時間:2022-07-02 15:21:30
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇水利水電工程論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
《水利水電工程設計計算程序集》是全國水利水電勘測設計部門中較為完整和系統化的程序集,可以完成中小型水利水電工程的絕大部分常規計算,已經在本行業的40多個甲級設計院和眾多的市、地、縣一級勘測設計部門得到應用。另外,還有一些沒有收集到《水利水電工程設計計算程序集》的程序也在一些設計院使用著。若干中型、大型工程的分析計算軟件還沒有匯集成冊。
在計算機輔助工程設計方面,土石壩CAD、拱壩CAD、重力壩CAD、閘門CAD、廠房CAD、樞紐布置CAD、水能CAD、隧洞CAD、渠系CAD、河道整治CAD等等,已經在有些設計院得到很好的應用,對于優化設計,提高設計質量,加快設計進度,減輕設計人員的勞動強度,發揮了積極的效果。
時至今日,很難設想,沒有水利工程方面的軟件,怎么進行設計工作,這就是科學技術進步的表現。這些軟件,為水利水電工程采用先進技術,為優化設計、節約投資作出了巨大的貢獻。
貢獻雖大,卻經歷了一個痛苦的過程。7、80年代,有一些設計部門的領導,羞羞答答的擬投資計算機,花幾萬、幾十萬元,買一些計算機設備,還勉強通得過,說要花幾百、幾千元買軟件,無論如何也想不通。這種思想狀態,現在仍然殘留在社會上。設備是看得見的,價格不容懷疑,不能無償拿回。軟件是看不到的,它是否有價值,他們懷疑,更有甚者,我也可以盜版來。有些設計單位的領導花幾百幾千元請客吃飯,眼都不眨一下,要他拿出幾百元幾千元買軟件,根本不于考慮。無償或低價使用軟件,仍然是大家的習慣。水利部規劃設計總院在80年代曾投入上千萬元,支持各甲級院開發軟件,但各院用于開發的人力價值,遠遠超過了規劃設計總院的投入,開發成果屬于誰,總院無權,各院也不愿無償提供,但也賣不出好價錢,以收回成本,最后只有本院獨享,好在它著實提高了我們國家的水利設計水平。沒有軟件的設計院怎么辦,只有重復開發。當年軟件的開發者,多數是出于對科學技術的熱愛,對事業的執著,是不計報酬的,干著高水平的工作,拿著單位的平均工資,無怨無悔的工作,這樣,遂產生了當前這么多水利應用軟件。這一批人老了,退休了,年輕人上來了,也有不少好的軟件問世,更豐富了水利軟件的陣容。年輕人最講究自我價值,這種扭曲貢獻與報酬的關系,能夠吸引高水平的技術人員長期投入嗎?
現在,人們慢慢懂得了軟件的威力,但相當多的人仍然不懂它的價值。我們可以花幾十萬、上百萬買國外的軟件,卻不愿意用1/10的價格買國內的軟件,特別是水利軟件,有些人還罵有償轉讓的人是銅臭。當真水利軟件的作者就如此低價嗎。現在不是軟件漫天飛,你可以不買這個買那個,現在經常會遇到好的軟件不愿意拿出來。
除了《水利水電工程設計計算程序集》向用戶推廣使用以外,還有一些設計院也在把自己的一些軟件推向社會,但更進一步的交流仍然存在著一些障礙。特別是各種CAD軟件,很難找到賣主。
為什么會出現這種情況呢?
一、CAD軟件及其所出的設計成果,代表了一個設計院的水平,在設計投標中,誰也不愿意競爭對手由于工具的先進而打敗自己。
二、水利水電行業的軟件銷售價格,嚴重的與其實際價值不相稱。軟件編制者從事的是雙專業的高水平技術工作,就因為你不能為本單位掙回更多的收入,無論待遇和地位都不能與你對社會的貢獻相一致。作為設計單位的領導者,也不愿意將高水平的雙專業人員,壓在不掙錢的軟件開發崗位,于是。設計單位紛紛撤消7、80年代建立的計算機室、處,或者改變它的性質:只管管電腦設備。作為軟件編制者,寧愿多攬幾個工程設計任務,而不愿意過多的編制軟件和賣軟件。因為設計費遠遠地高于軟件的價格。
三、由于水利水電工程的多樣性,應用條件的千變萬化,程序編制者很難一次預見到所有的工程條件,經常要對程序做某種修改,有一個逐步完善的過程。這就要求程序使用者非常熟悉軟件的性能,因而程序的售后服務工作量相當大,有些得不償失,還不如不賣。
雖然存在著這些障礙,但是,仍然有一些熱心人士和單位,執著的從事著軟件開發工作,愿意將軟件貢獻給社會。在推廣應用《水利水電工程設計計算程序集》的過程中,我們了解到,市、地、縣級設計單位很需要更多的水利水電工程的應用軟件,特別是CAD方面的應用軟件。水利工程網站開辟了應用軟件的交流園地,加強應用軟件的程序交流和信息交流。歡迎各級領導、工程技術人員參與。
您可以采用下面的任意一種交流方式:
一、有愿意將自己編制的應用程序作為自由軟件,提供給大家無償使用,接受大家的檢驗的,我們衷心的歡迎你們,并向你們表示謝意。
2水利水電工程設計階段的造價控制
