第1章 土木工程在国民经济中的地位和作用

1.1 土木工程的重要性

1.1.1 概述

国务院学位委员会在学科简介中为土木工程所下的定义是：“土木工程（civilengi-neering）是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指工程建设的对象，即建造在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养、维修等专业技术。”土木工程是一个专业覆盖面极宽的一级学科。

英语中“civil”一词的意义是民间的、民用的。“civilengineering”一词最初是对应于军事工程（militaryengineering）而诞生的，它是指除了服务于战争设施以外的、一切为了生活和生产所需要的民用工程设施的总称，后来这个界定就不那么明确了。按照学科划分，地下防护工程、航天发射塔井等设施也属于土木工程的范畴。可见土木工程又是一个行业涉及面极广的学科和行业，近年来兴起的“大土木”之称是名副其实的。

土木工程是国家的基础产业和支柱产业（这些产业常称基本建设），是开发和吸纳我国劳动力资源的一个重要平台，据建设部统计，我国注册的建筑业从业人员超过4000万人。由于我国行政部门的划分，这个数字可能还不包括运输行业中公路、铁路和机场等部门的土木工程从业人员。有鉴于此，加之各类参考文献对土木行业名称上的差异，本书提到的“土木”和“土建”其含义基本上是一致的，均指“大土木”和“基本建设”的概念。土木工程投入大、带动的行业多，对国民经济的消长具有举足轻重的作用。改革开放后我国国民经济持续增长，土建行业的贡献率达到1/3；近年来我国固定资产的投入接近甚至超过GDP总量的50%，其中绝大多数都与土建行业有关。即便是建国已经200多年、经济高度发达的美国，土木建筑业仍然是它的支柱产业。2005年美国直接用于土建行业的资金高达7300亿美元，占美国GDP的8%。全美土建行业的从业人口接近1000万人（包括管理、技术人员及第一线的劳动力），如果算上建筑材料生产运输和销售行为，总数约占美国就业人口的16%。在能源的消耗上，美国仅住宅一项就高达3500亿美元。随着我国城市化的发展，土建行业在国民经济中的地位和作用将更加重要。

相对于机械工程等传统学科而言，土木工程诞生得更早，其发展及演变历史更为古老。同时，它又是一个生命力极强的学科，它强大的生命力源于人类生活乃至生存对它的依赖，甚至可以毫不夸张地说，只要有人类存在，土木工程就有着强大的社会需求和广阔的发展空间。

随着技术的进步和时代的发展，土木工程不断注入新鲜血液，显示出勃勃生机。其中工程材料的变革和力学理论的发展起着最为重要的推动作用：现代土木工程早已不是传统意义上的砖瓦灰砂石，而是由新理论、新材料、新技术和新方法武装起来的为众多领域和行业不可或缺的大型综合性学科，一个古老而又年轻的学科。

综上所述，土木工程是一个历史悠久、生命力强、投入巨大，对国民经济具有拉动作用，专业覆盖面和行业涉及面极广的一级学科和大型综合性产业，具有极强的广泛性和普适性。

1.1.2 专业覆盖面宽，行业涉及面广

新中国成立初期，百废待举、百业待兴，又处在特殊的国际环境下，我国执行全面学习苏联的方针，在政府部门设置上也不例外。图1-1示意性地列出了当时我国政府机构的设置及专业院校的设置和归属。

从图1-1可以看出，几乎一个行业就有一个部，而每个部都有自己管理的专业院校，如化工学院、煤炭学院等。这些学院大部分是工科的，而且大都与土木工程学科有关，且不说公路、铁路、水电、道路、桥梁，即使冶金的高炉、石油的钻井、矿业的采掘，其主干专业知识都或多或少地与土木工程一致。一些院校的土木系在结构方面就只设一个“工业与民用建筑”专业，简称为“工民建”，教授的内容也只是盖房子而已。

