水利
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水利基础知识水利基础知识水利是指人们利用水资源,进行灌溉、排水、供水、发电等活动的技术和工程的总称。
水是人类生存和发展的基本条件之一,具有至关重要的作用。
以下是关于水利基础知识的概述。
1.水的循环过程:水的循环是指水在地球上不断循环流动的过程。
它包括了蒸发、降水、河流、湖泊和海洋的循环。
当太阳照射到地球表面时,水会蒸发成为水蒸气,上升到大气中形成云,最终形成降水,像雨、雪和冰。
降水会在地表汇集形成河流和湖泊,最后流入海洋,再次开始循环。
2.水资源的分类:水资源可以根据其用途和来源进行分类。
按用途分为工业用水、农业用水和生活用水。
按来源分为地表水和地下水。
地表水主要来自河流、湖泊和水库,而地下水则储存在地下的岩石和土壤中。
3.水资源的可持续利用:由于水资源的有限性,水资源的可持续利用变得尤为重要。
可持续利用的关键是要合理分配和使用水资源,以确保当前和未来的需求得到满足。
这包括提高农业灌溉的效率、减少工业用水的浪费以及加强水资源保护和环境管理。
4.灌溉技术和方法:灌溉是指给农作物提供水分的过程。
灌溉技术和方法的发展可以提高农作物的产量和质量。
常用的灌溉方法包括喷灌、滴灌和水沟灌溉。
喷灌将水喷洒在农田上,滴灌通过细小的管道将水滴在植物根部,水沟灌溉则是将水引入田间水沟中。
选择适合的灌溉技术和方法可以避免水资源的浪费。
5.排水技术和方法:排水是指将地下和地上的超出饱和状态的水排除或引入合适的地点。
排水技术和方法可以防止农田水logging,提高土壤的透气性和减少农作物的病虫害。
常用的排水方法包括土地开沟、地下排水系统和地表排水系统。
6.供水和水质处理:供水是指提供人们生活所需的饮用水。
供水技术和方法可以确保饮用水的安全和卫生。
常用的供水方法包括自流井、供水管网和水处理厂。
水质处理是指通过过滤、消毒和除味等方法处理供水中的污染物,以确保水质符合标准。
总之,水利基础知识是了解和掌握水资源管理和利用的基础。
通过合理利用和保护水资源,我们可以为人类的生活和发展创造更好的条件。
水利知识点总结一、水利的定义和意义水利是指人类对水资源的合理利用、管理和保护的技术与工程体系。
水利工程的建设和管理对于维护水资源安全、保障农田灌溉、发展工业和城市用水、防洪减灾等方面具有重要意义。
二、水文学基础知识1. 降水量:指某个地区在特定时间内通过降水的形式沉积在地面上的水量。
常用单位有毫米和立方米。
2. 蒸发量:指水从地表或水体蒸发到大气中的过程,常用单位有毫米。
3. 地表径流:指降雨水在地面流动形成的河流、湖泊等。
4. 地下水:指地下沉积层中储存的水资源,是重要的水资源补给源。
三、水利工程1. 水库:是人工修建的蓄水工程,用于调节河流的径流、发电和灌溉等。
2. 水电站:利用水流的动能转化为电能的设施,对发电起到重要作用。
3. 灌溉系统:包括引水渠道、水门、喷灌装置等,用于向农田输送水源进行农业灌溉。
4. 河道整治:通过改善河道的水流动力条件,防止洪水、冲淤和水土流失等问题。
5. 水务管理:包括水资源的合理配置、水质的监测和治理、水环境保护等。
四、水资源保护1. 水土保持:通过植树造林、退耕还林还草等方式,减少水土流失,保护水资源。
2. 水污染防治:建立污水处理设施,加强工业废水和农业面源污染的治理工作。
3. 水资源节约利用:推广水-saving设备和技术,减少人们对水的过度利用。
五、水利问题与挑战1. 水资源短缺:全球范围内有许多地区存在水资源不足的问题,需要采取相应的措施解决。
2. 水污染:随着工业化和城市化进程的加快,水体受到各类污染物的威胁,需要加强治理工作。