目前,在我國的水利水電工程建設中由于設計階段存在初步設計方案不合理與實際施工情況不一致導致工程造價計算不準確,形成工程建設中資金投入超出目標成本。在我國對于水利水電工程設計的合理性與可行性是有相關要求與規定的,但是現在有些設計單位在進行工程設計時對于工程的經濟效益考慮因素加大,而對于工程的設計質量不太重視。在工程項目的設計之初,在進行建設項目的施工方案時考慮不夠詳細,在實際施工過程中能遇見的問題事先沒有進行考慮和具體的解決方案,出現漏項問題。在建設項目的施工圖設計階段也存在一定的問題,對于工程設計人員來說,工程的設計方案和難度關系到設計人員的自身利益和聲譽,因此設計人員為了自身的利益考慮加大設計難度例如在造型上設計人員考慮到安全問題加大設計參數的取值,這樣就加大了工程的投資。因此,在水利水電工程的設計階段應該加大工程造價的管控。具體的措施如下:
1)在工程設計階段推行設計招標制度形成設計競爭的局面,這樣設計方案比較多,可以選擇設計合理的,成本比較低的設計方案。
2)對中標的設計單位要求采用正常的設計參數,控制花樣設計不能設計的造型施工起來難度比較大且對工程的使用價值沒有任何提高。這樣對工程的造價來說就很有益處,可以降低工程造價。
3)在工程設計階段采用限額設計的方法來控制工程的投資造價,限額設計能夠很好地控制工程造價,能夠從工程項目實際考慮,科學合理地選擇設計方案。確保工程造價的總投資額的有效控制。
4)加強設計的質量管理力度,提高設計人員的專業素質,也應該加強造價人員的業務能力,加強造價人員與設計人員的溝通與合作,通過造價人員與設計人員的友好互動,這樣在工程造價的過程中能夠交換意見,使得工程項目的造價更加準確。
3工程招投標階段的造價控制
目前,我國在水利水電工程建設招投標過程中存在著投標程序不規范和投標方法公開的力度不夠等問題,例如:有的工程項目在開標階段的標底不明確、評標的方法和標準不公開,這些問題的存在導致評標的結果可能存在人為的因素影響。現在我國水利水電工程招投標管理體制也不是很健全,沒有水利水電工程招標的管理機構。水利水電工程的招標是很重要的環節,招標工作的好與壞直接影響工程的投資。目前,我國改變招標體制實行招標承包,采用競爭體制,建設單位、設計單位和施工單位形成合同契約,這樣有利于管理節省工程投資,是控制工程造價和投資的有效途徑。我國各級行政主管部門也充分發揮部門職能作用,完善招投標管理制度,降低招投標工作的漏洞,使工程造價控制更加有利。
4施工階段的造價控制
在水利水電工程施工中主要的費用就是材料費,因此控制施工過程中的材料用量就能很好的控制造價。在施工的過程中應該嚴格按照合同和施工圖中材料用量進行施工,與此同時,也應該做好材料的供應,以免影響工期,加大投資。在施工中造價人員也應該隨時了解建筑材料的市場單價,知道價格的變化,及時掌握施工情況和材料的市場價格,為將來的竣工決算提供可靠的依據。在施工過程中做好造價資料的管理也很重要,在施工階段應該實行規范化、標準化管理制度,這樣在工程竣工結算時資料就比較齊全,有利于工程造價目標的管理。在施工中的現場變更和簽證以及索賠等應該盡量的減少這類事情的發生,在變更的過程中必須經建設單位、設計單位、監理單位共同簽字方有效,索賠事件比較少也有利于縮短工期,工期縮短費用降低,有效地控制子工程造價的目標。
5竣工結算階段的造價控制
2水利工程投標常見問題的解決措施以及投標技巧
高度重視工程投標工作,提高投標工作人員的綜合素質。相關領導必須高度重視工程投標工作,為投標工作人員提供政策和技術等多方面保障。做好投標工作,相關人員配備是關鍵。參與投標的必須是具有相關專業知識和施工經驗的復合型人才,對于相關經濟和法律背景知識也應當有所涉獵。熟悉相關招投標法律法規,詳細閱讀招標文件。避免憑以往經驗和自我感覺行事,加強學習和培訓,提高投標人員的綜合素質。將失誤率降至最低。做好投標前的前期準備和現場考察工作。前期準備和現場考察是水利工程投標工作的重要環節。由于地形、氣象、水文等自然因素對水利工程施工有較大影響,所以投標單位在獲得招標文件后應結合文件內容,組織相關人員深入工程現場,熟悉工程施工現場的周邊環境,收集現場信息,調查施工現場地區的經濟條件和技術條件,為以后標書的編制打好基礎。吃透招標文件,有效規避風險,提高中標幾率。招標文件體現了招標單位對水利工程建設的具體要求和工程現場的基本信息,是編制標書的主要依據。從招標文件中可以了解到水利工程的工程概況和招標設計意圖。投標文件必須與招標文件的要求相符合,并作出正確完整的響應,才有可能中標。投標單位應認真核對招標文件中的工程清單,不僅是控制總投資額的主工程量,還包括其他分項目的工程量。對于不一致和明顯不合理的設計,報價時應適當降低,因為將來可能會進行改進或者取消。認真研究招標文件中對于廢標和無效標的條款規定,盡最大可能避免廢標和無效標的出現。注重細節,一絲不茍做好標書的編制工作。嚴格按照招標文件要求的標準和格式來編制標書。對招標文件中要求投標者提供的人力財力和技術方面的證明材料一定要積極響應,提供足夠證明材料,將營業執照、工程資質證明材料、法人代表授權書等分門別類整理好,證明自己完全有能力完成工程設計施工。標書的核心內容應包括投標報價和工程施工組織設計,二者相輔相成,不可偏廢。一方面在確保工程質量的前提下,合理降低工程報價。由于水利行業的特殊性,一般能滿足工程建設資質要求的企業并不多,因此充分了解競爭對手,合理報價是十分必要的。另一方面必須保證施工方案的科學性和合理性,充分考慮施工中可能出現的問題,并作出切實可行的預案,完善質量控制和安全防護措施,確保施工安全和施工質量。嚴格遵守誠實守信的基本原則,保證標書的真實性和嚴謹性。一旦中標,標書就自動成為合同的一部分,企業必須完全履行標書中規定應承擔的義務。避免為了中標而不顧實際情況弄虛作假,天花亂墜地宣傳自己。提高合同管理意識,從實際出發,誠實守信。競標過程中出現串標、購標等情況時,盡量置身事外,避免參與其中,或者直接放棄,避免產生不必要的名譽和經濟損失。
