時間:2023-04-08 11:47:33
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前言
自改革開放以來,水利水電工程建設在我國社會發展中占據的地位越來越重,所受到的關注也越來越多,這不僅是其本身對社會發展的貢獻,也取決于它與人們日益生活息息相關。水利水電勘察設計作為水利水電工程建設中重要的一個環節,做好相關工作,解決在過程中產生的問題是推動水利水電工程發展的一大重要手段。
一.水利水電工程勘察設計存在的問題
1.基本資料準備不充足
在進行工程勘察設計之前所需的基本資料準備不充足是勘察設計的一大問題。水利水電工程與其它工程不同,它所受的影響因素太多,地形、地質、水文、氣候、水資源余缺狀況以及當地的發展等等都有著極大的聯系,所以對于水利水電工程勘察設計所需準備的基本資料也是十分多的,就目前水利水電工程勘察設計而言,就存在基本資料準備不充足的問題,具體表現在:相關勘察設計部門為節省指出為在設計中進行考察,只依靠文本或口傳相授的信息作為水利水電工程勘察依據、對當地用水狀況以及風俗習慣不了解,而由此有可能引發后續的矛盾等等,這不僅會造成后續勘察設計中出現意想不到的以外,也會致使浪費資金,影響后期水利水電工程施展的進度。
2.未充分勘察就進行設計
未充分勘察主要表現在兩個方面。第一,沒有進行實地考察。勘察設計竟然沒有進行實地考察,這似乎是很荒唐的事,但是在水利水電工程勘察設計中卻也存在這一隱患,可想而知,由此設計出來的工程肯定也是漏洞百出的,不僅難以達到預期的效果,同時也會加大后期保養工程的難度。第二,將實地勘察作為“走過場”或者勘察不到位等,這也是勘察不充分的一大表現,這種情況的后果跟絲毫為進行實地勘察有相似的地方,會直接導致設計不合理、浪費施工費用等等。
3.勘察技術精確度不高
水利水電工程勘察設計對勘察技術有著較嚴格的要求,但目前相關勘察設計單位從業人員普遍能力資質平平,技術也相對較落后,再者由于水利水電工程較隱蔽,勘察難度較大,勘察手段并不完善,與此同時勘察人員力求增強安全系數,一些勘察行動難以進行,因此勘察結果以及勘察報告的質量相對而言也就有待提高,因此導致勘察技術的精確度并不高,這不僅會影響設計的效果,同時也會對水利水電工程施工帶來不利。
4.總體設計有盲目性
一些水利水電到程勘察設計人員缺乏對工程深入的了解,在進行水利水電工程設計過程中,完全依賴于勘察結果和勘察報告,沒有對工程再進行進一步的分析,恰好忽略了水利水電工程中最重要的“因地制宜”的因素,同時過于保守的考慮安全系數而忽視了其本身存在的問題。這種盲目的設計不僅會造成資金的浪費,同時也會對水利水電工程總體結構造成負面的影響。
5.設計方案過于單一
在進行水利水電工程勘察設計方案的可行性研究階段過程當中,只有通過充分的論證以及比較才能最終確定最優設計方案,但是目前水利水電工程勘察設計可行性研究階段中最多關注的布局合理與否、投資預算是否合理、運行條件等等,僅僅是在已推出的方案之中進行考究,而忽略了對方案進行比較從而擇出最優方案這一重要步驟,所以水利水電工程勘察設計人員在進行設計構造時,只會在一種方案上反復研究,不會設計出多種方案以供選擇,從而導致使設計方案難以達到最優。
二.解決水利水電工程勘察設計問題的對策
1.基本資料準備充足
基本資料準備充足是進行水利水電工程勘察設計的前提,因此在設計之前要對基本資料準備充足。一方面,對工程范圍內以及周邊的水文條件進行嚴格審查,同時從水文條件下手,認識到自然環境、認為環境以及地形地質等因素對其所產生的影響,而這所牽引出來一系列的因素也預示著水利工程勘察設計對于基本資料必須要準備充足并且認真仔細的喝茶,確保無誤,在此基礎上必須要注意其實效性以及信息、數據的精確性,才能最大程度的保障水利水電工程勘察設計方案最優。
2.勘察人員要不斷加強自身水利水電工程勘察及設計能力
勘察是水利水電工程勘察設計中重要的一大步驟,因此作為勘察人員,要不斷加強自身勘察及設計能力,嚴格按照勘察標準,嚴格無誤的進行勘察,確保勘察結果精確有效,為后續的設計工作打下夯實的基礎。隨著技術時代的到來,勘察人員應善于運用高可以勘察儀器,切忌墨守成規,最大程度的確保勘察結果的精確性。在此基礎上,不斷督促自身學習勘察技術及相關勘察方法,從而為水利水電工程勘察設計奠定基礎。
3.實事求是地進行水利水電工程勘察設計
就目前而言,相當一部分水利工程事故的發生都是由設計不合理而引發的,例如,由于勘察不準確而導致設計中的參數出現偏差、地基處理不當導致設計不達標、設計太過保守以至于水利工程的樁基礎施工不能滿足設計要求等等,所以這都要勘察設計人員嚴格按照設計標準,根據實際勘察報告,將整個設計范圍內的水文條件等考慮到設計當中,切忌盲目設計,在保障安全系數符合標準的前提下實事求是地根據實際情況進行設計,只有這樣才能保障水利水電工程勘察設計趨于最優,才能推動我國水利工程實質意義上的發展。
4.實行勘察設計監理制度
雖然就現階段而言,水利水電工程的監理制度相對已經比較完善,可以從進度、資金以及施工質量三個方面來對工程的各個階段進行控制。但是,其實不然,在設計可行性考察階段,通常都是一家之言,并未經過太多的細致的審查,很少有部門或者工作人員對設計進行太過深入的審核,那么這就喪失了審核設計最初的意義,但是一旦已經審核的設計出現了問題,那么結果將是難以預料的。因此,解決水利工程勘察設計問題的一大重要措施就是實行勘察設計建立制度,通過對整個勘察設計過程進行嚴格的監督與管理,從而確保勘察設計符合設計標準以及水利水電工程設計要求,以提高整個水利水電工程勘察設計質量,從而促使設計工作更加妥當,也有利于投資預算的控制。
5.嚴格按照水利水電工程勘察設計標準進行設計
要確保整個水利水電工程設計的經濟合理性以及安全可靠性,就必須嚴格按照設計標準實行設計。首先,需要將水利水電工程中所的樞紐及其周邊的建筑物按照一定的分等要素進行分等及分級。所設計到的相關建筑物應根據規定,采用一定的防洪標準,確保建筑物達到規范內發生自然災害時能保證其安全。相對于其它綜合利用的工程,則需要按照規定將其劃分為不等等級,不同建筑物等別應以其最高等別為準。總而言之,相關建筑物的分等分級須嚴格按照相關部門規范規定來劃分。
三.結束語
水利水電工程是復雜的工程,但是它又是非常重要的工程,一個國家的繁榮壯大和國民的幸福生活離不開它的貢獻。勘察設計在水利水電工程中占據重要的地位,因此相關工作人員必須要嚴格落實好勘察設計這一重要環節,從而為水利水電工程建設打下夯實的基礎。
參考文獻:
年月,長白山區已是涼氣襲人,馬同志在大陽岔棒槌砬子參與改線測量,由于幾處線位跨越湍急河流,又無便橋可走,她們用一根木頭架在河上搭住山道,馬同志走在顫顫危危的獨木橋上,一不小心掉進河里,刺骨冰涼的河水濕透了衣服,在寒風中陣陣發抖,她到附近的小旅店喝點姜湯去去寒,接著繼續工作。
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工作中堅持原則,秉公行事。
年至年在北線二級公路指揮部工程科工作期間,一次在加筋土擋墻施工現場,施工單位設拉筋帶數量不夠,不分層碾壓路基,造成路基不密實,擋墻使用壽命達不到設計要求。她發現后當即給施工單位下達了返工通知單,面對施工單位的拉攏和威脅,她絲毫不為所動,將現場情況進行匯報,及時將該隊伍清除。為保證工程質量,她經常對工程質量進行日常巡查,發現質量問題馬上找到總監代表、旁站監理、施工單位項目經理、總工,及時采取措施進行處理。
需要的相關行業法律法規,不斷提高自己的工作能力和水平。年——年月,在營白公路建設期間,面對繁重的征地拆遷工作任務,馬同志組織工作人員,認真收集學習土地法、土地管理條例、林木補償標準、電力、電訊常用手冊、拆遷有關規定等,學懂弄通相關知識。動遷電力電訊設施對馬同志這個外行來講非常困難,行業知識她不懂,無法審核被動遷單位所報方案及概、預算,她就到書店買、到專業人員那去借用有關專業書籍,把不懂的知識學懂弄通。每拆遷一處線路首先到動遷現場與被動遷單位核實動遷數量、選定合理動遷方案,方案確定后,審核概、預算,出色完成了拆遷任務。
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工作中堅持原則,秉公行事。
年至年在北線二級公路指揮部工程科工作期間,一次在加筋土擋墻施工現場,施工單位設拉筋帶數量不夠,不分層碾壓路基,造成路基不密實,擋墻使用壽命達不到設計要求。她發現后當即給施工單位下達了返工通知單,面對施工單位的拉攏和威脅,她絲毫不為所動,將現場情況進行匯報,及時將該隊伍清除。為保證工程質量,她經常對工程質量進行日常巡查,發現質量問題馬上找到總監代表、旁站監理、施工單位項目經理、總工,及時采取措施進行處理。
需要的相關行業法律法規,不斷提高自己的工作能力和水平。年——年月,在營白公路建設期間,面對繁重的征地拆遷工作任務,馬同志組織工作人員,認真收集學習土地法、土地管理條例、林木補償標準、電力、電訊常用手冊、拆遷有關規定等,學懂弄通相關知識。動遷電力電訊設施對馬同志這個外行來講非常困難,行業知識她不懂,無法審核被動遷單位所報方案及概、預算,她就到書店買、到專業人員那去借用有關專業書籍,把不懂的知識學懂弄通。每拆遷一處線路首先到動遷現場與被動遷單位核實動遷數量、選定合理動遷方案,方案確定后,審核概、預算,出色完成了拆遷任務。
1985年10月,長白山區已是涼氣襲人,馬淑蘭在大陽岔棒槌砬子參與改線測量,由于幾處線位跨越湍急河流,又無便橋可走,她們用一根木頭架在河上搭住山道,馬淑蘭走在顫顫危危的獨木橋上,一不小心掉進河里,刺骨冰涼的河水濕透了衣服,在寒風中陣陣發抖,她到附近的小旅店喝點姜湯去去寒,接著繼續工作。
1996年,白山市加大基礎設施建設力度,開展舉市大筑路,公路勘測設計任務比往年多了幾倍,為了及時完成設計任務,她們選擇在測量最不利的季節——2-3月,進行野外測量。那是個凍人不凍水的時節,野外白茫茫一片,齊腰深的積雪,行走都很困難,腳下的高腰水鞋每走一步灌滿了雪,雪到了鞋里又化了,當天工作結束時穿著的氈襪已濕透。進入深山老林測量,為節省時間,她從不舍得時間返回吃飯,中午攏點火,將身上所帶吃的烤一下,隨便墊幾口就算午飯。
野外采集數據,勘測線位,需要克服自然天氣地理環境帶來的重重困難。進入內業設計,也要付出更多的艱辛和努力。前幾年,設計工作使用的工具是直尺、米格紙、計算器。橫斷圖、縱斷圖、平面圖、橋涵結構圖設計比例尺1:50至1:XX不等,在米格紙上用不同比例展現出各種圖紙。馬淑蘭剛畢業時眼睛不近視,工作幾年下來近視達300多度。為確保設計質量,從繪制圖紙到計算工程量、編制預算手工操作,各個環節她都要親自校核一遍,設計文件從沒出現任何差錯。
1995年夏,白山境內臨江突發百年一遇洪水,省道沈長線通往臨江的10多公里公路、5座橋梁被徹底沖毀,交通中斷。馬淑蘭等5人接到任務進行修復水毀公路設計。設計出圖時間影響著搶修時間,她們伏在賓館的茶幾上制圖、計算,經過二天二夜緊張工作,將設計圖出版,并現場交樁、放樣,水毀工程得到及時搶修。
為適應公路建設日新月異、突飛猛進地發展需要,馬淑蘭不斷學習新知識,先后用6年時間不脫產學習工程管理、土木工程等專業知識,使專業理論水平得到了提高。
她不僅學專業理論知識,還注重學習工作需要的相關行業法律法規,不斷提高自己的工作能力和水平。1997年——XX年8月,在營白公路建設期間,面對繁重的征地拆遷工作任務,馬淑蘭組織工作人員,認真收集學習土地法、土地管理條例、林木補償標準、電力、電訊常用手冊、拆遷有關規定等,學懂弄通相關知識。動遷電力電訊設施對馬淑蘭這個外行來講非常困難,行業知識她不懂,無法審核被動遷單位所報方案及概、預算,她就到書店買、到專業人員那去借用有關專業書籍,把不懂的知識學懂弄通。每拆遷一處線路首先到動遷現場與被動遷單位核實動遷數量、選定合理動遷方案,方案確定后,審核概、預算,出色完成了拆遷任務。
工作中堅持原則,秉公行事。
該院的科技項目大多屬于自主立項。科技項目立項主要根據院中長期科技發展戰略,結合院業務發展需要及解決勘測設計過程中需要解決的關鍵技術問題,一與國家的產業鼓勵政策和發展方向保持一致,開展引領型科技研究;二立足專業前沿,了解相關技術在國際、國內和行業中的發展水平,體現目前市場特色和先進性,根據市場需求開展領先型科技研究;三解決生產實踐和工程中的難點和問題開展,解決工程實際問題,改善工藝,提高效率;四在提高工效、設計質量等方面做標準化、模塊化,結合工程實際和三維設計開展,做出自己的特色和品牌。每年末申報下一年度的科技項目。項目實行項目經理(即負責人)負責制,立項經過嚴格的程序審批,由項目負責人提出立項申請(包括項目內容、所用關鍵技術、預期目標、成果、進度計劃、人員分工、經費概算等),經其所在部門領導批準、院科技專責審核、分管部門的院領導批準。在所有項目中,經院科學技術委員會集體討論選拔出一些有技術含量、有影響、有深度的項目作為院重點科技項目,形成一般項目和院級重點項目分級管理。項目立項時,要分析評估科研項目在技術、資金、人員配置、成本等方面存在的風險,使企業在較低的風險水平上以較低的成本實現創新收益;與外單位合作開發的項目,要對合作單位進行盡職調查,簽訂合同,明確雙方投資、分工、權利義務和研究成果產權歸屬,同時分析評估項目在技術、資金、人員配置、成本等方面存在的風險,制定風險防范措施。委托外單位承擔的科研項目要進行招標,簽訂外包合同,明確研究成果的產權歸屬、研究進度和質量標準。