3. 水灾害:洪水、干旱等自然灾害对人类生活和农业生产造成严重影响,需要做好应对和减灾工作。
六、未来发展趋势1. 水资源综合管理:通过整合各类水资源,实现水资源的高效配置和综合利用。
2. 智慧水利:借助先进的信息技术手段,实现水利管理的自动化和智能化。
3. 生态水利:注重生态系统的保护,通过生态修复和生态补偿等手段实现可持续发展。
第一部分中国水利水电出版社——第一章水利工程概述第一节水利工程分类水利工程:对自然界的地表水和地下水进行控制与调配,以达到兴利除害目的而修建的工程。
水利工程按其对水的作用:分为蓄水工程、排水工程、取水工程、输水工程、提水工程、河道及港航整治工程等。
根据《水利基本建设投资计划管理暂行办法》(水规计【2003】344号),水利工程根据其建设规模和投资额分为大中型和小型工程。
大中型工程是指满足下列条件之一的工程:(1)堤防工程:一级、二级堤防。
(2)水库工程:总库容1亿m3以上(含1亿m3,下同)。
(3)水电工程:电站总装机容量5万kW以上。
(4)灌溉工程:灌溉面积30万亩以上。
(5)供水工程:日供水10万t以上。
(6)总投资在国家规定限额以上的项目。
水利工程按其承担的任务:分为防洪工程、农田水利工程、水力发电工程、给排水工程、航道及港口工程等。
1.防洪工程防洪措施是防止或减轻洪水灾害损失的手段和对策,现代防洪措施包括工程防洪措施和非工程防洪措施。
工程防洪措施:主要通过“上拦下排、两岸分滞”的方式来达到防洪减灾的目的。
非工程防洪措施:是通过行政、法律、经济和洪水监测预报等手段,调整洪水威胁地区的开发利用方式,加强防洪管理,以减轻洪灾损失,降低防洪投资和工程维护管理费用。
(1)“上拦”:防洪根本措施,在流域范围内采取水土保持措施,有效减少地面径流;兴建水库拦蓄洪水,减少下泄流量。
(2)“下排”是指采取疏浚河道、修筑堤防等河道整治措施,提高河道泄洪能力。
(3)“两岸分滞”是指河道两岸适当位置修建分洪闸、引洪道、滞洪区等,将超过河道安全泄量的洪峰流量通过泄流建筑物分流到该河道下游或其他水系,或者蓄于滞洪区,以保证保护区的安全。
《水利工程设计概(估)算编制规定》(水总【2014】429号)中的有关规定,按工程性质,将水利工程划分为枢纽工程、引水工程、河道工程三大类,具体划分如下图所示。
灌溉工程(1):设计流量不小于5m3/s的灌溉工程;灌溉工程(2):设计流量小于5m3/s的灌溉工程和田间工程。
水利专业知识和综合基础知识一、水利专业知识水利工程是解决水资源开发、利用和管理的工程学科,涉及到水文学、水力学、水资源调查、水资源开发、水资源管理等方面的知识。
水利专业知识的掌握对于有效地开发和利用水资源,保障人民生活用水和农业灌溉等有着至关重要的作用。
1.1 水文学•水文学是研究水文循环规律的科学,主要包括降水、地表径流、地下水、蒸发蒸腾和冰川、湖泊等各种水域的水文过程研究。
1.2 水力学•水力学是研究水运动规律的科学,主要包括河流、水渠、水库、管道等水体在运动过程中的力学规律和能量转化规律的研究。
1.3 水资源调查•水资源调查是指对某一地区水资源情况进行系统的调查研究,主要包括水资源量、水质、水文情况等方面的调查工作。
1.4 水资源开发•水资源开发是指通过各种工程手段对水资源进行有效的开发利用,主要包括水灌溉、水电站建设等方面的工程项目。
1.5 水资源管理•水资源管理是指对某一地区水资源的合理调控和管理,主要包括水资源分配、用水管理、水环境保护等方面的工作。
二、综合基础知识水利专业虽然有着自己的专业知识体系,但也离不开其他综合基础知识的支持,以下是一些与水利专业相关的综合基础知识。
2.1 地质学•地质学是研究地球构造、地壳运动、地质作用等方面的科学,对于水利工程的地质勘察、水文地质等方面的工作具有重要的指导作用。