查詢對應的平均隨機一致性指標RI,當n=1,2,…,10時,RI的取值見表2。當隨機一致性比率CR=CI/IR<0.1時,認為該層次排序權重具有滿意的一致性。
1.2熵確定控制模型的客觀權重我們將綜合指標的重要性和指標提供的信息量這兩方面來確定各指標的最終權重。現有m個待評項目,n個評價指標,形成原始數據矩陣。矩陣R中第i行Ri反映被評對象的第i個因素對于評價集中個評價的隸屬度,第j列反映被評對象各因素分別取評價集第j個評價的程度,其中i=1,2,…,n,j=1,2,…,m。
1.3基于熵和AHP的多層次模糊綜合評判模型根據2.3中基于熵和AHP確定組合權重W,和2.3中確定的單因素評判矩陣R,綜合評判模型為A=W•R,記A=(a1,a2,…,am)。A即為綜合評價結果,aj表示評價對象對評價集中第j個等級的隸屬度。
1.4基于熵和FAHP的模糊綜合評判結果的確定確定了影響水利水電工程造價的相關評判指標的模糊綜合評判集,根據最大隸屬度法選擇最大的評判指標所對應的評判集作為最終評判結果。
2基于熵和FAHP的水電工程全壽命造價控制實證研究
本文以西北口水電站的建設為例,建立基于信息熵的灰色關聯分析模型,根據每個階段的影響因素,計算每個管理階段對工程造價影響程度的灰色關聯度的大小。
2.1西北口水電站全壽命評價模型權重的確定根據表1中選取的指標體系,通過2.3中權重的計算方法,該評價模型的權重向量計算結果如表3所示。
2.2基于熵和AHP的西北口水電站模糊綜合評判模型①設置評判模型的評語集。依據西北口水電站工程造價控制管理評價指標體系的特點,針對各層指標設定評語集為{非常重要,很重要,一般重要,有影響}。②模糊隸屬度矩陣的確定。確定模糊評價矩陣R=(rij),Ri為對應一級指標Bi的模糊評價矩陣,i=1,2,3,...,n,其元素通過模糊統計方法確定,rkj=mkj/K其中K為專家數,mkj為第k個指標評價為Vi的次數。計算結果表明,水利水電造價全壽命管理中各階段對工程造價影響的灰色關聯度大小的排序為:設計階段>決策階段>施工階段>竣工階段。
2.3結果分析①設計階段的造價管理對整個水利水電工程全壽命管理的影響最大,其次是決策階段,這兩個階段在此模型中計算的灰色關聯度也比較接近。②設計階段的造價管理直接影響了西北口水電站建設最終的決算成本,這與基于熵和FAHP全壽命管理模型的評價結果是一致的,驗證了該模型科學性和合理性。
1.1.1混凝土抗滑樁
所謂的抗滑樁就是指穿過滑坡體并且深入到穩定土層或者是巖層的一種柱形構件,其作用是支擋滑體的滑動力,其設置的位置一般為滑坡的前端附近,這樣可以穩定邊坡,將其使用在正在活動的淺層以及中層的滑坡可以發揮出較好的效果。為了使得抗滑樁防止滑坡的效果更加有效,在進行設置時應該把抗滑樁身長的三分之一至四分之一埋在滑坡面下面的完整基巖或者是穩定的土層之中,并且使用灌漿的方法使得樁以及其周圍的巖土體成為一個整體,并且將其設置在滑體的前端,使其可以承受較大的壓力。
1.1.2混凝土沉井
所謂的沉井就是指混凝土的一種框架結構,在其施工中一般可以分為幾節來進行,而其結構的設計是依照沉井的場地布置以及受力的狀態還有基坑的施工條件等多種因素共同決定的。在高邊坡的工程施工中,沉井不僅具有抗滑樁的作用還具有擋土墻的作用。沉井施工包含有很多方面,如:平整場地、沉井制作以及沉井下沉和封底等,在這之中沉井施工的難點就是沉井下沉以及封底。作為沉井施工中的關鍵工序的沉井下沉,其質量的好壞將對工程的質量以及進度起著直接的影響,在進行沉井下沉時,應該盡可能的將土體作用在沉井外壁的摩擦阻力減少;并且應該在混凝土的強度達到百分之百是才可以開始進行挖土下沉工作;在進行下沉的過程中還需要對防偏問題進行控制,并且將及時糾偏的措施給做好。
1.1.3混凝土擋墻
混凝土擋墻是一種能夠有效地防止滑坡的常用方法,其主要是憑借自身的重量來支撐滑體的下滑力,它可以與排水等一系列措施聯合起來使用。它可以有效地將滑體的受力平衡從局部來進行改變,從而在一定程度上阻止滑坡體的變形延展,其具有很多的優點,諸如:結構簡單、可以快速的起到穩定滑坡的作用等等。在對混凝土擋墻進行設計時,應該依照最低滑動面的形狀以及位置來對擋墻基礎的砌置深度進行設計,并且還要在墻后面設置相應的排水孔,使其不僅可以在擋墻上的靜水壓力上起到消弱的作用,還可以將墻后因積水對基礎進行侵泡而導致的擋墻滑移給有效地防止。
1.2錨固技術的應用
所謂的錨固技術就是指把一種受拉桿件的一端在邊坡或者地基的巖層或者是土層中固定下來,在這里受拉桿件的固定端就叫做錨固端或者是錨固段,而與工程建筑物相聯結的一端,能夠承受土壓力、水壓力以及風力對建筑物所施加的推力,使用地層的錨固里將建筑物的穩定得以維持。按其結構形式可以將錨固分為4類,這4類分別是:抗滑樁、錨洞以及噴錨支護還有預應力錨固。
