益。莆田市的節水灌溉工程形式的選擇，不應當超越歷史發展階段和當地經濟條件，在沒有進行技術經濟條件論證的情況下，不能簡單地把兩種不同的工程類型進行比較。
3與當地的生產方式和農業現代化進程相適應
進行九十年代以來，灌溉工程建設已引起了各級政府和廣大農民的高度重視，水利投入的加大，水資源的供需矛盾尖銳化，促進了節水灌溉技術的發展，農業機械化、現代化進程加快。為了保證農民的利益，中央制定了土地承包30年不變的政策，這為節水灌溉技術的發展提出了新的課題，如何使節水灌溉技術的發展與現有的農業生產方式相適應？同時又要和農業現代化建設相協調？比如大田噴灌技術，如果不解決種植多樣化的問題，不形成規模經營和社會化服務的條件，是難以大面積推廣的。要解決種植多樣化的問題的方法是統一規劃，適度規劃經營和建立社會化服務體系或供水公司進行管理，解決了某些類型的節水灌溉技術與生產方式和農業現代化建設不適應的問題。
4必須搞好效益分析
在我國社會主義市場經濟體制逐步完善的過程中，經濟效益成為建設節水灌溉工程的敏感性問題，農民注重的是自身的經濟效益，灌區注意的是管理單位的整體效益，國家在重視經濟效益的同時，更重視社會效益、生態環境效益。在節水潛力最大的糧食作物中推廣節水灌溉技術，由于水價低、糧食作物的對比效益低，選擇灌溉工程形式應慎重。同時，節水灌溉工程的建設，必須多方籌集資金，實在經濟，社會效益和生態環境的統一。
5參考成功的經驗，考慮技術的成熟程度
不管哪一種節水灌溉工程形式，都有其工程技術特點，也有其使用范圍，對于類似條件的地區應優先采用應用成功的技術，對于應用不成功的技術，要分析總結原因，慎重采用。同時，在選擇工程形式時，要重視設備水平，技術成熟程度，有些不太成熟的技術如嘇灌技術等要先試驗，后推廣應用。
6非工程節水措施和農業種植結構
節水灌溉的目的是提高水的利用率扣水分生產率，但僅靠節水灌溉工程提高水分生產率是很有限的，灌溉和農業措施的結合，不僅是提高水分生產率的需要，也是農民增收增效的需要。除滴灌和地下灌溉形式外，其余節水灌溉形式都難以減少作物的棵間蒸發，特別在作物生產前期，作物的遮陰率低，棵間蒸發量大。通過農業節水措施減少這部分蒸發，在相同產量水平下水分生產率會大有提高。通常推廣的農業節水技術有：耕作保滴技術，如“虛實并存”耕作技術。吉稈、地膜覆蓋技術。不同的農業種植結構，要采取不同的節水措施，同時要考慮扣非工程措施的結合。
7如何管理
節水灌溉重建輕管的問題，已經引起人們的高度重視，特別是社會主義市場經濟條件下和現有的生產方式下顯得尤為重要。國內外的有關專家認為，節水灌溉工程的管理占總效益的50%，由此可見管理工作的重要。事實上，工程建設好，因管理不善使工程效益難以發揮的例子并不鮮見，哪里工程管理好，其效益就高。
水源是節水灌溉工程中首要考慮的問題。對具體工程來講，水源條件對工程類型選擇影響很大，如山區中的一些果樹種植區，大部分為微型水源工程，水資源量非常有限，若推廣地面灌溉成大水漫灌，水量嚴重不足，控制面積很小，因此，推廣果樹噴灌、滴灌、水量出流灌等灌溉技術，盡量投入較大，但效益高，農民積極性高，應用就很成功。
2灌區的經濟條件，農民的經濟承受能力
按照“誰受益，誰負擔”的原則，節水灌溉工程應由政府和農民共同投資，但國家和地方政府的投入是有限的，投資和受益的主體是農民，因此，要通過示范推廣，提高農民的認識水平。政府要引導農民推廣節水灌溉新技術，在選擇工程形式時，要考慮農民的收入水平，投資方面，不能在大面積推廣中片面追求投資的工程形式。比如秀嶼區丘峻地帶，農作物多采用渠道防滲技術結合應用灌或溝灌技術，推廣節水灌制度，按照規范要求確定防滲工程和田間工程標準，灌溉水的利用率和水分生產率會有大的提高，投資低，農民容易接受。但農村勞動力，又能使其他行業創造更高的效益。莆田市的節水灌溉工程形式的選擇，不應當超越歷史發展階段和當地經濟條件，在沒有進行技術經濟條件論證的情況下，不能簡單地把兩種不同的工程類型進行比較。