1.2實施過程
科技項目的管理分院、室兩級管理。項目在進展過程中,一般項目主要由部門領導負責協調、督促、檢查項目計劃實施情況。安全技術部(科技主管部門)每季度對一般項目、每月對院級項目的計劃實施情況進行檢查,必要時請專家對階段性研究成果進行評審。
1.3結題評審
項目完成后,項目負責人將所有項目材料(如技術報告、圖紙、軟件編制說明書、軟件測試報告、用戶操作手冊等)準備齊全、規范,報安全技術部科技主管,申請結題評審。(若因某些原因中途要取消所立項目,項目負責人應提出“科標業項目撤消申請”,說明其理由,經安全技術部科技專責審核、主管院領導批準后方可取消所立項目。)一般每年四季度集中進行結題評審。結題評審由安全技術部組織、院科學技術委員會、評審委員會對項目進行評審。評審先進行形式審查,然后再由相關專家仔細審閱,提出初步意見。最后開會討論,由評審委員會給出最終評審意見。
1.4經費
科技項目的經費來源于上級補助的專項經費和院自籌科技經費。項目在實施過程中發生的費用暫時按項目計列。項目經費在評審委員會對項目進行評審時一并討論確定。項目金為項目批準經費減去實耗成本,實耗成本指項目的直接耗用成本(不含人員的工資、“七金”)。項目金待項目完成、結題評審、項目所有材料完成歸檔后(評審結束一個月內)結算,由項目負責人負責分配到項目組每個成員。對于項目組中途取消的項目,其所發生的直接耗用成本即為該項目經費。
1.5獎勵
評審時,評審委員會對所有項目根據創新性、應用性、效益性、推廣性幾個方面進行打分,評出優秀科技進步一、二、三等獎,并頒發獎金。科技進步獎每年評審一次,凡獲院科學技術進步一、二等獎的成果可以推薦向院外申報更高級別的獎項。
1.6考核
科技項目納入綜合業績考核,安全技術部每年對各部門科技項目的完成情況進行考核。對因主觀因素未按期完成的,嚴格按照《全面考核管理辦法》,扣部門考核分。
1.7保密
對于有創新、有突破的技術,及時確認是否申請專利或作為非專利技術、商業秘密進行管理。對于確認需要保護的技術及時申報專利、作為技術秘密保護的申請行業專利技術。為鼓勵員工開展個人創新和知識產權創作活動,專利、專有技術的成果完成人均獲得相應榮譽和獎勵。
2科技項目管理經驗
近幾年,該院科技工作取得了顯著成績,實現了專利、軟件著作權、專有技術多方面零的突破。思考近年來科技管理工作,取得的經驗有:
(1)院領導高度重視科技創新工作,科技管理機構、機制健全,管理制度完善;配置有經驗的科技專責管理人員。領導班子高度重視科技創新工作,各項管理工作規范有序,科技組織和管理機構、機制健全,配置有經驗的科技專責管理人員。不斷加強制度建設,強化管理,出臺了《全面考核管理辦法》、《目標管理辦法》、《經營業績考核管理辦法》、《專利及專有技術管理辦法》、《科標業及科技論文管理規定》等一系列較完善的管理制度。
(2)科技工作有目標、有計劃、有考核、有落實、有措施,科技管理規范、扎實有效;滾動制定科技中長期發展規劃,每年年初制定科技工作目標、指標和科技計劃、完成措施,指標分解到部門,研發項目實行項目經理負責制,責任落實到人。對科研項目與生產任務同等重視,同步安排。在眾多立項的項目中,選拔一些有深度、有影響的項目作為院管重點項目,在項目進行過程中,每月按項目進展計劃檢查實施情況,并在月度例會上公布,納入綜合業績考核,確保按計劃完成。
(3)科技交流和技術合作為科技創新鋪路搭橋。近兩年,隨著我院科技管理力度加大,我們不定期邀請西安通大專利有限責任公司專利專家來我院指導專利申請、著作權等有關知識產權申報方面的工作。使科技人員的知識產權保護意識明顯加強,申報技巧和能力有了很大提高。
(4)加大科技創新獎勵力度,調動了科技人員創新的工作熱情近幾年,我院修編了《專利及專有技術管理辦法》、《科標業及科技論文管理規定》,加大了科技創新獎勵力度,進一步調動了科技人員創新的工作熱情。
3存在問題
雖然我院在勘測設計、科技創新方面雖然取得了一些成績,但與全國其他電力設計院相比,還存在較大差距。主要表現在:一是創新與綜合能力不強,項目起點和研究平臺低,缺少核心技術,在業務中起關鍵作用的專利很少;二是雖有大量工程技術人員,但研究型創新人才少,尤其缺乏專家型、大師級的復合型領軍人才;三是科技創新動力不足,設計人員重生產、輕科技,沒有形成生產、科研兩條腿走路的有效機制。
中圖分類號:TN958.98文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 03-0000-02
Airborne LIDAR Technology in Railway Survey and Design Application and Benefit Analysis
Han Zujie
(Railway Third Survey and Design Institute Group Co.,Ltd.,Tianjin300142,China)
Abstract:Airborne laser radar technology (LiDAR) is a new remote sensing technology,because of its high precision and efficiency,in terms of rapid development of topographic mapping,currently nearly 20 sets of LiDAR systems.This paper studies LiDAR technology in railway engineering survey and design the content,products,and effects,on the basis of aerial photogrammetry and traditional methods are compared to prove LiDAR technology in the railway survey and design of the feasibility and superiority.