1.2.1錨固洞
對錨固洞進行加固處理是對邊坡的穩定進行治理的一種較為有效地措施。在進行錨固洞加固的過程之中,應該遵循一定的原則,這些原則就是:由內向外、由上到下以及循序漸進和逐層加固等等,在同一高度的結構面的錨固洞應該跳洞來進行相應的開挖施工,從而使得不利結構面上已經有的抗滑力避免得到削弱,進而對邊坡的穩定造成影響。
1.2.2噴混凝土護坡
噴混凝土護坡是一種新型的混凝土施工工藝,其具有很多的優點,諸如:生產效率高、施工速度快以及可以把混凝土的運輸以及澆注和搗固這三個過程結合到一起等等。因為其形成依靠一定的沖擊速度,所以將其作為臨時的支撐比木結構具有強度高的優點,比鋼結構具有經濟的優點。而將其作為永久支護時,它較之于現澆混凝土襯砌的早期其強度更高。將其與錨桿的使用相配合,能夠將洞室的開挖量減少,將襯砌的厚度減薄,還可以節約水泥的用量。尤其是在進行噴混凝土施工的時候,可以不使用模板,不設立拱架,這樣就可以在一定程度上將洞內的有效空間給加大,對其進行施工的時間可以緊跟開挖面來進行噴射,從而將巖石暴露風化的時間減少,對圍巖的變形進行及時的控制。
1.2.3預應力錨固
所謂的預應力錨索加固就是指通過錨固在坡體的深部對巖石上的錨索進行穩定,并且把力傳遞到混凝土的框架上,再由框架施加一個預應力給不穩定的坡體,擠壓不穩定松散的巖體,大大提高巖體將的正壓力以及摩擦阻力,從而將抗滑力給加大,使得不穩定的液體發育受到一定的限制,從而達到加固邊坡以及穩定坡體的效果。
1.3減載、排水等措施的應用
1.3.1減栽反壓
在高邊坡的加固與治理中減載反壓的應用較為廣泛。減載的主要目的就是將坡體的下滑力降低,但又時候僅僅減載并不能夠將阻滑的作用充分發揮出來,最好是將其余反壓措施結合起來,這樣不僅可以將其下滑力降低,還可以將其抗滑力增加,這個措施在上陡下緩的滑坡上其效果更佳。
1.3.2表里排水
這里的水包括地表水以及地下水。排除地表水主要是對流入邊坡的地表水流利用攔截以及修溝等方法進行排除,以減少地表水降低滑動力,增強高邊坡的抗滑力以及穩定性。而排除地下水的方法依照地下水的深淺分為兩種,分別為:淺層以及深層地下水排水工程。將地下水個排除掉,可以最大程度的將邊坡巖體的地下水位降低,將深水壓力減小,使邊坡的穩定條件得到改善,從而將邊坡的穩定性不斷地提高。
2、預裂、光面爆破技術的具體應用
預裂爆破技術是指水利水電工程開挖施工中沿著設計開挖的輪廓線密集的打孔,并將少量主要裝入到打好的孔洞中來將其炸出裂縫,該種爆破技術在具體應用中最大的作用在于避免爆破區的爆破對周圍巖體或建筑物產生破壞,所以對于水利水電工程來說預裂爆破技術是一項十分重要的施工技術。光面爆破技術是指沿著開挖輪廓線布置間距相對較小的平行炮孔,并且在打好的爆孔中裝入少量的不耦合炸藥后進行引爆,而該種爆破技術主要適用于水利水電工程隧道的爆破施工,這樣既可以確保施工設計方案中需要炸除的巖石可以通過該種爆破技術完成施工,同時也可以避免在其輪廓線以外的圍巖結構受到明顯破壞,并且可以在圍巖面留下半個較為清晰的孔痕。20世紀70年代,預裂爆破技術與光面爆破技術在我國葛洲壩水利樞紐工程中的應用取得成功,自此后這兩種較為先進的爆破技術開始被廣泛應用于水利水電工程領域,尤其是當代水電站主體工程邊坡與隧道的爆破施工中均采用上述兩種爆破技術,這也使我國水利水電工程領域的爆破技術處于世界領先地位。預裂爆破技術與光面爆破技術在具體應用中可以對開挖面的超挖和欠挖等現象進行有效控制,并且可以確保其爆破施工中不會對邊坡和圍巖的穩定性產生影響,正是因為上述兩種爆破技術的諸多優點使其被應用于三峽永久船閘的開挖爆破施工中,并且使三峽大壩永久船閘中形成了良好的保留壁面。
3、面板堆石壩級配料開采爆破技術的具體應用
水利水電工程中的面板堆石壩在施工中需要利用爆破技術來開采級配料,尤其是20世紀80年代以來面板堆石壩在水利水電工程領域的不斷推廣,很多中小型水電站在建設過程中都采用了面板堆石壩,所以施工單位需要通過開采爆破技術的應用,來獲取面板堆石壩在施工中其壩體填筑過程中所需要的級配料。南盤江天生橋一級水電站便是典型的面板堆石壩,南盤江天生橋水電站的面板堆石壩在壩高和壩體方量等方面都處于世界前列,而我國第一高度的面板堆石壩———水布埡水電站也開始投入使用,所有面板堆石壩為主要壩型的水利水電工程在施工中,均要采用爆破法開采主堆石級配料來直接進行上壩填筑的施工技術,所以當前我國水利水電工程領域關于面板堆石壩級配料開采爆破技術的研究較為成熟,其基本可以滿足我國各地區水利水電工程中面板堆石壩的施工要求,同時可以有效降低整個水利水電工程具體實施階段的成本投入。
4、爆破技術在圍堰拆除中的具體應用