3與當地的生產方式和農業現代化進程相適應
進行九十年代以來，灌溉工程建設已引起了各級政府和廣大農民的高度重視，水利投入的加大，水資源的供需矛盾尖銳化，促進了節水灌溉技術的發展，農業機械化、現代化進程加快。為了保證農民的利益，中央制定了土地承包30年不變的政策，這為節水灌溉技術的發展提出了新的課題，如何使節水灌溉技術的發展與現有的農業生產方式相適應？同時又要和農業現代化建設相協調？比如大田噴灌技術，如果不解決種植多樣化的問題，不形成規模經營和社會化服務的條件，是難以大面積推廣的。要解決種植多樣化的問題的方法是統一規劃，適度規劃經營和建立社會化服務體系或供水公司進行管理，解決了某些類型的節水灌溉技術與生產方式和農業現代化建設不適應的問題。
4必須搞好效益分析
在我國社會主義市場經濟體制逐步完善的過程中，經濟效益成為建設節水灌溉工程的敏感性問題，農民注重的是自身的經濟效益，灌區注意的是管理單位的整體效益，國家在重視經濟效益的同時，更重視社會效益、生態環境效益。在節水潛力最大的糧食作物中推廣節水灌溉技術，由于水價低、糧食作物的對比效益低，選擇灌溉工程形式應慎重。同時，節水灌溉工程的建設，必須多方籌集資金，實在經濟，社會效益和生態環境的統一。
5參考成功的經驗，考慮技術的成熟程度
不管哪一種節水灌溉工程形式，都有其工程技術特點，也有其使用范圍，對于類似條件的地區應優先采用應用成功的技術，對于應用不成功的技術，要分析總結原因，慎重采用。同時，在選擇工程形式時，要重視設備水平，技術成熟程度，有些不太成熟的技術如嘇灌技術等要先試驗，后推廣應用。轉6非工程節水措施和農業種植結構
節水灌溉的目的是提高水的利用率扣水分生產率，但僅靠節水灌溉工程提高水分生產率是很有限的，灌溉和農業措施的結合，不僅是提高水分生產率的需要，也是農民增收增效的需要。除滴灌和地下灌溉形式外，其余節水灌溉形式都難以減少作物的棵間蒸發，特別在作物生產前期，作物的遮陰率低，棵間蒸發量大。通過農業節水措施減少這部分蒸發，在相同產量水平下水分生產率會大有提高。通常推廣的農業節水技術有：耕作保滴技術，如“虛實并存”耕作技術。吉稈、地膜覆蓋技術。不同的農業種植結構，要采取不同的節水措施，同時要考慮扣非工程措施的結合。
7如何管理
節水灌溉重建輕管的問題，已經引起人們的高度重視，特別是社會主義市場經濟條件下和現有的生產方式下顯得尤為重要。國內外的有關專家認為，節水灌溉工程的管理占總效益的50%，由此可見管理工作的重要。事實上，工程建設好，因管理不善使工程效益難以發揮的例子并不鮮見，哪里工程管理好，其效益就高。
上文提到，土木工程概預算工作面臨諸多挑戰，理念的落后、動態元素考慮不周、預算操作流程繁雜、編制管理失效等問題，嚴重制約了土木工程提高概預算工作質量水平。為此，筆者結合多年工作經驗，圍繞上述問題，提出相應的解決辦法。
1.1強化意識影響，重視監督與校審
正確理解、認識土木工程中的概預算工作，并將其看做工程監督、校審的關鍵環節，核心任務，從理念、意識上，糾正在制定生產經濟計劃、預算管理中存在的認識問題。一方面，堅定“三公”原則，不偏向于“計劃經濟”，時刻以工程質量額定指標為原則，開展工作，如有特殊要求，工程預算人員應與工程負責人及時取得聯系，并針對實際問題，展開討論，盡可能削弱意識影響。另一方面，加強土木工程預概算工作的監督與校審工作，圍繞國家制定的“財經紀律”，制定生產經濟計劃，開展預算管理工作，讓工程概預算工作起到完善體制、改革建設行為的作用，使其能夠正確控制、管理土木工程的流通資金，最大限度降低“經濟意識”的負面影響。