Keywords:LiDAR;Railway survey and design;DEM;DLG
一、引言
機載激光雷達技術(LiDAR)是一種全新的遙感技術,自上世紀90年代在德國首次出現商用樣機系統以來,因其高精度和高效率,在地形測繪方面得到快速發展。目前,全球已經有幾十套商用系統在使用,主要實用系統有:Topscan、Optech、TopEye、Saab、Fli-map、TopoSys、HawkEye、Leica ALS50/60系列、Falcon等。
上世紀90年代中后期至今,美國、德國、加拿大、澳大利亞、瑞典和芬蘭等國家,先后成功應用這項技術進行了地形測量、森林資源調查與評估、三維城市建模等試驗與工程實踐。特別是芬蘭和德國,已經采用這項技術建立了全國或者大部分國土的DEM,達到了理想的效果。目前在國內已經有接近20套LiDAR設備,其中,北京星天地信息科技有限公司、山西亞太數字遙感新技術有限公司、廣西桂能信息工程有限公司、廣州建通測繪技術開發有限公司以及東方道邇公司等單位已經先后開展了實驗和工程飛行,主要用于生產數字高程模型(DEM)、正射影像(DOM),進而制作線劃圖(DLG)等。本研究將使用LiDAR技術對鐵路勘察工程設計進行研究與試驗,介紹其主要產品及應用并對經濟效益進行評價。
二、機載激光雷達技術系統構成與工作原理
(一)機載激光雷達技術簡介
LiDAR系統是一種新型的綜合應用激光測距儀、IMU、GPS的快速測量系統,可以直接測得地面物體各個點的三維坐標。機載的激光雷達系統通常還集成高分辨率數碼相機,用于獲取目標影像。從功能上看,機載激光掃描系統是基于激光測距技術、GPS技術和慣性導航技術這三種技術集成的一個軟硬件系統,其主要目的是為了獲取高精度的數字表面模型(DSM)。
目前,LiDAR提供的直接數據產品為:點云數據,DSM,DEM,DOM。經過后處理可以快速生成等高線、高程點、橫縱斷面圖,完成路線設計需要的專項測繪內容(如架空管線的凈空、交叉角度測繪等),并提供工程設計模型和景觀設計模型等。
(二)LiDAR的主要系統構成
主要系統構成包括:
1.掃描儀組件:激光發射器、激光信號接收器、機械組件、掃描鏡及窗口、接口板。
2.設備支持系統:系統控制器、飛機位置及姿態測量系統、檢流控制器、激光電源、電源分配器、控制計算機、連接電纜。
3.附屬軟件:包括項目飛行設計及對記錄數據進行后處理(濾波、分類等)處理。
4.控制/顯示器:激光發射指標器、音頻告警器、電路熔斷器、系統診斷數據輸出、控制接口。
(三)主要工作原理
通過DGPS(或PPP)和IMU求得航機線上任意采樣時刻激光發射中心的空間坐標和設備的空間姿態,內插后能夠獲取任意時刻激光光束的姿態和發射中心的空間坐標,通過激光測量激光發射中心到地面的距離,可以求得每一個激光腳點的空間三維坐標。另外,利用DGPS/IMU可以直接獲取每一張照片的外方位元素,可以快速制作DOM成果。最后將激光點數據和數碼影像進行聯合處理得到高精度的正射影像和數字高程模型。
三、機載激光雷達的應用
機載激光雷達能夠快速獲取數字地表模型(DSM),同時,配套的中畫幅數碼相機可以獲得同步的數碼相片,經過加工處理可獲得數字高程模型、分類信息、航空相片的立體像對和正射影像圖。目前還沒有成熟的專業接口供鐵路勘察設計工程中使用機載激光雷達成果,因此,如何將機載激光雷達勘測成果與眾多設計專業手段無縫結合,從海量基礎信息中快速提取或檢索有用的信息為各專業設計所用,是機載激光雷達技術應用于鐵路勘察設計的關鍵。
結合鐵路勘察設計特點和工程應用實踐,一方面將機載激光雷達技術成果進行加工,提供滿足專業應用的專題成果,另一方面,改進專業設計勘察設計流程,提出新的設計理念,以便更加有效地利用海量的基礎信息,提高設計質量和設計效率。
利用機載激光雷達技術提供的高精度、高分辨率數字地面模型和正射影像圖,結合鐵路專業設計要求,主要生產以下幾種產品(見圖4):
1.工點地形圖。它是針對鐵路設計的控制工點,在施工圖階段做的更加詳細的勘測工作,以保證設計資料的精度和準確性。如:橋址地形、隧道進出口等;
2.斷面圖。主要包括縱斷面和橫斷面,一般它們的精度高于地形圖的精度。主要用于保證設計線路的平順性和計算工程數量的準確性;
3.數字正射影像地形圖。這是線劃圖的替代產品,通過將正射影像圖疊加等高線、專業調查的地質界線、自然保護區等矢量信息,而形成的一種地形圖,它的信息量更加豐富,更加直觀;
4.專項測繪。針對特殊的專業需求而進行的詳細勘測工作。如:水文斷面、涵軸測量、電線垂度等;
5.工程中的土石方自動計算、坡度、坡向的計算等;
6.快速構建三維虛擬場景,城市建模等。
此外,還可利用高分辨率的影像進行專業調查、地質判視等,便于指導外業工作,提高外業勘測的針對性和合理性。
四、技術、經濟效益和推廣應用前景
(一)機載激光雷達測量技術與常規航測方法的經濟比較
1.兩種技術手段外業控制測量的比較。LIDAR所需的外業控制點與常規航測外控的比較,以II級地形1:2000航測地形圖測繪(常規航測單航帶100km)為例。
(1)首級平面和高程控制網工作內容和數量是基本相同的。
(2)LIDAR系統要求每5-7km測量一個平面和高程控制點,每30km測量一處高程校正區,這樣100km線路需要布設平高控制點17個,高程校正區3個。而常規航測方法,采用150mm焦距的航攝儀拍攝,需要75個平高控制點;采用210mm焦距的航攝儀拍攝,需要150個平高控制點。
(3)LIDAR系統不因地形等級的變化而改變外業平高控制點的數量(適當的寬度,如不大于10km)。而常規航測方法會隨著寬度的增加而成倍增加外控點的數量。
2.橫斷面切繪的經濟比較。以張唐鐵路定測為例,相對于采用Lidar技術平均1000-1200個橫斷面/人天的工作效率,常規航測方法每人每天只能切繪300-400個橫斷面,可見工作效率提高了3-4倍,對企業發展帶來了巨大的經濟效益。
3.地形圖制作的經濟比較。以II級地形1:2000地形圖測繪為例。
因為LIDAR具有高效生成DEM的優勢,所以在生成等高線、高程點等具有高程信息的地形信息時具有更高的效率,在這個方面,采用Lidar技術平均效率為12-15平方公里/(人.天),常規航測方法每人每天只能測繪2-3平方公里;
航測方法在立體模型下獲取(除等高線、高程點之外)矢量信息具有更大的優勢,而LIDAR則因其自身離散性獲取能力比較弱,適合于小面積的(除等高線、高程點之外)矢量信息獲取。
(二)成功案例及分析
經過試驗與實踐,LiDAR技術已成功用于多個鐵路項目的勘測設計項目,減少了內業制圖的壓力,縮短了項目工期,在鐵路各專業使用中反映良好,取得了顯著的經濟效益。以某工程為例,泛亞鐵路某段全長257Km,由于距離遙遠,地處國外,而且鐵路過境區域存在大量地雷區域,給外業工作帶來極大不便。考慮到地理因素和方案局部變動的因素,項目在實際操作中拋棄傳統外業測量加航測制圖的作業方式,直接采用機載激光雷達系統,一次性獲取鐵路過境區域長257km,寬4km的雷達點云數據和數碼影像數據,利用該數據圓滿完成了無外業控制測量情形的1:10000和1:2000的地形圖成圖任務,不僅避免了人力物力消耗和地雷區作業的危險性,而且在內業成圖中,大膽使用數字正射影像地形圖代替傳統的DLG,取得了制作者和使用者均滿意的雙贏局面。