現階段大型水利水電工程具體實施階段需要面臨大量臨時構筑物的拆除工作,對于圍堰構筑物來說其利用機械拆除的方式需要浪費大量的時間與財力,所以施工單位一般都是采用爆破拆除的方式來完成圍堰的拆除,這也使爆破技術成為圍堰拆除施工中最為關鍵的技術之一。鑒于圍堰爆破拆除在本質上屬于典型的鄰水爆破作業,所以爆破人員一般需要充分利用其頂面、非鄰水面以及圍堰內部廊道等無水區域進行鉆爆作業,水利水電工程對于圍堰爆破拆除施工中的要求是一次爆通成型,并要確保整個爆破作業中所產生的缺口要滿足圍堰泄水、進水的要求。再者,由于水利水電工程圍堰區域附近有著多種已建成的水工建筑物,所以爆破人員在爆破拆除作業過程中要避免爆破作業對其產生破壞,只有這樣才能確保爆破技術的應用可以滿足水利水電工程的建設要求,我國已建成的葛洲壩大江圍堰、三峽三期圍堰等近30余座大型圍堰構筑物,都是通過爆破技術的應用來完成其拆除作業,所以對于我國水利水電工程領域來說圍堰爆破拆除技術已積累了大量經驗。圍堰爆破拆除技術具體應用中的重點是避免爆破作業對堰體周圍的閘墩、閘門槽、閘門以及其他水工構筑物的完整性產生破壞,從而確保圍堰爆破拆除作業結束后發電設備可以正常運行,所以施工單位一般會采用“高單耗、低單響”的設計思想來完成整個圍堰的接力起爆系統設計,并且我國水利水電工程領域關于圍堰爆破拆除作業,已形成了適用于各種建筑物的爆破振動安全控制標準體系,并且同時也具備了較為完善的防護飛石和水擊波危害的技術體系。
5、巖塞爆破技術的具體應用
巖塞爆破技術是水利水電工程具體實施階段的一種水下爆破形式,我國于20世紀70年代開始了巖塞爆破技術在水利水電工程領域的實踐應用,其最開始被應用于引水、放空水庫、灌溉、發電等通向水庫或湖泊底部引水洞、放空洞的施工,巖塞爆破技術在具體應用中一般需要涉及到水庫底部、隧洞末端的爆破作業,當洞內工程全部完成后施工單位可以采用巖塞爆破技術來炸除洞與水庫的巖層。巖塞爆破技術在具體應用中具有不受庫水位消長及季節因素的影響與限制,并且可以使水利水電工程在具體實施階段不需要通過設置圍堰構筑物來進行施工,再加上巖塞爆破技術在具體應用中的操作簡單、成本低以及工作效率高等特點,所以使巖塞爆破技術在我國水利水電工程領域有著十分廣泛的應用范圍。豐滿水庫巖塞爆破是當前國內爆破規模最大的工程,巖塞爆破技術在具體應用中可以根據其裝藥方式,劃分為峒室爆破和炮孔爆破等兩個類型,按照爆碴處理方式可以劃分為留碴爆破和泄碴爆破等兩個類型,我國水利水電工程領域對于巖塞爆破技術在具體應用中的的起爆方式、爆破影響控制等方面積累了大量經驗。
6、隧道掘進爆破技術的具體應用
對于水利水電工程施工來說其地下工程的開挖是最為重要的有機組成,所以在工程具體實施階段其需要依次完成導流洞、引水洞、交通洞、試驗平洞、灌漿洞、斜豎井以及地下廠房洞群的開挖施工,所以施工單位主要是采用鉆爆法來完成隧道掘進施工,尤其是鉆爆法在具體應用中具有開挖成本低、地質條件適應性強等特點。隧道掘進爆破作業過程中容易受到照明、通風、噪聲以及滴水等多方面因素影響,所以對于隧道掘進爆破作業來說其作業難度相對較高,再加上水利水電工程隧道掘進施工中對爆破作業質量有著極高要求,所以施工單位在針對隧道掘進爆破作業中會充分利用圍巖的自承力,并且要通過對整個隧道掘進爆破作業方式的優化調整,來確保其地下爆破作業不會對隧道圍巖結構的完整性產生破壞。在達坂城高崖子干渠的隧洞施工中就采取了這一技術。
2水利水電工程中水閘施工的技術方法
2.1施工前技術方法
在開始水閘施工之前,施工單位需要做好施工前的各項準備工作,如嚴格制定、審核水閘施工的技術方案、施工方案和質量管理制度,以及施工人員的施工資質及人員配備,并與建設單位和設計單位一起對施工圖紙進行共同會審,施工前必須逐級進行施工技術和安全生產書面交底,對施工人員進行崗前培訓,明確施工中各項技術、質量與安全生產的要求與指標,并對其中不利與施工管理的環節進行優化整改,以避免可能存在的安全隱患和因返工造成延誤工期及生命、經濟財產損失。
2.2水閘施工中的技術應用
水閘施工涉及到許多的工序環節,而每個工序環節對技術和質量有著嚴格的要求。因此,施工單位既需要認真檢測施工材料材質與強度,又需要嚴格控制水閘施工的工藝流程,以保證水閘施工順利進行。
2.2.1土石方的開挖施工
水閘施工的長度較長,施工斷面較大,對土石方的開挖要求較高,這對水閘質量有著直接的影響。施工單位在開挖土石方時需要注意選擇合適的斷面,既要減少混凝土的使用量,又要保證水閘強度滿足施工要求。因此,施工單位在施工中需要按照斷面的中腰線進行施工,保證開挖情況與設計相一致。
2.2.2混凝土的施工
由于水閘施工需要使用大量的混凝土,所以混凝土的質量控制工作就顯得非常重要。一方面,施工單位需要采取定期監測和抽查監測相結合的方法,從源頭上保證混凝土的質量;另一方面,施工單位需要做好混凝土配制工作,對混凝土的施工進行全程監控,確保混凝土的質量滿足施工的要求。對于水閘工程中的關鍵部位,施工單位還需要采取鉆芯取樣的檢測方法,最大限度保障混凝土結構的強度與質量。
2.2.3金屬結構的施工
金屬結構施工同樣是水閘工程中的關鍵環節,施工單位需要嚴格按照技術標準及規范要求進行施工。首先,施工單位需要對金屬材料進行質量檢測與復測,確保其符合施工標準和要求,并要求廠家提供制作材料的質保單;其次,在運輸金屬材料時,施工單位需要采取整體或者分片運輸的方式,在施工現場進行安裝,以免對金屬材料造成損壞而影響其質量;最后,在安裝水閘門槽的預件時,施工單位需要采取正確的施工工藝,并實時監測金屬焊接時的變形情況,以便出現問題時進行糾正處理。
