सीखने के मकसद
इस पाठ के अंत तक आप सक्षम हो जायेंगे;
- सिविल इंजीनियरिंग को परिभाषित करें
- सिविल इंजीनियरिंग के इतिहास का वर्णन करें
- सिविल इंजीनियरिंग के उप-विषयों की व्याख्या करें
- सिविल इंजीनियरिंग के कार्यों की व्याख्या करें
- सिविल इंजीनियरिंग के लाभ बताएं
- सिविल इंजीनियरिंग में नवीनतम विकास
सिविल इंजीनियरिंग एक प्रकार की इंजीनियरिंग है जो भौतिक और प्राकृतिक रूप से निर्मित पर्यावरण के डिजाइन, निर्माण और रखरखाव से संबंधित है। इसमें पुल, सड़क, नहर, हवाई अड्डे, बांध, रेलवे और सीवेज सिस्टम जैसे सार्वजनिक कार्य शामिल हैं।
सिविल इंजीनियरिंग सैन्य इंजीनियरिंग के बाद इंजीनियरिंग का दूसरा सबसे पुराना अनुशासन है। इसे पारंपरिक रूप से कई उप-अनुशासनों में विभाजित किया गया है। सिविल इंजीनियरिंग सार्वजनिक और निजी दोनों क्षेत्रों में हो सकती है।
सिविल इंजीनियरिंग का इतिहास
सिविल इंजीनियरिंग का इतिहास संरचना, भूगोल, सामग्री विज्ञान, भूविज्ञान, जल विज्ञान, मृदा, यांत्रिकी, पर्यावरण विज्ञान और परियोजना प्रबंधन जैसे क्षेत्रों के ज्ञान से जुड़ा हुआ है।
प्राचीन इतिहास और मध्यकालीन युगों में, अधिकांश निर्माण और वास्तुशिल्प डिजाइन बढ़ई और पत्थरबाजों जैसे कारीगरों द्वारा किए गए थे। जो बुनियादी ढाँचा मौजूद था वह सीमित था और डिजाइन में दोहराव था।
सिविल इंजीनियरिंग में लागू भौतिक और गणितीय समस्याओं के लिए वैज्ञानिक दृष्टिकोण का एक प्रारंभिक उदाहरण तीसरी शताब्दी ईसा पूर्व में आर्किमिडीज़ का काम है। उनके कार्यों ने उछाल जैसी अवधारणाओं और आर्किमिडीज़ के पेंच जैसे व्यावहारिक समाधानों की समझ लाई।
सिविल इंजीनियरिंग का सबसे पुराना अभ्यास मिस्र में सिंधु घाटी और प्राचीन इराक में मेसोपोटामिया में शुरू हुआ। यह 4000 और 2000 ईसा पूर्व के बीच हुआ। इस अवधि के दौरान सिविल इंजीनियरिंग का विकास मुख्य रूप से लोगों द्वारा खानाबदोश अस्तित्व को त्यागने से प्रभावित था। इससे अधिक आश्रयों के निर्माण की आवश्यकता पैदा हुई। इस अवधि के दौरान परिवहन की आवश्यकता भी बढ़ गई, जिसके कारण पहिए के साथ-साथ नौकायन का भी आविष्कार हुआ।
सिविल इंजीनियरिंग निर्माण के अन्य ऐतिहासिक उदाहरणों में शामिल हैं;
- मिस्र में पिरामिड (2700- 2500 ई.पू.)
- क़नात जल प्रबंधन प्रणाली
- प्राचीन ग्रीस में पार्थेनन (447- 438 ईसा पूर्व)
- रोमन इंजीनियरों द्वारा बनाया गया अप्पियन मार्ग (312 ई.पू.), और
- चीन की महान दीवार (220 ई.पू.).