1.2完善編制工程預算的額定體系
針對土木工程不確定干擾因素太多這一問題，土木工程應予以高度重視，并采用一系列改革措施，完善編制工程預算的額定體系，具體實施步驟如下：
1.2.1充分考慮“動態因素”在土木工程預概算、規劃，擬定管理方案之初，預算人員需結合以往工作經驗，按地域分布、經濟影響程度，把土木工程中的相關經濟元素分類，并確定它們的“風險類型”、“風險度”，為土木工程預算提供可靠的規劃、計算、統籌依據。
1.2.2逐步完善額定機制按照預先設定好的土木工程定額，靈活調整各動態因素的分布和影響范圍，結合實際情況，按照工程的施工難度差異、工程建設的經濟影響作用大小、工程預算風險程度的深淺，確定額定標準的最低限額，以及額定標準的變化浮動范圍，從而最大限度的提高工程額定機制的經濟效益影響。
1.3制定標準、加強工程概預算的制度建設
土木工程建設的相關要素固然很難搜集，很給預概算工作帶來諸多困擾，但為了要規劃工程成本、宏觀調控工程的經濟發展趨向，工程必須學會正確處理無法確定、驗證困難的“工程量”。
1.3.1確立預算科目體系將工程所需的“工程量”羅列出來，根據勘測、考量的復雜程度、難易程度進行編輯管理，制定計算周期，按照定額周期，開展預算工作。如發現工程量存在誤差，則需明確標記出來，并記錄誤差方向，當計算周期到來時，將存疑工程量統一列入計算體系中，如此，可大大降低預概算工作量。
1.3.2逐步改革預算管理制度在標準執行過程中，不斷改進、完善，逐步形成企業自身的成本、費用定額標準。同時針對企業預算管理中的難題，完善明確責任中心的權責，界定預算目標，編制預算、匯總、復核與審批、預算執行與控制管理、業績報告及差異分析、預算指標考核等一系列全面預算管理制度。
1.4完善土木工程概預算相關技術研發、人力資源培養工作
依靠網絡技術、信息技術優勢，改編、整頓土木工程的概預算工作模式，采用數字化、智能化、自動化的信息平臺，并與土木工程各施工、管理部門創建信息溝通渠道，讓工程變量信息及時傳送到預算人員手中。除技術革新之外，土木工程還有計劃、有目的的開展人力資源培養活動。一方面，利用技術培訓、能力培養，提高預算人員解決復雜經濟問題、工程技術問題的能力，讓他們擁有預控投資的行為意識。同時，引入資質考核機制，切實落實持證上崗，所有工程預算人員都要參加資格審查。另一方面，讓預算人員進入現代化的概預算工作體系，鼓勵他們主動改變、完善自身的概預算編制理念與行為模式，當發現管理工作有不足、漏洞時，應及時與工程負責人聯系，協同解決問題。
2結論
通過互聯網以及信函咨詢的方式，對國內同濟大學、清華大學、浙江大學、哈爾濱工業大學、中南大學和湖南大學6所高校的土木工程地質教學課程內容設置進行了調查，通過調查發現，以上學校主要存在以下幾個共同點：
1、強調對工程地質基本概念的學習。在課堂學習過程中，主要課時都集中于學習在工程實踐中經常用到的專業術語，強調概念的厘清。課堂學習的主要內容主要包括以下幾個方面：(a)地質作用與地質構造的基本知識，包括地質年代的識別、地質圖的識圖、常見地質結構的概念（褶皺、節理、斷層等）；(b)三大巖石（巖漿巖、沉積巖、變質巖）的成因、歸類和鑒別；(c)第四紀地質的基本知識，包括殘積土、沉積土、沖積土、坡積土等概念、成因及對工程的影響；(d)地下水的基本知識，包括地下水的分類、運動基本規律、補給與排泄方式、對工程的影響等；(e)工程地質勘察與分析在具體工程的應用，包括在隧道工程、邊坡工程等方面的應用。