随着改革开放的深入和人们在学科认识上的深化，专业分得过细的弊端逐渐显现，加之政府机构的大改革，一些部委被取消、合并或改为公司，原有部属学校断了“奶”，也出现了一股强劲的综合化趋势。工科院校不仅增设了理科，有的也增设文、经、法等学科，而且纷纷改学院为大学。有意思的是这些大学也大都设立了土木系，一个直接的动因是土木工程专业的毕业生专业知识面较宽，毕业后有较强的适应性。1978年以前，全国只有22所学校设有土木系，如清华大学、同济大学等，到2007年，据不完全统计，在全国1001所本科大学中至少有一半设有与土木工程有关的学科和专业，如结构工程、岩土工程、市政工程、土木与环境工程、工业与民用建筑工程、土木水利工程、地下工程、铁道建设、隧道工程、桥梁工程、园林建筑与建设等，令人惊讶的是甚至有的师范大学也设有土木工程专业。这不是一个简单的风潮和起哄，其深层的内在原因是土木工程这个学科有极广的专业覆盖面，具有广泛的适应性和包容性，它的专业知识对各行业有较强的普适性。就业面自然就宽些，机会也会更多。“大土木”的概念已经被人们普遍接受和认可。

“大土木”的概念不是凭空而来的，其本质上是由土木工程学科的专业覆盖面所决定的。

1949年新中国成立，在第一个五年计划期间有一批重大的建设项目，其中包括苏联援建的156项重点基础项目，如长春第一汽车制造厂、洛阳拖拉机厂等。这一类重大基础性建设项目当时统称为“基本建设”，它的计划、安排和投资等重大事宜统一由国务院基本建设委员会（简称建委）管理。图1-2给出了基本建设与国民经济中各行各业的关系简图。从该图可以看出，几乎所有的基本建设项目都离不开土木工程，甚至有的项目本身就是土木工程范畴内的任务，即使那些名称上一眼看去似乎与土木工程无关的行业，如供电、通信、能源、航天等，它们的基础设施，如发电厂房、高压输电塔、光缆铺设、海上采油平台、发射塔井、……也无不属于土木工程的范畴。

土木工程大都属于基本建设项目，综合性极强。从后面将要介绍的三峡工程可以看出，它不仅需要人们传统认识上的那些土木工程作业，如导流、截流、大坝、船闸和发电厂房等，还需发电机、启闭闸门和升船机等，这些都需要机械、冶炼、采矿、自动控制乃至通信等其他行业的配合与参与。但三峡工程总体上还是土木工程唱主角，从截流、筑坝到船闸、发电厂房等，无论就工作量还是投资的份额，土木工程都是“大头”。近代许多大型项目的建设，如核电站、海上采油平台、卫星发射基地、海底隧道等更具有综合性的工程，也无不是土木工程打前站、创条件，而且大都投入较大的人力、物力和财力。所以说土木工程与其他行业密不可分，如冶金、机械、电气、石油、交通和国防等。总而言之，国民经济中几乎任何行业都与土木工程有关，甚至可以说它们离不开土木工程，而且土木工程往往都占有较高的份额。一般来说，大型建设项目传统意义上的土建设投资都占总投资的50%左右，有的甚至远超过这个百分比。

可以毫不夸张地说，土木工程的行业涉及面是极为广泛的，它几乎囊括了国民经济所有行业。简而言之，土木工程与人类生活、生产乃至生存都是密不可分的。

表1-1给出了我国2012年各行业城镇固定资产投资及其增长速度。

笔者感兴趣的不是这些投资数据，是想请读者分析一下有哪一个行业不和土木工程发生关联乃至相互依存。农业首先是灌溉，灌溉就要修渠输水。采矿业的采掘基本上可以列入土木地下工程专业中，国外和我国历史上也这样做过，当然也有列入地质学科的。电力、热力、燃气土木工程都是它们的先行官，电网架设和燃气管线都是必需的土建环节。制造业的厂房也是如此，笔者多次去过机车车辆厂及炼油厂，常常被那些生产线所需要的巨大厂房和复杂的化工萃取管道及蒸馏塔所震撼。至于冶金的高炉、高压电气的远距离输送都是土建安装工人所熟悉的作业，而建筑业、交通运输、仓储、房地产、水利等从土木工程的角度来看均可归入这个学科和行业。第三产业乍听起来似乎与土木工程无关，其实可能是关系最大的。住宿餐饮业的宾馆和餐厅，教育系统的学校校舍和教室，卫生系统的医院和病房等，有哪一个行业离得开土木工程？笔者无意去夸大土木工程的作用和贡献，它不是万能的，但却是无处不在的。它每时每刻都在为各行各业服务。并且在这些行业中，土木工程基本上是以“国家资产”的状态长期发挥效益。我们说土木工程具备基础性、防护性、普适性、恒久性等都是从上述实际分析中得来的，具备这些属性的学科自然是重要的。