2023年环境工程实践中现实复杂性和理论适应性的冲突和耦合.docx

环境工程实践中现实复杂性和理论适应性的冲突和耦合 张卓　袁兵 摘 要：基于环境工程领域的实践问题，以自来水厂的沉淀池设计和理想沉淀池模型为例，本文阐述了理论的有限适应性问题与现实的复杂性之间的冲突所造成的工程实践中存在的问题，以及基于此所采取的将理论与现实的结合的工程实践方法。 关键词：环境工程;现实;理论 在科技爆炸200年后的今天，尽管人类依旧无法对自身的意识和大脑运作做出系统完整、逻辑严谨的科学解释和预测[1]，传统的落脚于物质与精神两要素的认识理论仍然在帮助人类按照自身尺度在认识世界、改造世界的社會与工程实践中发挥了巨大的理论指导作用。在环境工程的现实实践中，经常要把教材中的精确定量理论与实验中的精准变量控制再现于具体而复杂多变的作业现场，此过程中现实的复杂多变性与理论的有限适应性之间的冲突是如何耦合的呢？ 一、理论对现实沉淀池设计的成效 科学理论和定量计算的思想是静态的和复原的[2]，就给水工程中自来水厂的沉淀池设计而言，我们只有把沉淀池施工和运行过程中的风吹日晒等种种变量削减为可数的、可具体操作的有限变量，其设计和运行才是有所依据的、可预测的、有工程实践意义的。 我们在现实设计过程中把依时间、空间转移的繁多变量削减为如下几个有限的、可定量的、有决定性内在联系的、符合排中律的几个变量，进水的水质水量、沉淀池的水力尺寸、出水的水质标准、待去除悬浮颗粒的粒径分布和颗粒絮凝性等。如此以后才可能设计预测出沉淀池连续运行、稳定达标的具体设计参数，在静态的最正确运行状态的根底上才可能进一步将现实条件下多变的进水水质水量、风速温度的不同程度影响、水力条件的不同变化等等动态现实因素考虑进来。在设计参数决定的最正确运行状态的根底上增设相关参数及其合理可接受的波动范围，如此以来才能以不变应万变，以静态的设计视角融通动态的现实多变。 二、蕴含在设计参数中现实复杂性与理论适应性的冲突 我们知道理想沉淀池的设计中的“理想〞二字要求现实运行中的沉淀池必须满足三个条件，如此以来设计参数决定的最正确运行工况才是可实现的。[3]因而，理论参数和现实条件是一体两面的关系，前者向后者的拟合程度是设计是否成功的标准。 以设计参数中悬浮颗粒的粒径分布和颗粒絮凝性为例。理想沉淀池之所以在理想中是可能的、于现实中不可能，是因为理论操定者人为地将进水中悬浮颗粒定义为非絮凝颗粒，即沉降属斯托克斯区自由沉淀而互不干扰。如此以来，在粒径决定沉降速度的理想假设之下，设计合理的水力停留时间以确定精确可计算的沉淀去除率才是可能的。 然而，现实复杂性决定静态复原的理论的适应性是有限的，沉淀池进水中的悬浮颗粒不可能被认为理想化为互不干扰的有确定粒径分布的自由沉降颗粒。[4]幸而，人类拥有实践这一认识世界的伟大工具，设计师可以通过絮凝性颗粒的沉降曲线实验模拟进水水质的复杂和多变，以实验的手段降低现实复杂性带来的误差、弥补静态理论设计结果的缺乏，尽可能把复杂多变的各种因素用具体的实验数据凝聚和固定下来。 世界在不断地运动和开展，人类在环境工程等种种实践中必然要面对现实复杂性给理论认识的静态有限性带来的不断挑战。[5]任何工程实践者都必须把握理论和现实的对立与统一，这是马克思主义实践哲学给科技工作者的深刻启示。 参考文献： [1]高新民，王世鹏.自然主义二元论：“意识困难问题〞的非经典解答[J].马克思主义与现实，2023〔04〕：61-67. [2]黄欣荣.科学复原论及其历史功过[J].江西财经大学学报，2023〔04〕：74-78. [3]李昕桐.在理论与现实之间——“马克思主义哲学与当代中国〞学术研讨会综述[J].求是学刊，2023，42〔05〕：2+173. [4]杨镭，赵亚乾.基于沉淀颗粒粒度分布的沉淀池设计[J].给水排水，1993〔04〕：23-25+3. [5]刘伟.从理论与实践的对应关系看当代哲学的使命[J].河北学刊，1986〔01〕：51-53. 作者简介： 张卓〔1998-01〕男，汉族，河南南阳人，本科生，研究方向：环境工程专业 袁兵〔1997-10〕男，汉族，河南南阳人，本科生，研究方向：环境工程专业