2.2 土力学•土力学是研究土壤力学性质和岩土工程问题的科学,对于水利工程中的土木结构设计、坡面稳定性等方面的工作有着重要的影响。
2.3 岩石力学•岩石力学是研究岩石力学性质和岩石工程问题的科学,对于水利工程中的地下水利、坡面稳定性、洞穴开挖等岩石工程问题具有重要的指导作用。
2.4 工程力学•工程力学是研究力的平衡和作用的科学,对于水利工程中的结构设计、水力计算等方面的工作有重要的影响。
2.5 环境科学•环境科学是研究环境保护和污染控制的科学,对于水利工程中的水环境保护、水污染治理等方面的工作具有重要的作用。
水利基础知识水利基础知识水利是指人类对水资源进行开发、利用和管理的一门综合性学科。
水利工程是指为了解决水资源的开发、利用和管理问题而进行的工程建设。
水利工程的主要目的是保障人民生产和生活用水,防止水灾,提高农业生产水平和水资源的综合利用效益。
水利工程的分类水利工程按照其功能和用途可以分为以下几类:1. 水库工程:主要用于蓄水、调节水量、防洪、发电等。
2. 河道工程:主要用于治理河道、防洪、提高航运能力等。
3. 水闸工程:主要用于调节水位、控制水流、防洪等。
4. 水电站工程:主要用于发电、调节水位、防洪等。
5. 水利灌溉工程:主要用于灌溉、排水、防旱等。
水利工程的基本原理水利工程的基本原理包括水文学、水力学、土力学、结构力学等。
其中,水文学是研究水文过程的科学,包括降雨、蒸发、径流等;水力学是研究水流运动的科学,包括水流的速度、流量、水头等;土力学是研究土体力学性质的科学,包括土体的强度、变形等;结构力学是研究结构物受力的科学,包括结构物的强度、稳定性等。
水利工程的设计和施工水利工程的设计和施工需要遵循一定的规范和标准。
设计时需要考虑工程的功能、用途、经济性、安全性等因素,施工时需要遵循安全、质量、进度、环保等要求。
同时,水利工程的设计和施工需要考虑当地的自然环境、社会经济条件、文化背景等因素。
水利工程的维护和管理水利工程的维护和管理是保障工程安全和正常运行的重要环节。
维护和管理包括巡查、检修、保养、更新等工作。
同时,水利工程的管理还需要考虑水资源的合理利用、生态环境的保护等因素。
结语水利工程是人类对水资源进行开发、利用和管理的重要手段,是保障人民生产和生活用水、防止水灾、提高农业生产水平和水资源的综合利用效益的重要保障。
水利工程的设计、施工、维护和管理需要遵循一定的规范和标准,同时需要考虑当地的自然环境、社会经济条件、文化背景等因素。
水利基本常识一、雨量等级划分小雨:日降雨量小于10毫米。
中雨:日降雨量10~25毫米。
大雨:日降雨量25~50毫米。
暴雨:日降雨量50~100毫米。
大暴雨:日降雨量100~250毫米。
特大暴雨:日降雨量250毫米以上。
注:日降雨指本日8时至次日8时。
二、风力等级划分六级:风速10.8~13.8米/秒,每小时39~49公里,举伞困难,大树枝摇动,电线呼呼有声。
七级:风速13.9~17.1米/秒,每小时50~61公里,全树摇动,迎风步行感到不便。
八级:风速17.2~20.7米/秒,每小时62~74公里,树枝折断,人向前走阻力很大。
九级:风速20.8~24.4米/秒,每小时75~88公里,吹倒草房,吹动屋瓦。
十级:风速24.5~28.4米/秒,每小时89~102公里,可吹倒树林,破坏一般建筑物。
十一级:风速28.5~32.6米/秒,每小时103~117公里,摧毁力大,吹倒大树,一般建筑物严重破坏。
十二级:风速大于32.6米/秒,每小时117公里以上,海浪滔天,摧毁力极大。
三、热带气旋热带气旋是大气中的一种巨大涡旋现象,中心为台风眼,常风平浪静,近中心周围由于强烈的上升气流,伴有狂风暴雨,是最恶劣的危险区域。
热带风暴:近中心附近风力在8~9级的热带气旋。
强热带风暴:近中心附近风力在10~11级的热带气旋。