2、強調室內實驗是課堂書本學習的延伸。室內實驗主要目的是為野外地質實習做準備，學習地質羅盤等地質考察工具的使用，同時亦學習通過巖石標本來鑒別各類巖石，還要學習地質圖的填圖和閱讀等。
3、強調課堂學習與室外地質調查相結合的學習方式。從書本上學習到的知識僅僅停留在理論階段，書本上對地質相關概念的描述仍比較抽象，因此，各所高校皆強調野外地質實習對學習該門課程的重要性，把課堂上學習到的基本概念與現實工程中的真實地質條件一一對應起來，加深對基本知識的理解和掌握。一般而言，野外地質實習內容常包括野外巖石的識別、地質構造和地質年代的識別、巖層、節理等產狀的測定和描述等。各所大學對以上工程地質基本知識的學同小異，其目的是對工程地質這門課程有一個基礎的認識和感知，但是，同時，各所高校之間在這門課程內容設置方面有各有所側重。清華大學、同濟大學增加了現代先進的地質勘查技術的學習內容，介紹了地質超前預報的相關方法、原理及應用，比如介紹了地質雷達、紅外線探水、TSP等先進手段在隧道工程建設的應用。中南大學、湖南大學對野外地質實習極為注重，實習內容包括地質認識實習和工程實踐實習兩個階段，實習實踐時間長達20~30天，考察湖南西部地區在建或已建項目所處較為復雜的地質條件，以一個工程建設者的角度參與到實際項目的建設中去認識地質現象。石家莊鐵道大學地質教研室現有8名教師，教授2名，副教授3名，講師3名，其中具有博士學位的4人，碩士學位的4名。獲得的獎項包括校級講課比賽特等獎1名，二等獎1名，校級優秀教師1人，今年主持或參研的省部級及以上科研項目10余項，并承擔省級精品課程1項。雖然教研室在老師們的努力下取得了不錯的教學和研究成果，但是，和兄弟院校的工程地質教研相比，我們仍然存在諸多不足之處。首先就是教師隊伍建設的不足，工程地質是一門經驗型極強的專業，需要足夠豐富的現場工程經驗，因此需要老中青傳幫帶，讓青年老師盡快熟悉和掌握工程地質教學的技巧和方法。其次，對工程地質教學的重視程度不夠，課時設置偏少。最后，教學內容更新不夠及時，工程地質中先進的技術方法在教學中介紹的內容不夠多。因此，為了跟上國內兄弟院校土木工程地質教學的步伐，教學改革刻不容緩。
二、當前土木工程地質教學存在的問題
通過以上詳細的調查和對比分析，目前土木工程地質教學仍存在以下問題：
1、土木工程地質教材的使用各自為政。目前各個高校使用的教材基本上是各自高校的老師根據自己的講義編排而成，缺乏一個統一的標準，因而導致經典精品教材較少。單從教材的題目上足可看出目前教材缺乏統一性和協調性。例如中南大學所用的教材為《土木工程地質概論》，浙江大學的教材題名為《土力學與工程地質》，石家莊鐵道大學所用教材題名為《工程地質學基礎》等。
2、在教學內容上與其它課程交叉重復，無法突出本門課程的特色。工程地質是一門基礎課程，是巖土工程、隧道工程等課程學習的基礎，因此，由于與其它學科老師交流不夠充分，往往存在重復講授的情況。比如，以有效應力這個概念為例，在工程地質、土力學、基礎工程等課程都涉及到，由于這個概念的重要性，各科老師為了追求各門學科的系統性和完整性，都會著重講解這個概念，雖然在一定程度可以加深學生對這個知識點的理解，但是從側面也可說明知識的重復交叉導致學業內容的累贅。
3、課時安排過少。目前各所高校對土木工程地質這門課的重視程度，課堂課設課時大多是32~48個學時，因此，老師在安排教學進度時顯得極為緊張而緊湊。從實際教學安排來看，基本上講解完三大巖石、地下水、地質構造基本概念后，沒有足夠的時間深入來探討地質條件對工程的影響，往往后面工程應用的章節皆為學生自學。