3水閘工程中的導流施工過程
水閘工程建造的目的主要是排洪、引水、分流和泄水等。因此,在河、渠口進行水閘工程施工時,施工單位需要依據導流建筑中的擋洪標準,就地取材進行施工。
3.1選擇合適的導流方案
在選擇水閘施工的導流方案時,施工單位可以選擇在束窄的灘地修建合適的圍堰的方法。由于水閘施工容易受到地形限制,施工單位在布置圍堰時需要靠近主河道岸邊,但是主河道岸坡地質條件一般不太理想,極易出現坍塌情況。因此,施工單位需要修建結構簡單但是抗沖刷能力較強的漿砌石圍堰,并以木樁加固圍堰基礎,以粘土夯實圍堰的外側,還可以通過迎水面鋪設防滲塑膜,堆砌裝土編織袋加固圍堰,提高圍堰的堅固程度。
3.2選擇合適的截流方法
在堵壩截流的時候,施工單位需要采取合適的截流方法,先以模型和現場的試驗對截流設計嚴格論證,再利用平堵和立堵相互結合的方法進行合龍。同時,考慮到計算用料和實際用料之間的出入,施工單位在截流施工中需要增加備料量,確保截流施工用料的充足。此外,在截流施工前,施工單位需要增加護堤寬度,并對其進行嚴密的排列,按照拋投料物地點的流速和水深安排移動的距離,確保截流施工中拋投料物準確性和穩定性。
從多年實踐工作經驗和相關統計文獻資料表明,電氣施工發生安全隱患,一方面由于電氣施工臨時系統設計不合理、繼電保護器保護不匹配、接地接線不規范等系統設備自身因素引起。另一方面,則是由于電氣施工相關專業技術人員的安全意識不夠,綜合操控技能水平偏低等因素引起。
1.2加強水利水電工程電氣施工安全管理的主要內容
在水利水電工程施工全過程中,承包企業應該結合工程特性,組織專業技術人員從施工臨時用電安全、施工現場安全用電管理、危險源識別與防護等方面,在建立完善的安全管理制度體系的基礎上,認真落實各項安全防護措施,對施工全過程的安全管理采取動態監督,嚴格執行和監督檢查各項安全管理條例和措施體系,并制定相應的事故應急預案,確保水利水電工程安全可靠、節能經濟的建設發展。
2、水利水電工程施工電氣常見的不安全因素
2.1施工現場環境因素
由于水利水電工程施工周期較長、工程技術復雜,通常位于較為偏僻的山區,加上受到工程區地質環境、流域水文氣象、工程移動等諸多因素的共同影響,會對工程施工用電安全帶來較大的安全隱患。如:在施工過程中,風吹、日曬、沙塵、洪水、人為破壞等,均可能引起施工用電系統或電氣設備發生失靈、大面積停電、漏電、短路等事故,造成嚴重的施工臨時用電安全事故發生。
2.2施工電氣安全管理不完善因素
由于受“重施工、輕管理”,“重質量進度、輕安全成本”等固有施工管理意識的影響,一些水利水電工程承包企業項目負責人通常對于施工質量和進度較重視,忽略施工安全用電管理,相應存在施工臨時用電安全管理制度不完善、沒有設立專門用電安全管理崗位、施工用電安全技術人員素質水平偏低等問題,相應施工臨時用電安全防護水平偏低。另外,在施工過程中,安全用電管理制度沒按照規范要求認真落實,執行力和監督檢查力度不夠,電氣施工中存在較多的技術和管理隱患。不重視安全用電的檢測和檢修維護記錄,加上項目部安全用電管理經費的不到位,是的一些分項分部工程的臨時用電系統安全防護體系不到位,給工程電氣施工埋下較大的安全隱患。
2.3臨時用電系統不規范因素
在施工臨時用電組織設計編制過程中,沒有嚴格按照《施工現場臨時用電安全技術規范》(JGJ46-2005)要求,由專門的電氣專業技術人員進行編制。臨時用電系統設計過程中,沒有按照TN-S系統要求,設置獨立的保護零線;沒有做到“三級配電、三級保護”;沒有嚴格執行“一機一閘一箱一漏”防護體系;三級配電箱間的漏電保護額定電流不匹配,存在“誤動、拒動、越級跳閘”等問題;供電線路敷設不規范,埋深或搭接長度不符合要求;線路保護過于簡單,無法保障施工工地現場的安全用電。用電管理人員安全意識不高、責任感不強、綜合操控技能水平偏低等人為因素,也大大影響水利水電工程施工現場的安全用電水平。
3、提高水利水電工程施工電氣安全防護水平的措施
3.1建立完善的施工用電安全管理制度、加強安全管理意識
要保證水利水電工程施工電氣具有較高的安全防護水平,首先要建立科學完善的安全管理制度,有效落實各種安全防護制度、組織結構和人員配置,并在施工全過程中進行全程監督,確保制度措施按照設計要求具有較高的執行力和落實度。要根據《施工現場臨時用電安全技術規范》(JGJ46-2005)、漏電保護器安裝和運行(GB139552-92)等國家或企業規范要求,認真編制施工臨時用電設計方案,確保施工臨時用電具有較高的科學性、可行性和經濟性。加強崗前安全教育培訓,要組織相應安全操控技能培訓和用電事故分析,加強現場施工作業人員的安全用電意識,使其充分了解到安全用電的重要性和掌握安全用電操控技巧,減少或杜絕人為誤操作的習慣性違章行為發生,確保水利水電工程施工用電安全。
3.2加強施工電氣機具安全的動態檢測管理
在水利水電工程施工前和施工全過程中,應按照國家相關技術規范和安裝使用要求,對電氣施工中的電氣機具的電氣性能進行綜合檢測(包括:耐壓能力檢測、漏電檢測、絕緣性能檢測等),只有電氣、機械性能均滿足工程施工需求時,方能進入施工現場。另外,還需要在施工全過程中,定期對施工機具設備的電氣、機械性能進行綜合檢測。對于檢測資料,應按照相關要求進行分類管理,避免電氣設備和機具存在“帶病”作業問題,提高施工現場用電安全。