(三)推廣應用前景
機載激光雷達測量技術具有巨大的發展空間和潛力,作為一種新技術,還有許多發展空間,特別是在數據處理算法以及軟件和系統的開發等方面。隨著用戶數量的增加,其應用領域將越來越廣,特別是隨著激光技術的進一步發展,將促進機載激光雷達技術的革新。在鐵三院于2009年率先在國內將機載激光雷達技術應用于鐵路勘察設計并取得巨大成功后,今年鐵一院、鐵二院、鐵四院都陸續定購了機載激光雷達并加大了人力投入,可見由于其精度高、成本低、周期短等特點在鐵路行業已經被廣泛關注。鐵路行業之外,水利、公路、電力、農林等行業也在積極開展相關的研究和應用。
參考文獻:
[1]孟憲軍.鐵路勘察設計虛擬現實技術的研究[J].高速鐵路精密測量理論及測繪新技術應用國際學術研討會論文集
[2]王長進.基于機載激光雷達的鐵路勘測技術研究[J].高速鐵路精密測量理論及測繪新技術應用國際學術研討會論文集
[3]高文峰,王長進.鐵路勘測中使用機載激光雷達測繪橫斷面相關問題的探討[J].鐵路航測,2010
[4]高文峰,王長進.GPS基站布設對機載激光雷達精度影響的研究[J].高速鐵路精密測量理論及測繪新技術應用國際學術研討會論文集
1 工程概況
南水北調中線一期天津干線天津市2段工程(以下簡稱天津2段工程)是南水北調中線一期工程天津干線工程的尾端部分,工程位于天津市西青區中北鎮中北工業園園區內。。工程任務是作為天津干線輸水工程的組成部分,負責將南水北調中線水輸送到天津干線末端的曹莊泵站,通過天津市內配套工程輸水至濱海新區的塘沽、大港區和在建的津濱水廠及靜海縣,為城市用水提供引江水源保障。
經國家發展改革委核定,天津2段工程總投資19436.60萬元,其中工程靜態總投資18421.60萬元,建設期還貸利息1015.00萬元。
根據國家對南水北調工程投資實行“靜態控制,動態管理”的有關政策,為了有效管理和控制天津2段工程投資,受南水北調中線干線工程管理局委托,天津市水利勘測設計院編制完成了此項目管理預算。
2 編制原則
項目管理預算是工程建設實施階段造價管理工作的重要組成部分。項目管理預算在國家批準的初步設計概算基礎上,以利于投資人和項目法人對投資進行有效的管理為目的,主要根據工程分標方案和招標文件進行編制。項目管理預算總投資必須控制在國家批準的設計概算投資總額度之內,項目管理預算的靜態總投資是項目法人管理靜態總投資的最高限額,是制定年度投資計劃、編制年度完成投資統計報表、考核工程造價盈虧、驗核工程經濟合理性、保證承發包工程合同實施,以及投資人對項目法人進行獎懲的主要依據。
天津市2段項目管理預算的基礎價格(包括人工預算單價和風、水、電等基礎單價)以及工程單價的費用標準,與批準的設計概算相同。本項目管理預算按批準的設計概算編制年價格水平,編制時,主體工程招標已經完成,項目管理預算招標項目的標段劃分及工程量,均與招標設計相同,項目管理預算在批準的設計概算總投資額度之內,結合工程實際和標段劃分,對施工條件、工藝流程、施工方法和工程單價進行了合理調整。在此基礎上,采用水利部水總[2002]116號文頒發的《水利建筑工程預算定額》、《水利水電設備安裝工程預算定額》編制工程單價。在項目設置和費用額度上,本項目管理預算與批復設計概算略有不同,以利于項目法人結合工程實際加強對投資的控制和管理。獨立費用的項目管理預算,原則上以初步設計概算所批準的額度為依據。
項目管理預算的總投資控制在國家批準的設計概算總投資額度之內。
3 編制依據
1)國調辦投計[2008]154號文印發的《南水北調工程項目管理預算編制頒發(暫行)》。
2)水利部水總[2002]116號文頒發的《水利建筑工程預算定額》;
3)水利部水總[2002]116號文頒發的《水利工程施工機械臺時費定額》;
4)水利部水建管[1999]523號文頒發的《水利水電設備安裝工程預算定額》;
5)水利部水總[2002]116號文頒發的《水利工程設計概(估)算編制規定》;
6)國家發改委發改投資[2008]1228號文核定的南水北調中線一期工程天津干線天津1、2段工程初步設計概算;
7)工程招標設計文件、圖紙、工程量;
8)工程施工合同文件;
9)其他有關文件、協議、合同等。
4 編制方法
4.1項目劃分
項目管理預算的項目劃分包括建筑安裝工程采購、設備采購、專項采購、項目管理費、技術服務采購、生產準備費、建設及施工場地征用費、其他費用、可調劑預留費用和基本預備費十個部分。每個部分之下的項目,原則上根據招標項目和建設管理體制,以及工程的具體情況和工程投資管理的要求設置。
4.2建筑安裝工程采購
1)基礎單價
采用初步設計概算相應價格。
2)工程單價
綜合考慮招標設計的施工組織設計方案和施工單位的投標文件對施工方法進行優化,采用預算定額計算工程單價,其他直接費、現場經費、間接費、企業利潤、稅金均采用初步設計概算費率。
3)工程量
采用合同工程量進行編制。
4.3設備采購
采用初步設計概算的設備價格和招標采購的設備數量進行編制。
4.4專項采購
采用初步設計概算值。
4.5項目管理費
1)項目法人項目管理費以項目管理預算一至三部分投資之和為計算基數,乘以南水北調中線干線工程建設管理局的分攤費率0.7%進行計算;
2)建設單位項目管理費
建設單位開辦費按初步設計概算建設單位開辦費計列。
3)建設單位人員經常費
根據批復的初步設計概算,天津市2段建設單位定員5人,人員經常費計算期為4.5年。
4)工程管理經常費
按建設單位開辦費和建設單位人員經常費之和的40%計算。
5)聯合試運轉費
按1萬元/km計算。
4.6技術服務采購
1)工程勘測設計費
采用初步設計概算值
2)工程建設監理費
按發改價格[2007]670號文計算。
3)招標業務費
招標費按原國家發展計劃委員會計價格[2002]1982號文計算,在招標服務費標準的基礎上增列30%作為招標業務費。
4)工程科學研究試驗費
采用初步設計概算值
5)技術經濟咨詢費
按一至三部分投資之和的1%計列。
4.7生產準備費
1) 生產及管理單位提前進廠費
按初步設計概算建安工作量的0.2%計算。
2)生產職工培訓費
按初步設計概算建安工作量的0.3%計算。
3) 管理用具購置費
按初步設計概算建安工作量的0.02%計算。
4) 備品備件購置費
按初步設計概算設備費的0.4%計算。
5)工器具及生產家具購置費
按初步設計概算設備費的0.14%計算。。
采用初步設計概算值。
4.8建設及施工場地征用費
采用初步設計概算值。
4.9其他費用
1)工程保險費
按初步設計概算建安工作量與設備費之和的0.45%計算。
2)工程質量監督費
按初步設計概算建安工作量的0.07%計算,本工程初步設計概算批復后,國家相關文件取消工程質量監督費和定額編制管理費,故本項費用以及以下的定額編制管理費只是暫時列入。
3)定額編制管理費