4、知識學習與工程案例結合程度不夠。由于部分老師本身參與的工程項目不多，同時又由于課時的不夠，這兩部分原因導致學習的主要內容集中在枯燥的理論知識部分，學生容易產生枯燥情緒。
三、土木工程地質教學改革措施
為了很好地解決當前土木工程地質教學中存在的問題，讓學生從這門課程中更多地學習到有助于工程實踐的知識，必須有針對性對當前教學實踐中存在的問題進行改革，具體改革措施如下所述：
1、建立和完善土木工地質程精品課程精品課程建設既是壓力，又是動力。通過精品課程建設，可以找出當前教學中存在的薄弱環節，精簡重復的教學內容，突出本門課程的特色，使土木工程地質這門課的教學目標和任務更加明確。精品課程建設首先就是教材建設，因此，有必要根據新時期土木工程培養目標，并結合當前土木工程建設中出現的新問題、新方法、新技術，編寫一本深入淺出的教材，教材中不僅包含傳統的知識要點和概念，還應包含當前新的地質知識觀點、新的地質勘查手段等，同時還應包含工程實例，讓學生盡可能地更深入地建立起工程地質與工程項目的聯系。精品課程建設中重要的一條就是教師隊伍的建設，因此，有必要加大對教師隊伍的培養力度，引進和培養一批有新視野、新知識的老師，以此給課堂注入新的氣象。
2、注重教學手段和教學方法的革新注意授課的科學性與藝術性，在教學過程中，善于發揮學生的主導地位，采用“討論試”、“啟發式”教學模式。同時，要注重課前的準備，精心備好每一節課，善于總結歸納每節課的重點，以“主線法”講授課程知識。
3、增強對工程地質教學的重視對工程地質教學的重視首先就體現在教學和學習的時間上。盡量安排更多的課時，讓老師有足夠充分的時間去講解基礎概念和工程實例。同時，老師也可以通過其它方式來增加學生們的學習時間，比如規定某個主題，要求學生自主獨立進行文獻調研，完成該主題相關文獻的歸納總結，并加大平時學習報告在總成績中的比例。另外，強化考試試題庫建設，完善考試規范和制度，強化對學生進行專業知識訓練。最后，要重視工程地質實習在教學中的作用，因為該門課程的實踐性很強，需要從大自然中去認識和掌握工程地質現象，使學生鞏固在書本上學到的知識，有感性認識上升到理性認識，同時在野外地質實習過程中，亦可鍛煉學生們的體魄和吃苦耐勞的能力。
4、緊密聯系工程實踐學習的目的最終是為解決實際工程的問題，在教學的過程中融入工程實例有助于學生在正式進入工作崗位之前對其有初步的認識和了解，因此，工程實例教學是一個非常重要的手段。比如，老師可以把自身主持或參與的工程項目作為案例，結合書本知識講解如何解決工程問題，分享在解決工程問題過程中的心得體會，這樣寓教于樂的方式既能激發學生的學習興趣，又能讓他們積累相應的工程經驗知識。
1.1教材
選擇合適的教材和處理好教學內容是至關重要的，教材選擇始終以專業和行業需求為依據，注重理論與應用相結合，基礎性與前瞻性兼顧的原則。現有測繪工程CAD教材往往偏重于基本圖形的繪制，實例不典型，往往與專業脫節，不便于學生對本專業的理解。因此在授課中將多種教材內容相結合，制定適應應用型本科測繪CAD的教學大綱，并根據實際情況編制實習指導書與習題集，明確培養目標，注重理論基礎與專業實踐相結合。
1.2教學內容改革
雖然多個專業都開設CAD課程，但各專業有其自身特點和應用范疇，行業中對CAD操作能力的要求也不同。以測繪工程專業為例，多涉及地形圖繪制，以此為中心，教學中應強調地形圖中點線面等符號的繪制、圖框的制作及與南方CASS專業軟件的聯系，同時結合專業課的內容，講授繪圖時的注意事項，鞏固相關專業知識。而對于房產專業就沒有必要學習地形圖知識，反而應重視自身行業的需求及建筑行業相關標準規范。因此不同專業應對教學內容進行合理更新。測繪CAD在目前以“二維圖形繪制與編輯”為主的前提下，引入二次開發理論方法及專業圖繪制內容，并簡要介紹二次開發的測繪工程應用軟件情況，彌補目前國內測繪CAD教材稀缺等問題。