台风:近中心附近风力在12级的热带气旋。
强台风:近中心附近风力在12级以上的热带气旋。
四、干旱干旱是因长期少雨而空气干燥、土壤缺水的气候现象。
小旱:连续无降雨天数,春季达16~30天、夏季16~25天、秋冬季31~50天。
中旱:连续无降雨天数,春季达31~45天、夏季26~35天、秋冬季51~70天。
大旱:连续无降雨天数,春季达46~60天、夏季36~45天、秋冬季71~90天。
特大旱:连续无降雨天数,春季在61天以上、夏季在46天以上、秋冬季在91天以上。
五、洪水洪水是指特大的径流而言。
这种径流往往因河槽不能容纳而泛滥成灾。
中国水资源分布调查以及调配研究中国是世界上江河湖泊众多的国家之一。
流域面积在100平方公里以上的河流约有5万多条,流域面积超过l000平方公里的也有1600多条,天然河道总长40余万公里。
面积在1平方公里以上的湖泊达2 800多个,湖泊水面总面积达8万平方公里。
纵横交错的河流与星罗棋布的大小湖泊、沼泽和绵亘于高山之巅的冰川雪原,共同构成一系列复杂的水系。
为发展经济、建设国防提供了有利条件,也给军事行动带来一定影响。
一、中国水资源的总体分布1.中国的地表水(surface water of China)地表水亦称陆地水,包括河流、冰川、湖泊和沼泽4种水体。
中国大小河流总长度约42万公里,流域面积在100平方公里以上的河流约5万多条,河川径流总量27115亿立方米。
20世纪80年代中国冰川总面积5.65万平方公里,总储水量约为29640亿立方米,年融水量约达504.6亿m3。
这些冰川分布在许多江河源头,冰川融水为河流的重要补给来源,对西北干旱区河流水量补给影响尤大。
中国湖泊面积在1平方公里以上的有2800余个(不包括时令湖),总面积约8万平方公里。
其中面积在1000平方公里以上的有11个。
中国湖泊分布很不均匀,以青藏高原和长江中下游平原最为集中,形成中国两大稠密湖区。
此外,近40年来,兴建了许多人工湖泊,各种类型的水库达8.6万多座。
2. 中国的河流流域中国河流一部分为注入海洋的外流流域;另一部分为流入封闭的湖沼或消失于沙漠,不与海洋沟通的内流流域。
划分中国内外流域的主要分水界为北起大兴安岭西麓,经内蒙古高原南缘、阴山、贺兰山、祁连山、日月山、巴颜喀拉山、念青唐古拉山和冈底斯山,向西直抵国界。
这一分界线大致与400毫米年降水量等值线或50毫米年径流深度等值线相当。
此线以东,除小面积的内陆区外,全属外流流域。
此线以西地区中,除额尔齐斯河外,全属内流流域。
在中国外流流域中,太平洋流域面积约占全国总面积的56.7%。
分布于青藏高原东部及其以东的广大地区。
中国主要的大河,如黑龙江、海河、黄河、淮河、长江、珠江等均属这一流域,它们分别注入鄂霍次克海、渤海、黄海、东海和南海。
印度洋流域的面积居第2位,约占全国总面积的6.5%。
分布于青藏高原东南部、南部和西南一角。
属于这一流域的河流主要有怒江、雅鲁藏布江和印度河等。
这些河流的下游已出国境,流经南亚各国并分别注入安达曼海、孟加拉湾和阿拉伯海。
北冰洋流域面积只占全国总面积的0.5%,偏处于中国西北一隅。
属于这一流域的只有额尔齐斯河,为鄂毕河源流之一,流经俄罗斯而注入喀拉海。
3.中国的水系中国水系的分布很不均匀,中国外流水系的干流大都发源于3大地带:青藏高原的东、南边缘;大兴安岭—冀晋山地—豫西山地—云贵高原连线地区;长白山地—山东丘陵—东南沿海山地连线地区。
发源于第1地带的河流均为源远流长的巨大江河,如长江、黄河、澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等,不仅为中国的巨川,亦为世界著名河流。
发源于第2地带的河流主要有黑龙江、辽河、海河、淮河、西江等,除黑龙江外,就长度和水量而言,都不及发源于第1地带的河流。