按初步設計概算建安工作量的0.08%計算。
4.10可調劑預留費用
項目管理預算與初步設計概算投資的差值。
4.11基本預備費
按初步設計概算工程部分基本預備費計列。
4.12價格因子權數測算
這是項目管理預算最為繁瑣的一部分測算,在此將注意事項加以說明,供各位同行參考。
項目法人所轄項目的同性質建筑或安裝工程的各價格因子權數名稱應統一,各建筑或安裝分類工程項目權數之和均為100%。
建筑或安裝分類工程中的人工、機械一類費用、其他直接費、現場經費、間接費、企業利潤和稅金為必選項目。
建筑分類工程中的電力、鋼筋、水泥、粉煤灰、柴油、炸藥、砂石料作為主要材料的必選項目,但不受此限制;主要材料項目選擇應滿足主要材料費之和大于全部材料費的85%~90%;其余歸并為其他材料,其他材料費應小于全部材料費的10%~15%。
砂石料在建筑分類工程項目中一般為獨立的價格因子,若砂石料為現場生產,在計算其價格指數時,應按人工、加工消耗的材料、費用等選擇價格因子權數項目。
安裝分類工程中的電力、鋼材、電焊條、汽油、氧氣作為主要材料的必選項目,但不受此限制;主要材料項目選擇應滿足主要材料費之和大于全部材料費的85%~90%;其余歸并為其他材料,其他材料費應小于全部材料費的10%~15%。
根據各價格因子權數項目,首先測算項目管理預算基礎單價(電、風、水、混凝土材料等)中的價格因子權數。
對于現場生產的砂石料,則應測算砂石料單價中的價格因子權數。
根據上述測算成果再分別測算分部分項工程(如石方明挖工程中的基礎石方明挖、進水口石方明挖等,閘門設備安裝工程中的進水口平板工作閘門安裝、進水口平板檢修閘門安裝等)所對應的單價分析表中的各價格因子權數,然后以建筑或安裝分類工程(建筑工程如土方開挖工程、石方明挖工程、混凝土工程等,安裝工程如水泵設備安裝工程、主閥設備安裝工程、閘門設備安裝工程等)中各分布分項工程投資額為權重,計算各分類工程價格因子權數。
5 其他
1)由于本項目批復概算未考慮價差預備費,因此本項目管理預算只能滿足“靜態控制”的要求,在“動態管理”方面還需要后期編制年度價差計算報告等相關工作。。
2)在工程建設過程中,由于設計變更等原因需要使用合同外投資和預備費時,項目法人和建設管理單位應執行合同管理有關規定和國家有關文件規定。
6 結論
控制工程造價,需要在優化建設方案、設計方案的基礎上,在建設程序的各個階段,采用相應的方法和措施,南水北調中線一期工程天津干線天津市2段已經開工,編制并執行項目管理預算是本階段控制工程造價的有效途徑之一。天津2段項目管理預算根據設計和施工單位提出的施工方法對工程單價進行了合理優化,靜態投資小于批復的初步設計概算投資,大于施工單位的投標報價,項目劃分合理,滿足編制要求,在施工管理過程中可操作性強,可以為工程更好的實施提供相應保證。
東營市是一個水資源相對缺乏的城市,在實施國家級戰略,建設高效生態經濟區的大背景下,強化水資源統一管理,搞好水資源的優化配置和高效利用,實施灌區續建配套與節水改造項目建設,促進灌區水利事業可持續發展非常必要。在此,筆者認為:要進一步強化以黃河水資源為主的水資源統一管理、優化配置和高效利用,搞好引黃灌區綜合治理、節水改造和續建配套項目建設,促進引黃灌區可持續發展勢在必行。
一、麻灣引黃灌區設計規模
東營市麻灣灌區是在原打漁張引黃灌區工程基礎上,調整、改建而成的。新建引黃閘和總干渠,貫通原打漁張灌區二、三、四干渠,進而成為獨立引黃灌區。引黃灌溉既保障了農業豐收,又補充了地下水,淋洗了鹽分,有效地保證了地下水位的穩定和水質;設計灌溉面積4.93萬公頃;年引黃河水1.5到2億立方米,實際灌溉面積在3萬公頃以上。
麻灣引黃閘位于黃河右岸的東營市東營區龍居鄉麻灣險工上。總干渠自引黃閘下向東南,穿過南展堤大孫閘經大孫村西,向東南直插原打漁張四干渠,順四干渠向東至龐家節制閘,然后沿四干四支折向正南,橫跨打漁張河、穿過支脈河,經廣青路南閆家泵站提水后,過三干向南,在廣饒溫樓閘入二干。由麻灣引黃閘至二干溫樓閘,總干渠縱貫2縣區5鄉鎮, 全長33.2千米。麻灣灌區控制范圍,即原打漁張灌區二、三、四干的控制范圍:新廣蒲河以南、小清河以北(通過二干十二支過清工程也可過小清河)、廣南水庫以西、東營市與惠民地區邊界以東。
麻灣灌區設計規模:引黃流量60立方米每秒,1條總干,3條干渠,1條分干,控制面積7.02萬公頃, 設計灌溉面積4.93萬公頃。各類建筑物103座,其中較大型建筑物有麻灣引黃閘、 大孫灌溉閘、打漁張河渡槽、支脈河倒虹吸和閆家揚水站等5座,改變了灌區范圍內靠天吃飯的局面。
二、麻灣灌區改擴建工程
(一)三干渠改造恢復治理工程
為了解決廣饒縣2800公頃和廣北農場1000公頃農田灌溉, 1991年4月市人大代表視察東營水利工作時,張萬湖副市長指示:由市引黃灌溉管理局牽頭,組織廣饒縣和廣北農場對三干渠下游進行工程恢復技術設計。設計由東營市水利勘測設計院承擔,1992年6月完成全部設計。
設計原則:既要保證三干下游用水,又要匯入二干5.0立方米每秒的流量,以緩解二干下游的供需矛盾,解決原三干渠供水范圍沒有包括的右岸 (其右岸原屬二干供水范圍,因偏遠、地勢高而難供水)供水問題。
該工程由東營市引黃灌溉管理局組織施工,于1992年3~6月施工,共完成土石方23.5萬立方米,建筑物37座,其中有李莊節制閘、泄水閘、尾水閘修復、丁莊渡槽,干渠排溝生產橋12座,支門21座,完成投資147.09萬元。三干下游的恢復治理,結束了廣饒縣丁莊鄉和廣北農場等單位40年來靠近干渠而又用不上黃河水的歷史。
(二)總干渠渠首段襯砌工程
由于受東張鐵路橋橋底高程限制,麻灣灌區在原設計中,引黃閘到東張鐵路橋段渠底比降是1/11000, 在沒有渠首沉沙的情況下,經一年運行,造成渠首淤積嚴重,因此對渠首需要進行改造。由東營市水利勘測設計院設計,將渠首渠底高程抬高75厘米, 將比降由1/10000調整為1/7000,將底寬由28米擴大到33米,將流量由60立方米每秒加大到80立方米每秒。 該工程由市引黃灌溉管理局于1992年9~12月組織施工,完成展區內2.3千米的砼板襯砌,投資150萬元,有效地減少了水量流失,節約了水資源,提高了引黃灌溉效率。
(三)總干大孫灌溉閘以下襯砌工程
1998年6~8月,由東營市灌溉管理處設計并組織施工,對大孫閘以下3.2千米進行砼板襯砌,投資250萬元,從此改變了該段滲漏嚴重的現象,進一步提升了干渠整體效能。
(四)四干渠改擴建工程
麻灣灌區四干渠是東營區和勝利油田用水的重要輸水渠道。由于黃河近年來經常斷流,造成四干下游農田和勝利油田廣南水庫嚴重缺水的困難局面。對四干進行改擴建,滿足東營區東部4個鄉鎮和廣南水庫用水需求,由四干、五干共同向廣南水庫輸水,實現“二龍抱珠”,是東營區和勝利油田多年迫切要求。根據東營市和勝利石油管理局《第七次聯席會議紀要》,由勝利石油管理局供水公司委托東營市水利局勘測設計院,對四干渠進行改擴建設計。
