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第一课土木工程学

土木工程学作为最老工程技术学科，是指规划，设计，施工及对建筑环境管理。此处环境包括建筑符合科学标准全部构造，从浇灌和排水系统到火箭放射设施。

土木工程师建立道路，桥梁，管道，大坝，海港，发电厂，给排水系统，医院，学校，公共交通和其他现代社会和大量人口集中地区根底公共设施。他们也建立私有设施，比方飞机场，铁路，管线，摩天大楼，以及其他设计用作工业，商业和住宅途径大型构造。此外，土木工程师还规划设计及建立完好城市和乡镇，并且最近始终在规划设计包容设施齐全社区空间平台。

土木一词来源于拉丁文词“公民”。在1782，英国人JohnSmeaton为了把他非军事工程工作区分于当时占优势地位军事工程师工作而采纳名词。自从那时起，土木工程学被用于提及从事公共设施建立工程师，尽管其包含领域更为广袤。

领域。因为包含范围太广，土木工程学又被细分为大量技术专业。不同类型工程须要多种不同土木工程专业技术。一个工程开场时候，土木工程师要对场地进展测绘，定位有用布置，如地下水水位，下水道，和电力线。岩土工程专家则进展土力学试验以确定土壤能否承受工程荷载。环境工程专家探讨工程对当地影响，包括对空气和地下水可能污染，对当地动植物生活影响，以及如何让工程设计满足政府针对环境爱护须要。交通工程专家确定必需不同种类设施以减轻由整个工程造成对当地马路和其他交通网络负担。同时，构造工程专家利用初步数据对工程作具体规划，设计和说明。从工程开场到完毕，对这些土木工程专家工作进展监视和调配则是施工管理专家。根据其他专家所供给信息，施工管理专家计算材料和人工数量和花费，全部工作进度表，订购工作所须要材料和设备，雇佣承包商和分包商，还要做些额外监视工作以确保工程能按时按质完成。

贯穿任何给定工程，土木工程师都须要大量运用计算机。计算机用于设计工程中运用多数元件（即计算机协助设计，或者CAD）并对其进展管理。计算机成为了现代土木工程师必备品，因为它使得工程师能有效地掌控所需大量数据从而确定建立一项工程最佳方法。

构造工程学。在这一专业领域，土木工程师规划设计各种类型构造，包括桥梁，大坝，发电厂，设备支撑，海面上特殊构造，美国太空支配，放射塔，浩大天文和无线电望远镜，以及很多其他种类工程。构造工程师应用计算机确定一个构造必需承受力：自重，风荷载和飓风荷载，建筑材料温度变更引起胀缩，以及地震荷载。他们也需确定不同种材料如钢筋，混凝土，塑料，石头，沥青，砖，铝或其他建筑材料等复合作用。

水利工程学。土木工程师在这一领域主要处理水物理限制方面种种问题。他们工程用于扶植预防洪水灾难，供给城市用水和浇灌用水，管理限制河流和水流物，维护河滩及其他滨水设施。此外，他们设计和维护海港，运输河及水闸，建立大型水利大坝及小型坝，以及各种类型围堰，扶植设计海上构造并且确定构造位置对航行影响。

岩土工程学。专业于这个领域土木工程师对支撑构造并影响构造行为土壤和岩石特性进展分析。他们计算建筑和其他构造由于自重压力可能引起沉降，并实行措施使之削减到最小。他们也需计算并确定如何加强斜坡和填充物稳定性以及如何爱护构造免受地震和地下水影响。

环境工程学。在这一工程学分支中，土木工程师设计，建立并监视系统以供给平安饮用水，同时预防和限制地表和地下水资源供给污染。他们也设计，建立并监视工程以限制甚至消退对土地和空气污染。他们建立供水和废水处理厂，设计空气净化器和其他设备以最小化甚至消退由工业加工、焚化及其他产烟消费活动引起空气污染。他们也采纳建立特殊倾倒地点或运用有毒有害物中和剂措施来限制有毒有害废弃物。此外，工程师还对垃圾掩埋进展设计和管理以预防其对四周环境造成污染。

交通工程学。从事这一专业领域土木工程师建立可以确保人和货物平安高效运行设施。他们特地探讨各种类型运输设施设计和维护，如马路和街道，公共交通系统，铁路和飞机场，港口和海港。交通工程师应用技术学问及考虑经济，政治和社会因素来设计每一个工程。他们工作和城市规划者特别相像，因为交通运输系统质量干脆关系到社区质量。

渠道工程学。在土木工程学这一支链中，土木工程师建立渠道和运送从煤泥浆(混合煤和水)和半流体废污，到水、石油和多种类型高度可燃和不行燃气体中分别出来液体，气体和固体相关设备。工程师确定渠道设计，工程所处地区必需考虑到经济性和环境因素，以及所运用材料类型——钢、混凝土、塑料、或多种材料复合——安装技术，测试渠道强度方法，和限制所运送流体材料保持适当压力和流速。当流体中携带危急材料时，平安性因素也须要被考虑。

建筑工程学。土木工程师在这个领域中从开场到完毕监视工程建筑。他们，有时被称为工程工程师，应用技术和管理技能，包括建筑工艺，规划，组织，财务，和操作工程建立学问。事实上，他们协调工程中每个人活动：测量员，布置和建立临时道路和斜