सिविल इंजीनियरिंग के उप-विषय
सिविल इंजीनियरिंग के उप-विषयों में शामिल हैं;
- संरचनात्मक इंजीनियरिंग। यह पुलों, इमारतों और नहरों जैसी संरचनाओं के डिजाइन और विश्लेषण से संबंधित है। इसमें संरचना पर कार्य करने वाले भार और भार से उत्पन्न होने वाले बलों और तनावों की पहचान शामिल है। इस विश्लेषण के बाद, इंजीनियर इन भारों को सफलतापूर्वक सहन करने और उनका प्रतिरोध करने में सक्षम संरचना को डिज़ाइन करते हैं। इन भारों में शामिल हैं; संरचना का स्वयं का भार, गतिमान पहिये का भार, भूकंप का भार और तापमान में परिवर्तन से होने वाला भार। संरचनात्मक इंजीनियरों को ऐसी संरचनाएँ डिज़ाइन करनी चाहिए जो उपयोग के लिए प्रभावी और सुरक्षित हों। इंजीनियरों के लिए डिज़ाइन संबंधी विचार में शामिल हैं; स्थिरता, शक्ति और कठोरता।
- निर्माण इंजीनियरिंग। इसमें निर्माण परियोजनाओं की योजना बनाना और उनका क्रियान्वयन करना शामिल है। यह सभी निर्माण सामग्रियों के परिवहन और सिविल इंजीनियरिंग के अन्य रूपों जैसे संरचनात्मक इंजीनियरिंग द्वारा स्थापित डिजाइन के आधार पर साइट विकास जैसी गतिविधियों से संबंधित है। निर्माण इंजीनियरों के कुछ कार्यों में शामिल हैं; रसद संचालन का मूल्यांकन करना, आपूर्ति की कीमतों की निगरानी करना और अनुबंधों का मसौदा तैयार करना और उनकी समीक्षा करना।
- पर्यावरण इंजीनियरिंग। इसमें अपशिष्टों (थर्मल, जैविक और रासायनिक अपशिष्ट) का उपचार, हवा और पानी का शुद्धिकरण और दूषित स्थलों का उपचार जैसी गतिविधियाँ शामिल हैं। पर्यावरण इंजीनियरों की भूमिका मानवीय कार्यों के पर्यावरणीय परिणामों के बारे में जानकारी संकलित करने की भी होती है।
- फोरेंसिक इंजीनियरिंग। इसमें घटकों, सामग्रियों, उत्पादों और संरचनाओं की जांच शामिल है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि वे इच्छित तरीके से काम करते हैं या नहीं। यह संपत्ति के नुकसान या जानमाल के नुकसान से बचने के लिए किया जाता है। उनका मुख्य उद्देश्य विफलता के कारण की जांच करना और सुधार करना है।
- सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग। इसमें कंक्रीट जैसी सामग्रियों और स्टील और एल्युमीनियम जैसी मजबूत धातुओं की मौलिक विशेषताओं का अध्ययन करना शामिल है। यह हमें इंजीनियरिंग के विभिन्न कार्यों के लिए उपयोग की जाने वाली सर्वोत्तम सामग्रियों को समझने में मदद करता है।
- परिवहन इंजीनियरिंग। इसमें ऐसा वातावरण बनाना शामिल है जहाँ लोगों और सामानों को एक स्थान से दूसरे स्थान पर प्रभावी ढंग से ले जाना आसान हो। इसमें रेल प्रणाली, राजमार्ग, हवाई अड्डे, नहरें और सड़कें जैसे परिवहन के लिए बुनियादी ढाँचे को डिजाइन करना, निर्माण करना और बनाए रखना शामिल है।
- जल संसाधन इंजीनियरिंग। इसमें पानी का संग्रह और प्रबंधन शामिल है। यह तरल पदार्थों, खासकर पानी, सतह और उप-सतह दोनों के परिवहन और प्रवाह से भी संबंधित है।
- सर्वेक्षण। सर्वेक्षण पृथ्वी की सतह पर या उसके आस-पास कुछ निश्चित आयामों को मापने की प्रक्रिया है। सर्वेक्षणकर्ता रेलवे, राजमार्ग और सड़कों जैसे अन्य बुनियादी ढाँचों के लिए मार्ग बनाने में मदद करते हैं।
सिविल इंजीनियरिंग के कार्य
सिविल इंजीनियरिंग के कार्यों को तीन श्रेणियों में विभाजित किया गया है: निर्माण से पहले किए गए कार्य, निर्माण के दौरान किए गए कार्य, और निर्माण के बाद किए गए कार्य।