四干渠工程改擴建工程總體布置是:擴建四干進水閘,改建北隋節制閘、大許節制閘,新建王崗節制閘;擴大四干斷面,底寬由8~5米加大到18.5~11米;流量由15~5立方米每秒加大為50~30立方米每秒。干渠長度由30.30千米延長至32.28千米,終點到廣南水庫2號沉沙池。 在2號沉沙池前新建浮筒式揚水站,8臺機組,設計揚水能力30立方米每秒(此站由河南省水利勘測設計院設計)。干渠為土渠,比降1/6000;其中4處彎道長1089米護坡, 護坡結構自上而下為:60毫米厚、30毫米厚聚苯乙烯保溫板(陰和0.2毫米厚塑料薄膜。
整個干渠分為兩段布置:四干渠首至東辛路:長8.07千米,北壩基本不動,搬南壩向南拓寬;排水溝設南岸。東辛路至廣南水庫沉沙池泵站:長24.21千米,南壩基本不動,搬北壩向北拓寬;排水溝設干渠北岸。麻灣灌區四干改擴建工程由勝利石油管理局和東營區人民政府組成施工指揮部,市水利局負責質量監督和竣工驗收。1998年3月開工,10月完工,總投資4800萬元。
四干渠改擴建工程完成改建長度32.28千米,土方329萬立方米;改建四干進水閘(新增4孔) 1座,改建、新建節制閘3座(北隋、大許、王崗),改建支門36座,新建支渠揚水站18座,新建改建生產橋及公路橋21座;新修東辛路至龐家進水閘柏油路一條,長8.0千米;新建、擴建4處管理站(龐家、北隋、大許、王崗);四干下游沿渠道新建泵站專用電力線16千米,進一步提升了工程整體面貌,增強了節水綜合效益,促進了灌區社會效益的發揮。
三、麻灣灌區節水改造工程
20世紀90年代以來,黃河來水與需求矛盾日益突出,興建節水型輸水工程已成為彌補水資源不足的重要措施。一方面是水資源的嚴重匱乏,另一方面灌區灌溉水利用系數僅為0.45左右。灌區設計灌溉面積4.93萬公頃,現狀有效灌溉面積4.00萬公頃,實際灌溉面積只有3.33萬公頃,因此麻灣灌區建設節水型輸水工程已經非常必要。 麻灣灌區節水改造工程是全國大型灌區續建配套與節水改造項目之一, 搞好灌區節水改造對促進灌區經濟發展具有十分重要的意義。
四、麻灣灌區節水改造續建北延工程
2010年6-9月間,由東營市水利局組織承建的東營市麻灣灌區續建配套與節水改造工程:“總干渠北延工程”是以麻灣總干作為引水水源,以原打漁張總干作為輸水渠道,將麻灣總干、曹店干渠、勝利干渠貫通,可以有效利用麻灣引黃閘的引水優勢,實現引黃工程聯合調度,水量互補,提高引黃供水保證率;同時,還可以聯通廣蒲河,老廣蒲河、五六干合排、清戶溝、廣利河等城市水系工程為其建設提供可靠水源;另外,作為一條分干渠還可以向龍居、史口兩鎮供水,滿足區域農業灌溉用水需要。
麻灣總干渠北延工程控制灌溉面積19.10萬畝,設計流量20立方米/每秒,該工程嚴格按照《灌溉與排水工程設計規范》和《水利工程質量體系》要求施工。工程級別為3級,建筑物級別為4級。主要建設內容包括襯砌渠首進水閘(設計樁號:0+000)--南二路橋(5+110)段5.11km渠道以襯砌為主的配套與節水工程;坼除重建生產橋3座;新建生產橋1座;維修生產橋1座;坼除重建支渠進水閘1座;新建支渠進水閘4座;改造支渠提水泵站2座。工程共完成土方(挖方)3.55萬立方米;(填方)3.05萬立方米,砌石6701立方米;砼及鋼筋砼1141立方米。有效地改變了工程面貌,為保障東營市更加合理利用黃河水資源和促進黃河水城建設打下了良好基礎。
東營市是一個水資源相對缺乏的城市,在實施國家級戰略,建設高效生態經濟區的大背景下,強化水資源統一管理,搞好水資源的優化配置和高效利用,實施灌區續建配套與節水改造項目建設,促進灌區水利事業可持續發展非常必要。在此,筆者認為:要進一步強化以黃河水資源為主的水資源統一管理、優化配置和高效利用,搞好引黃灌區綜合治理、節水改造和續建配套項目建設,促進引黃灌區可持續發展勢在必行。
一、麻灣引黃灌區設計規模
東營市麻灣灌區是在原打漁張引黃灌區工程基礎上,調整、改建而成的。新建引黃閘和總干渠,貫通原打漁張灌區二、三、四干渠,進而成為獨立引黃灌區。引黃灌溉既保障了農業豐收,又補充了地下水,淋洗了鹽分,有效地保證了地下水位的穩定和水質;設計灌溉面積4.93萬公頃;年引黃河水1.5到2億立方米,實際灌溉面積在3萬公頃以上。
麻灣引黃閘位于黃河右岸的東營市東營區龍居鄉麻灣險工上。總干渠自引黃閘下向東南,穿過南展堤大孫閘經大孫村西,向東南直插原打漁張四干渠,順四干渠向東至龐家節制閘,然后沿四干四支折向正南,橫跨打漁張河、穿過支脈河,經廣青路南閆家泵站提水后,過三干向南,在廣饒溫樓閘入二干。由麻灣引黃閘至二干溫樓閘,總干渠縱貫2縣區5鄉鎮, 全長33.2千米。麻灣灌區控制范圍,即原打漁張灌區二、三、四干的控制范圍:新廣蒲河以南、小清河以北(通過二干十二支過清工程也可過小清河)、廣南水庫以西、東營市與惠民地區邊界以東。
麻灣灌區設計規模:引黃流量60立方米每秒,1條總干,3條干渠,1條分干,控制面積7.02萬公頃, 設計灌溉面積4.93萬公頃。各類建筑物103座,其中較大型建筑物有麻灣引黃閘、 大孫灌溉閘、打漁張河渡槽、支脈河倒虹吸和閆家揚水站等5座,改變了灌區范圍內靠天吃飯的局面。
二、麻灣灌區改擴建工程
(一)三干渠改造恢復治理工程
為了解決廣饒縣2800公頃和廣北農場1000公頃農田灌溉, 1991年4月市人大代表視察東營水利工作時,張萬湖副市長指示:由市引黃灌溉管理局牽頭,組織廣饒縣和廣北農場對三干渠下游進行工程恢復技術設計。設計由東營市水利勘測設計院承擔,1992年6月完成全部設計。
設計原則:既要保證三干下游用水,又要匯入二干5.0立方米每秒的流量,以緩解二干下游的供需矛盾,解決原三干渠供水范圍沒有包括的右岸 (其右岸原屬二干供水范圍,因偏遠、地勢高而難供水)供水問題。
該工程由東營市引黃灌溉管理局組織施工,于1992年3~6月施工,共完成土石方23.5萬立方米,建筑物37座,其中有李莊節制閘、泄水閘、尾水閘修復、丁莊渡槽,干渠排溝生產橋12座,支門21座,完成投資147.09萬元。三干下游的恢復治理,結束了廣饒縣丁莊鄉和廣北農場等單位40年來靠近干渠而又用不上黃河水的歷史。
(二)總干渠渠首段襯砌工程
由于受東張鐵路橋橋底高程限制,麻灣灌區在原設計中,引黃閘到東張鐵路橋段渠底比降是1/11000, 在沒有渠首沉沙的情況下,經一年運行,造成渠首淤積嚴重,因此對渠首需要進行改造。由東營市水利勘測設計院設計,將渠首渠底高程抬高75厘米, 將比降由1/10000調整為1/7000,將底寬由28米擴大到33米,將流量由60立方米每秒加大到80立方米每秒。 該工程由市引黃灌溉管理局于1992年9~12月組織施工,完成展區內2.3千米的砼板襯砌,投資150萬元,有效地減少了水量流失,節約了水資源,提高了引黃灌溉效率。
(三)總干大孫灌溉閘以下襯砌工程
1998年6~8月,由東營市灌溉管理處設計并組織施工,對大孫閘以下3.2千米進行砼板襯砌,投資250萬元,從此改變了該段滲漏嚴重的現象,進一步提升了干渠整體效能。
(四)四干渠改擴建工程