发源于第3地带的河流主要有图们江、鸭绿江、沂河、沭河、钱塘江、闽江、韩江等。
这些河流的长度和流域面积都远较上两地带的河流为小,然而水量都较丰富。
中国内流水系均发育于封闭盆地内,大致可分为内蒙古、甘新、柴达木、藏北等4地区。
其中甘新地区的塔里木河、伊犁河、黑河、石羊河等较其他3地区的河流为长。
3.1中国水系特征——水系地域分布不均匀按着河川径流循环形式,我国河流分为注入海洋的外流河和消失于内陆的内流河两种类型。
两种类型河流流域之间的界线大体北起满洲里北部的中苏边境,沿大兴安岭西麓南下,经阴山、贺兰山、乌鞘岭、积石山、巴颜喀拉山、念青唐古拉山和冈底斯山,而止于我国西端的国境线上。
此线以东除鄂尔多斯高原、松嫩平原以及雅鲁藏布江南侧羊卓雍湖等地区有面积不大的内流区外,其余均为外流流域,面积占全国总面积的64%;此线以西,基本上是内流区,只有新疆的额尔齐斯河经哈萨克斯坦注入北冰洋,属于外流区,内流流域占全国总面积的36%。
3.2中国水系特征——中国水系特征南北方水文特征不同秦岭—淮河是我国自然地理上的一个重要过渡带。
一般把它以南的河流称为南方河流,以北的河流称为北方河流,南、北方河流水文特征有很大差别。
南方河流水量丰富,北方河流则水量较小。
南方河流地处热带和亚热带湿润地区,雨水充沛,年降水量达800-1600毫米,有的地区在2000毫米以上。
由于雨水补给充足,所以南方河流水量丰富,径流量大,支流多;但北方河流,由于广大黄土高原、华北平原、东北平原以及大、小兴安岭等地区,年降水量只有400-800毫米,所以水量不丰。
据统计,长江宜宾以上的金沙江,年平均径流量几乎等于黄河的4倍。
就连长度只有570公里的闽江,流量也超过黄河。
南方河流比北方河流的径流资源要丰富得多. 南方河流含沙量和输沙量较小,而北方河流则较大。
南方河流流域内,由于植被发达,覆盖率较高,这就减少了径流冲涮力,因而河流的含沙量和输沙量均较小;而北方河流流域则不然,地表裸露面积大,因而河流含沙量和输沙量均较大。
长江的宜昌站测定每立方米含沙量为l.19公斤,年输沙量为5.28亿吨;而黄河的陕县站测定每立方米高达37公斤,年输沙量为39.1亿吨。
径流所含的泥沙,一部分输入海中,一部分沉在下游的河道内,使河床抬高,如黄河下游发育成“地上河”。
所以,北方河流比南方河流的交通障碍作用要小。
但由于河道淤浅,给航运造成困难,雨季又易泛滥成灾。
3.3中国水系特征——北方河流较南方河流季节性变化明显我国河川径流的年内分配具有夏季水丰富、冬季枯水、春秋过渡的规律。
但这种季节变化,北方河流较南方河流明显。
南方河流水量丰富,年变化比较和缓,冬季一般不冻,通航不受季节影响。
而北方河流有明显的丰水期、枯水期和结冰期。
夏季和夏、秋之交降水量大一些,河水丰富,甚至出现洪水滥。
其它季节一般水量很小,出现枯水期,冬季一般都有结冰期。
结冰期的长短与纬度成正比。
黑龙江流域北部的大兴安岭地区封冻期超过180 天,松花江流域在130-150天之间,辽河流域100-130天,滦河、永定河流域70- 130天,海河其他各水系40-80天,淮河流域10-40天。
二、中国水资源调配总体设想2007年春,四川、重庆发生严重干旱,全省10余万人依靠送水才能维持基本生活需求。
长江缺水已是不争的事实。
年年都有某区大旱的报道,省略不提,看看今春西南大旱,江河断流,水井干涸,农田龟裂,人畜饮水困难。
其他西北、华北等地旱情更是严重。
面对生态恶魔的步步进逼,13亿中国人的最终出路在哪里?哪里的水可以解中国之渴呢?黑龙江流域水量大,但这是条国际河,它在我国境内流程短,而且海拔高度不够。
黑龙江支流松花江有水,但辽河中下游缺水,可从松花江调水,解决局部问题。
向西向南是滦河,这条河,100%的来水都被利用了。