1. निर्माण से पहले किए जाने वाले सिविल इंजीनियरिंग के कार्यों में शामिल हैं:
- व्यवहार्यता अध्ययन। यह निर्माण के उद्देश्य और परियोजना के विकल्पों का एक व्यापक अध्ययन है। उदाहरण के लिए, व्यवहार्यता अध्ययन यह निर्धारित कर सकता है कि पुल या सुरंग का निर्माण किया जाए। इस अध्ययन का संचालन करते समय, आर्थिक और इंजीनियरिंग दोनों समस्याओं पर विचार किया जाना चाहिए।
- साइट जांच। यह व्यवहार्यता अध्ययन के समान है लेकिन अधिक व्यापक है। इसमें संरचनाओं की सुरक्षा की गारंटी के लिए मृदा यांत्रिकी का अध्ययन शामिल है।
- डिज़ाइन। यह थर्मोडायनामिक्स, हाइड्रोलिक्स और न्यूक्लियर फिजिक्स जैसे क्षेत्रों से डिज़ाइन थ्योरी का अनुप्रयोग है, जो सिस्टम को डिज़ाइन करने के लिए है। इसमें नए उन्नत डिज़ाइन बनाने के लिए सामग्री के संरचनात्मक विश्लेषण और प्रौद्योगिकी में अनुसंधान भी शामिल है।
2. निर्माण। व्यवहार्यता अध्ययन के बाद, इंजीनियर को निर्माण का काम सौंपा जाता है। निर्माण-पूर्व अध्ययन और डिजाइन के बाद, इंजीनियर को निर्माण कार्य के लिए सामग्री खरीदनी होती है और टीम को इकट्ठा करना होता है।
3. रखरखाव सिविल इंजीनियरिंग का एक कार्य है जो निर्माण के बाद किया जाता है। इसमें संरचना को अच्छी स्थिति में बनाए रखने के लिए अस्थायी कार्य शामिल होता है।
सिविल इंजीनियरिंग के लाभ
- यह सड़कों, रेलमार्गों, नहरों और पुलों के निर्माण के माध्यम से परिवहन को बढ़ावा देता है।
- यह कोयला और तेल खनन, जलविद्युत और सौर ऊर्जा उत्पादन जैसी गतिविधियों को समर्थन देकर बिजली के विकास को बढ़ावा देता है।
- यह अपशिष्ट निपटान को बढ़ाकर सार्वजनिक स्वास्थ्य को बढ़ावा देता है।
- यह सिंचाई प्रणालियों के विकास के माध्यम से कृषि जैसे अर्थव्यवस्था के विभिन्न क्षेत्रों को बढ़ावा देता है।
सिविल इंजीनियरिंग में नवीनतम विकास
- बिल्डिंग इंफॉर्मेशन मॉडलिंग (बीआईएम): बीआईएम परियोजना सहयोग और विज़ुअलाइज़ेशन को बढ़ाता है, सामग्री, समयसीमा और लागत पर वास्तविक समय के डेटा को एकीकृत करता है, निर्माण को अधिक कुशल बनाता है और त्रुटियों को कम करता है
- टिकाऊ सामग्री: पर्यावरण के अनुकूल सामग्रियों जैसे कि स्व-उपचार कंक्रीट, पुनर्नवीनीकृत संसाधन और जैव-आधारित इन्सुलेशन का उपयोग बढ़ रहा है, जिसका उद्देश्य पर्यावरणीय प्रभाव को कम करना और ऊर्जा दक्षता में सुधार करना है।
- 3डी प्रिंटिंग: 3डी कंक्रीट प्रिंटिंग निर्माण को गति दे रही है, जिससे न्यूनतम अपशिष्ट और कम श्रम लागत के साथ सटीक, जटिल संरचनाएं संभव हो रही हैं
- स्मार्ट इंफ्रास्ट्रक्चर: इंफ्रास्ट्रक्चर में IoT तकनीक (जैसे, स्मार्ट सड़कें, स्व-निगरानी पुल) स्मार्ट, अधिक उत्तरदायी शहरों का निर्माण कर रही है जो संसाधनों का कुशलतापूर्वक प्रबंधन करते हैं और शहरी जीवन को बेहतर बनाते हैं
- रोबोटिक्स और स्वचालन: ईंट बिछाने, सामग्री प्रबंधन और साइट निगरानी जैसे कार्यों के लिए रोबोट का उपयोग तेजी से बढ़ रहा है, जिससे उत्पादकता और सुरक्षा में वृद्धि हो रही है और साथ ही श्रम की कमी की समस्या भी दूर हो रही है।
- ऑफ-साइट निर्माण: प्रीफैब्रिकेशन और मॉड्यूलर निर्माण विधियां अपनी गति, गुणवत्ता नियंत्रण और ऑन-साइट अपशिष्ट को कम करके पर्यावरणीय प्रभाव को कम करने के कारण अधिक लोकप्रिय हो रही हैं।