3.3加強施工全過程電氣安全管理
在進行水利水電工程施工電氣安全管理過程中,要結合工程特性合理辨識工程中可能存在的安全危險源,并針對不同的危險源制定相應的安全防護體系。要保障施工電氣機具相應指標在人體安全耐受范圍(人體耐受電壓為36V,漏電電流為36mA)。對于超出人體安全的機具設備,應采取穿戴絕緣衣物、增加絕緣隔離層等技術手段進行處理。優選滿足施工實際需求和工程特性的成套供配電設備,以適應各種用電環節需求,便于維護管理。要動態檢測漏電保護器、斷路器等繼電保護裝置的動作性能,確保出現用電故障后,保護設備能準確動作切除故障。要叮囑和監督操控人員安全要求進行安全操作,避免安全用電事故發生。
2測量工作在水利水電工程中的重要性
2.1基巖變形量的獲取只能通過測量工作實現
基巖變形量對于工程安全的重要性不言而喻,而在目前的技術條件下,我們尚沒有可以選用的自動檢測基巖變形的自動化探頭設備。所以,我們只能在實際施工過程中重點解決基巖變形量的追蹤測量。只需要在高程網中選擇足夠的高程變化控制點,每天對這些控制點的變形量進行測量,就可以便捷地得到這些高程控制點的高程精確變化情況。因為大部分基巖應變在工程上的體現都是在基巖高程的變化方面,所以,通過合理控制,測量工作可以有效降低工程出現不可逆的沉降失穩。因為測量工作是目前技術條件下控制沉降量的唯一手段,因此,基巖變形測量工作的必要性是毋庸置疑的。
2.2工程施工質量控制與工程測量密切相關
通過最初的施工放點測量,可以將施工關鍵點在施工之前予以布置,如果沒有測量工作預先放置的施工參考點,施工過程就無法實現施工現場與設計圖紙的結合。同時,在施工過程中,因為現在的RTK技術可以使得系統可以迅速放置足夠密集的放樣點和放樣控制點。這些點可以在CASS系統中實現較為平滑的實際測量與設計圖紙的對比圖,且通過閉合分析,可以得到施工整體效果與設計之間的量化偏差,從而對施工整體效果做出量化的評估。也就是說,不論是在施工前還是施工中,精準的測量工作都可以為施工建立起實際空間與圖紙仿真空間之間的關系。使用先進的計算機輔助管理技術,可以對工程質量進行更好的追蹤和評價。這是測量工作在水利水電建設工作中的現實意義。
2.3測量工程可以與施工績效相結合
通過現場測量,我們可以較為精確的得到土石壩修建進度及質量和河床整理工程的工程進度及質量。通過這些進度和質量的管理,投資方可以較為清晰的對施工隊伍建立起績效考核量化標準。測量工作可以使得這些標準更加的具有說服力,目前,基于測量工作的績效管理已經在大部分水利水電工地開始使用,并且取得了較顯著的效果。目前的工程安全管理理念認為,從業者素質、設備運行狀態、工作場地環境控制和生產管理體系建設是影響施工安全的四個唯一且必要作用因素,而生產管理體系建設是從業者素質、設備運行狀態、工作場地環境控制三個因素的先決條件。在生產管理體系建設的領域內,測量工作與生產績效的結合體系建設是其中的一個較為重要的組成部分。因為精益化管理體系的要求,在管理中的每一個參數都需要進行量化才可以實現計算機輔助管理系統的輔助評定,而測量工作恰恰是將施工質量的“好與壞”轉化為“對與錯”的先決條件。所以說,在工程精益化管理的實現過程中,測量工作起到的作用是相當重要的。
2水利水電建設項目水資源論證實例分析
2.1工程概況
為緩解綏陽縣中心城區近期城市生活用水嚴重缺水問題,擬在綏陽縣洋川鎮團山村的石梁河上游修建團山水庫。水庫壩址距綏陽縣城17km,壩址以上流域面積14.7km2,多年平均徑流量922萬m3;水庫校核(P=0.2%)洪水位918.62m,設計(P=2.0%)洪水位917.41m,正常蓄水位915.00m,死水位886.00m;水庫總庫容721萬m3,正常蓄水位庫容571萬m3,死庫容30萬m3,興利庫容541萬m3,庫容系數58.7%,屬多年調節水庫。
2.2分析范圍及論證范圍
團山水庫分析范圍為石梁河全流域(流域面積239km2)及受水區綏陽縣中心城區退水所涉及的洋川河全流域(流域面積126km2),共計365km2;取水水源論證范圍為石梁河團山水庫壩址以上流域(流域面積14.7km2);取水影響論證河段為團山水庫庫區河段(河長約2.84km,庫區面積約0.42km2)、團山水庫壩址至石梁河河口區間河段(河長25.3km),共計河長28.1km;退水影響范圍主要為洋川河綏陽縣城污水處理廠退水口至下游河口區間長9.7km河段。
2.3區域水資源狀況及其開發利用分析
分析范圍內主要河流有團山水庫所在河流石梁河、工程受水區綏陽縣中心城區退水所涉及的洋川河。石梁河系芙蓉江右岸一級支流,屬長江流域烏江水系,全流域面積239km2,主河道全長32.2km,主河道加權平均坡降為11.9‰,流域形狀系數0.231,多年平均徑流量15000萬m3。洋川河系洛安江左岸一級支流,全流域面積126km2,河長28.9km,主河道平均比降11.8‰,流域形狀系數0.151,多年平均徑流量7900萬m3。分析范圍內已建成灌溉水庫工程2處,小型引水灌溉工程42處,提水灌溉工程30處。灌溉面積22182畝(其中水田20339畝,旱地1843畝)。分析范圍內水資源總量22900萬m3,現狀開發利用水量1786萬m3,水資源開發利用率7.80%;耗水量1079萬m3,占水資源總量的4.7%。分析范圍內水資源開發利用程度一般,水資源具有一定開發利用潛力,為促進區域經濟發展,有條件和必要對石梁河水資源進行進一步的開發利用。