2教學方法和教學手段改革
采用合適的教學方法和教學手段是圓滿完成教學任務、提高教學質量的關鍵環節。測繪工程專業CAD課時為48學時，學時較少，所以需充分利用現有教學資源完成教學任務。目前普遍采用的是多媒體演示教學與上機相結合，在一定程度上是不錯的教學方式。但缺點是在課程中過于獨立，有些學生在課堂上能夠理解的東西等到下次上機時卻無從下手，學生得不到立即訓練的機會，不利于對知識的掌握。較為理想的方式是，在機房采用教學管理系統，教師機控制學生機，教師演示的過程既能讓學生見到又能進行師生之間互動，同時配以板書進行講解補充，之后學生親手操作。這樣能夠及時看到自己欠缺之處，并通過親自操作加深記憶，充分實現教與學并舉的目的。如葉愛銀所說，課程結束后再安排2周的實習專周作為強化效果更好。另外在實際教學中，引入多種教學方法和手段，如錄像教學：將命令操作步驟或圖形繪制方法進行錄像，便于學生及時查看與回顧；生產項目案例教學：引入專業工程圖件，通過具體例子或實際上產項目，使學生體會并掌握CAD在專業中的應用；網絡教學：讓學生上網查詢CAD軟件更新、應用實例、專業應用等最新進展；引導教學：在教師的帶領下，學生通過思考與討論，匯總相同圖形的不同繪制思路，培養學生舉一反三的能力。
3考核內容調整
關于CAD課程的考核方式，以往多采用筆試加上機，且強調的是要求學生會用基本命令畫簡單圖形，在這一點上忽略了測繪工程專業要求。所以考核時應注意添加專業應用，要求學生在規定時間內完成專業工程圖的繪制，綜合平時成績、繪圖速度與準確度考核學生對知識的掌握程度。
4師資隊伍建設
CAD課程的實踐性很強，在教師的安排上，最好是本專業教師講授本專業CAD課程。因為教師參與過實際生產項目，熟悉內外業實踐經驗與技巧，具有較好的操作和繪圖經驗，這樣在講解一些命令時可以穿插專業實際工程圖紙練習，做到將“CAD”與“測繪工程”有機結合。否則一個專業教師教授多個專業的CAD課程，往往不能較好的了解各行業要求，也可能不知不覺地將自己專業的技術要求帶到教學中去，對其他專業學生可能是一種誤導。因此，教學改革必須重視專師專教的作用。除此之外，授課教師還應該與專業課教師溝通和交流，了解后續課程需要用到哪些知識，做好將專業知識與CAD課程的進一步結合。
5其他
教師在教學過程中應注重培養學生自主學習意識，增強創新能力。隨著網絡和計算機技術不斷更新，CAD軟件也在不斷升級，但在測繪工程專業中對CAD軟件更新要求不高，因為專業制圖軟件南方CASS是建立在CAD平臺基礎之上的。CASS軟件更新較慢，所以CAD使用較早版本即可滿足要求，但為了保證學生對新知識、新版本的了解與掌握，在授課過程中教師應注重培養學生掌握軟件的方法和要領，提高學生自學能力。
6結語
機械工程控制基礎課程是一門基于復變函數、微積分、力學、電工學定律等諸多數理知識、存在許多理論推導和計算公式的專業基礎課程。課程理論性強，系統性強，抽象難懂。本課程課時少，根據專業的不同，只有30~45學時，但課程覆蓋面非常廣，內容繁多，教學內容很難深入，部分前期基礎課程沒有開設，缺乏支撐，教與學都十分困難。教學內容涉及眾多的控制數理公式的推導、相對實際問題存在著很多簡化，與實際問題有時差異大，造成學生學習興趣不夠，對本課程的重要性認識不夠，難以激發學生的學習熱情，影響教學效果。該課程理論性強，怎么樣與實踐緊密結合，使學生更好更深入掌握本課程的教學內容，一直是本課程教學中重點需要考慮的問題。課程教學改革前我們一直采用傳統的課堂教學加一、兩次實驗課的方式進行，怎樣在此基礎上對實踐環節進行調整，更好地加深學生對課程內容的理解，提高學生解決實際問題的能力，是課程教學改革的重點之一。基于機械工程控制基礎課程的教學現況和特點，我們嘗試從教學內容改革、教學方法改革和考核模式三方面進行課程改革，取得了預期的教學效果。