从2000年开始,用水量比产水量还大,连水库的死库容都动用了,再也没什么潜力可挖了,谈什么跨流域调水!这里涉及水环境问题,按世界水环境标准,占用河水流量的20%—30%,不会破坏水环境。
中国江河受季节影响较大,用水40%,影响不大,滦河超过100%,这是个严重问题。
从60年代到70年代,黄河每年入海量在减少,1990年入海量为180亿立方米,连冲沙水量都不够,利用率在60%—70%之间,超过了极限,哪有水外调?黄河以南是淮河,其利用率70%以上,也无潜力可挖。
淮河南边是长江。
长江水的开发利用率是17%—20%,有潜力。
但长江像有钱人家过日子,开支大,对基本水准的要求也高。
发电,要求流量保证;航运,要求水位保证。
如果在调水规划中忽视以上两点,就会造成重大的决策失误。
还有,长江是中国的大动脉,4亿多人喝长江水,是发展中小城市的重点地区。
城市化将使人民的生活水平大大提高。
过去吃水扁担挑,洗衣棒槌捣,用水量很小。
自来水、洗衣机普及了,用水量必然加大。
这就涉及调水量。
据计算,长江年调水量600亿—700亿立方米是可以的,调多了是不行的。
这就是说,把南水北调的立足点仅仅放在长江上,不是好办法,定会受到大自然的惩罚。
这种局面是历史原因造成的。
过去生产能力有限,捡省劲的事做,情有可原。
如今技术进步了,国力增强了,还抱着老规划不放就不合适了。
应该把目光放远点。
长江往南只有珠江了。
珠江也是用水大户,和长江一样,航运对水位要求很高,它所拥有的水,只能解决自身问题,跨流域调水,没指望。
严峻的缺水形势逼得我们抬起头来,向上看,朝大西南看,朝青藏高原上看,那里的几条河流很有潜力:金沙江1500亿立方米、澜沧江700亿立方米、怒江1000亿立方米、雅鲁藏布江1600亿立方米,合起来5000多亿立方米。
这些地方目前都没有开发,既没什么航运,也无城市供水之虑。
尤其是雅鲁藏布江、怒江和澜沧江,这三条江水量很大,开发不到3%。
这些水白白出境,毫无阻拦地流到下游国家去,给人家添了很大麻烦,为什么不去开发利用呢?从目前来看,这些河流就地开发不如把水调出来,既可灌溉,又可利用落差发电。
以上简单分析,得出一个结论:只有调藏东南的水,中国才有出路。
这就需要脚踏实地地做出艰苦的努力。
最后本文对中西线联合调水方案工程的规划和实施提出具体建议。
联合调水工程建设应当遵从总体分期规划,分批建设,逐步延伸原则。
三、南水北调中西线联合调水工程的研究1.南水北调中大西线现状自然资源特别是土地资源极为丰富是中国大西北的最大特点,而中国正处在经济快速发展的时期,通过向大西北吊水促进当地的资源开发对全国经济发展意义重大。
向大西北吊水的具体效益可以从经济、社会和生态三个方面描述。
在经济方面,以大西线南水北调为契机建设大西北,发展西北地区的经济,可以促进中国经济的空间均衡发展;通过调水开发当地的土地资源,可以实现中国耕地的占补平衡,促进全国的城镇化建设;开发大西北的宜易荒地资源,有利于保障中国的食物安全;在调水开垦荒地过程当中推广节水灌溉,可以提高水资源利用效率。
在社会方面,开发边疆的土地资源,增加农民收入,有利于维护边疆社会稳定;有利于调水开荒组织生态移民,可以加快贫困山区的脱贫致富不发;向大西北吊水可以实现黄河上中下游及西北内流区水资源优化配臵,一劳永逸地解决省际水资源矛盾。
在生态方面,大西线调水有助于防止沙漠化扩张,改善西北干旱区的生态环境;大西线调水使沿途各大水系联通,可以实现防洪、排沙、发点、灌溉的协调发展,有效地维护河流的自然生态环境和保护河口生态系统;最终可以实施全国性的农业、城镇、工业和生态用水联合调度,从而实现经济发展与生态保护的双赢。
2.联合调水方案总体设计研究黄河流域水资源利用状况和当前的南水北规划调水量是设计大西北调水工程的基础。