2.4取用水合理性分析
城市生活用水方面:綏陽縣城市生活用水量預測主要根據《室外給水設計規范》(GB50013-2006)采用分類預測法進行預測,遠期規劃水平年(2030年)采用180L/(人•d);供水管網損失10%;未預見水量按10%考慮;水廠自用水量按總用水量的5%計。由于縣城工業用水單獨考慮,故上述所取定額符合一般城市生活用水規律。農田灌溉用水方面:根據當地灌溉習慣結合現狀灌溉渠系實際情況,下游農田灌溉P=80%保證率灌溉用水定額水稻取320m3/畝、玉米56.4m3/畝、辣椒45.9m3/畝、油菜59.3m3/畝基本合理。用水總量控制指標方面:綏陽縣現狀用水量1.787億m3,2015用水指標1.812億m3、2020用水指標1.985億m3、2030用水指標2.041億m3,分別比現狀增加0.025億m3、0.198億m3和0.254億m3,團山水庫供水量僅0.0599億m3,而且主要是用于綏陽縣城生活用水,符合《遵義市實施最嚴格水資源管理制度指標方案》對用水總量控制指標的要求。
2.5取水水源論證
團山水庫壩址以上流域面積14.7km2,多年平均徑流量922萬m3,經長系列調節計算,團山水庫壩址處流域水資源量可滿足團山水庫設計供水量599萬m3/a(P=95%城市供水588萬m3/a、P=80%農田灌溉用水10.8萬m3/a)的要求。至規劃水平年(2030年)上游流域內用水較現狀增加耗水量僅占來水量的0.03%。因此,團山水庫工程取水在水資源量方面是可靠的。根據壩址河段水樣水質檢測結果,現狀水質能滿足集中式供水水源地和農田灌溉水質要求。取水口以上流域內無工礦企業,主要污染源為少量農田灌溉用水退水,農村生活用水基本無退水,今后水質下降的可能性不大。取水口以上流域今后將劃為水源地保護區,農田灌溉用水退水量將進一步削減,同時嚴禁新設排污口等活動,取水水源水質可得到保障并有改善的可能。取水口河段具備成庫建壩的地形地質條件,同時取水口的設置也能夠滿足水庫泥沙淤積需求和取水量的需求,且壩址下游農田灌溉用水今后由團山水庫生態放水管一并下放,管道尺寸滿足放水要求,取水口設置合理可行。
2.6取水和退水影響分析
團山水庫取水對區域水資源量雖有一定影響,但按多年平均徑流量的10%(0.029m3/s)下放生態流量,對區域水資源及下游河道的生態影響較小。水庫下游有農田灌溉工程,灌溉設計流量為0.021m3/s,下游灌溉用水量由生態放水管統一下放,對下游農田灌溉取水影響不大。同時,建議在初蓄期積極引導灌區群眾進行適度水改旱,盡可能減少灌溉用水量,確保水庫盡早正常蓄水,正常發揮效益。團山水庫工程在建設期其污廢水按退水處理方案處理達標后排入石梁河,壩址河段枯季情況下接納排放的污廢水后懸浮物(SS)、五日生化需氧量(BOD5)、化學需氧量(COD)濃度均小于《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅳ類水質要求。施工期對河道水功能區造成一定影響,但該影響將隨著施工的結束逐漸減弱直至消失。運行期影響較大的綏陽縣中心城區城市用水退水。退水影響的洋川河屬“洛安江綏陽遵義縣保留區”,由于納污河流洋川河退水口來水量較大,只要對城市用水產生的污廢水處理達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)“一級標準A標準”后排放,退水對水功能區的影響較小,加之影響河段無其他用水戶取水,故綏陽縣中心城區城市用水退水對水功能區和第三者的影響不大。
2.7水資源保護措施
項目建設過程中,要對生產廢水和生活污水采取有效措施處理后達標排放,嚴禁將污廢水直接排入河道;作好水土保持工作,對棄渣進行妥善處理,對項目施工造成的地表恢復植被。對水庫大壩、泵站及庫尾河段進行水質監測,遇異常情況要查明原因并報告當地水行政主管部門,同時停止供水并采取措施即時解決。水庫蓄水前,必須對淹沒區進行庫底清理,以免蓄水后淹沒區內植物腐爛、農廁中糞便等造成二次污染。水庫管理站修建化糞池處理生活污水,污水經處理后用于澆灌農田和綠地,生活垃圾擬與當地生活垃圾一同處理。加大水土保持工作力度,植樹種草、對庫區25°以上坡耕地實行退耕還林、坡改梯等水保工程,緩解庫內泥沙淤積,逐步恢復庫區庫周生態環境的同時,提高水庫自身運行年限。合理安排水庫蓄水計劃,通過下泄一定流量等措施來減小水庫蓄水和運行對下游河段生態環境和農田灌溉的影響。建立一個自上而下的水資源保護領導小組,主要負責水庫在運行過程中,實施水資源保護的領導、管理和監督實施工作。配合涉及縣、鄉、村對負責范圍內水資源保護措施實施情況進行監督管理,搞好工程水資源保護工作。