二、教學內容改革
現在使用教材是楊叔子主編的《機械工程控制基礎》，教材內容系統性強、內容詳實，但本學院該課程課時相對少，且本院機械類專業以應用型專業為主，所以必須結合專業特點，與機械工程領域實際問題緊密結合，對教學內容進行優化、簡化和整合。將復變函數和拉普拉斯變換等課程需要的主要數理內容整合到教學內容中，簡化了部分原理和公式的詳細敘述和推導，并刪除了拓展性的可自學的狀態空間模型、高階系統的時間響應分析、非線性系統初步、線性離散系統初步和系統辨識初步部分，收集補充拓展了應用實例的內容以及關聯領域最新研究進展。根據課程和專業特點，重新設計了機械工程控制基礎課程以下五個方面的教學內容：1.機械工程控制基礎概述，主要介紹機械工程控制論、機械控制系統分類、模型、特點、要求、由來和發展、發展趨勢以及與機械制造及其自動化和機械電子工程專業的結合及應用。2.機械工程控制系統的數學模型，主要講述拉普拉斯變換、系統的微分方程數學模型、系統的傳遞函數和方框圖及其在實際機械工程實際問題中的應用。3.機械工程控制系統的時間響應分析。主要講述時間相應及其組成、典型輸入信號、一階系統和二階系統時間響應分析及其在實際機械工程實際問題中的應用。4.機械工程控制系統的頻率特性分析。主要講述頻率特性組成及圖示方法、頻率特性的特征量、頻率特性分析及其在實際機械工程實際問題中的應用。5.機械工程控制系統的穩定性。主要講述系統穩定性特性、Routh穩定判據、Nyquist穩定判據、Bode穩定判據及其在實際機械工程實際問題中的應用。在每一章節中，我們都增加了機械工程領域內實際的控制問題實例，并使用Matlab軟件進行仿真，擴充教學信息，提高學生的學習興趣。
三、教學方法改革
在教學方法上，我們圍繞應用型機械工程專業的特點，重視實踐活動，理論緊密聯系實踐環節，提出了新的教學方法和教學模式。1.以機械工程控制系統為中心主線，運用實例引出教學內容。整個課程教學以一個典型的復雜機械工程控制系統實例為主線，導出講述系統的數學模型建立、傳遞函數、時間響應分析、頻率響應分析等內容，理論與實踐相結合，可以使教學過程思路清晰，學生理解直觀具體，有助于提升學生的學習興趣。2.多媒體技術廣泛應用。重新制作多媒體課件，增加具體實例控制系統的視頻、動畫等多媒體資源，可使課堂教學更為生動；在課件中增加自學課堂部分，包含課程背景知識、前面刪除的課堂不進行的教材拓展內容、基礎數理知識和例題解析，學生可以自主學習；課件增加自我測試部分，學生可以自主測試，診斷學習中的問題并改進。3.增加Matlab仿真環節。將Matlab及其提供的Simulink仿真軟件應用到教學中去，可以使公式推導、概念講述更為生動。仿真平臺可更改系統的各項參數進行演示，可對實驗環節進行有效補充。既可降低教學成本，又可讓學生自己進行實驗設計奠定基礎。4.實驗環節教學方法改革。實驗環節由教師演示向學生自主設計實驗環節轉變，增加學生自主設計開放實驗環節，教師對學生選題進行指導，選擇實際的機械工程控制系統問題作為實驗主題，由學生獨立提前設計方案，實驗課上進行實驗驗證和修正的方式來進行。
四、考核方法改革