麻灣灌區四干渠是東營區和勝利油田用水的重要輸水渠道。由于黃河近年來經常斷流,造成四干下游農田和勝利油田廣南水庫嚴重缺水的困難局面。對四干進行改擴建,滿足東營區東部4個鄉鎮和廣南水庫用水需求,由四干、五干共同向廣南水庫輸水,實現“二龍抱珠”,是東營區和勝利油田多年迫切要求。根據東營市和勝利石油管理局《第七次聯席會議紀要》,由勝利石油管理局供水公司委托東營市水利局勘測設計院,對四干渠進行改擴建設計。
四干渠工程改擴建工程總體布置是:擴建四干進水閘,改建北隋節制閘、大許節制閘,新建王崗節制閘;擴大四干斷面,底寬由8~5米加大到18.5~11米;流量由15~5立方米每秒加大為50~30立方米每秒。干渠長度由30.30千米延長至32.28千米,終點到廣南水庫2號沉沙池。 在2號沉沙池前新建浮筒式揚水站,8臺機組,設計揚水能力30立方米每秒(此站由河南省水利勘測設計院設計)。干渠為土渠,比降1/6000;其中4處彎道長1089米護坡, 護坡結構自上而下為:60毫米厚、30毫米厚聚苯乙烯保溫板(陰和0.2毫米厚塑料薄膜。 轉貼于
整個干渠分為兩段布置:四干渠首至東辛路:長8.07千米,北壩基本不動,搬南壩向南拓寬;排水溝設南岸。東辛路至廣南水庫沉沙池泵站:長24.21千米,南壩基本不動,搬北壩向北拓寬;排水溝設干渠北岸。麻灣灌區四干改擴建工程由勝利石油管理局和東營區人民政府組成施工指揮部,市水利局負責質量監督和竣工驗收。1998年3月開工,10月完工,總投資4800萬元。
四干渠改擴建工程完成改建長度32.28千米,土方329萬立方米;改建四干進水閘(新增4孔) 1座,改建、新建節制閘3座(北隋、大許、王崗),改建支門36座,新建支渠揚水站18座,新建改建生產橋及公路橋21座;新修東辛路至龐家進水閘柏油路一條,長8.0千米;新建、擴建4處管理站(龐家、北隋、大許、王崗);四干下游沿渠道新建泵站專用電力線16千米,進一步提升了工程整體面貌,增強了節水綜合效益,促進了灌區社會效益的發揮。
三、麻灣灌區節水改造工程
20世紀90年代以來,黃河來水與需求矛盾日益突出,興建節水型輸水工程已成為彌補水資源不足的重要措施。一方面是水資源的嚴重匱乏,另一方面灌區灌溉水利用系數僅為0.45左右。灌區設計灌溉面積4.93萬公頃,現狀有效灌溉面積4.00萬公頃,實際灌溉面積只有3.33萬公頃,因此麻灣灌區建設節水型輸水工程已經非常必要。 麻灣灌區節水改造工程是全國大型灌區續建配套與節水改造項目之一, 搞好灌區節水改造對促進灌區經濟發展具有十分重要的意義。
四、麻灣灌區節水改造續建北延工程
2010年6-9月間,由東營市水利局組織承建的東營市麻灣灌區續建配套與節水改造工程:“總干渠北延工程”是以麻灣總干作為引水水源,以原打漁張總干作為輸水渠道,將麻灣總干、曹店干渠、勝利干渠貫通,可以有效利用麻灣引黃閘的引水優勢,實現引黃工程聯合調度,水量互補,提高引黃供水保證率;同時,還可以聯通廣蒲河,老廣蒲河、五六干合排、清戶溝、廣利河等城市水系工程為其建設提供可靠水源;另外,作為一條分干渠還可以向龍居、史口兩鎮供水,滿足區域農業灌溉用水需要。
麻灣總干渠北延工程控制灌溉面積19.10萬畝,設計流量20立方米/每秒,該工程嚴格按照《灌溉與排水工程設計規范》和《水利工程質量體系》要求施工。工程級別為3級,建筑物級別為4級。主要建設內容包括襯砌渠首進水閘(設計樁號:0+000)--南二路橋(5+110)段5.11km渠道以襯砌為主的配套與節水工程;坼除重建生產橋3座;新建生產橋1座;維修生產橋1座;坼除重建支渠進水閘1座;新建支渠進水閘4座;改造支渠提水泵站2座。工程共完成土方(挖方)3.55萬立方米;(填方)3.05萬立方米,砌石6701立方米;砼及鋼筋砼1141立方米。有效地改變了工程面貌,為保障東營市更加合理利用黃河水資源和促進黃河水城建設打下了良好基礎。
【 abstract 】 because the characteristics of water resources and hydropower engineering, make water conservancy and hydropower engineering quality control task is complex and hard, and therefore, the author is at present, water conservancy and hydropower projects, the construction quality management of the problems in the research.
【 key words 】 water conservancy and hydropower projects; Engineering construction; Quality control; problems
中圖分類號:TV212文獻標識碼:A文章編號:
0.前言
在水利水電工程項目建設的實踐中,質量問題仍然困擾著工程項目的如期交付并影響預期效益的實現。雖然近年來國家相繼制定了多部關于工程質量的法律法規,各級建設行政管理部門也加大了大型工程項目質量的行政監管力度,但由于水利水電工程的自身特點,使得水利水電工程質量控制任務既復雜又繁重。故此,本文就目前水利水電工程施工質量管理中存在的問題進行了研究。
1.工程設計中存在問題
1.1項目決策咨詢評估有待加強
水利工程建設項目評估是政府對項目決策的重要依據,只有咨詢評估的合理可行,才能避免項目的盲目性和決策失誤。但中小型水利工程很少組織可行性論證,工程建設常常不合理或不規范。國家或水利部已經出臺了一系列法律法規、技術標準和規范,但很多水利基層單位和夠人并沒有去實施。
1.2工程前期勘測設計的深度不如大型工程,設計不規范
某些個別水利水電工程建設項目的項目規劃書、可行性研究報告和初步設計文件,由前期工作經費不足,規劃只停留在己有資料的分析上,缺乏對環境、經濟、社會水源配置等方面的綜合分析,特別是缺乏較系統全面地滿足設計要求的地址勘測資致使方案比選不力,新材料、新技術、新工藝的應用嚴重滯后,整個前期工作做的夠扎實,直接影響到工程建設項目的評估、立項、進度和質量等。
而設計單位普存在資質低、設計水平低、施工圖不規范、圖紙錯誤較多、結構不符合實際,設變更隨意性大等問題。設計人員施工經驗差,未考慮施工工藝和施工能力,考慮計規范較多,考慮施工現實條件較少,造成設計與施工的銜接有一定困難。水利水電工程一般是采用國家撥款與地方籌集資金相結合的方式,而地方集資金是占很重要的部分。有些地方由于財政困難常難以墊付足夠的前期勘測設費,待立項后有了資金又急于上馬,沒有足夠的時間與足夠的經費進行前期勘測作,導致水利水電工程的前期勘測設計深度不夠。有的項目更是由于政府的行干預匆忙上馬,根本沒有進行勘測設計等。
2.工程施工材料管理中存在問題
2.1原材料的質量問題
混凝土工程使用的水泥、粉煤灰、外加劑等屬廠家生產產品,其砂石骨料通常使用壩址附近河床開采的砂石料或開采塊石料加工制成品料。目前,有的廠家出廠的產品未達到國家標準,是偽劣產品,有的工程砂石骨料質量也存在一些問題,但因工程施工急需,只得“湊合”使用,造成混凝土質量不穩定。水利水電工程使用的鋼筋、鋼材及止水材料等也發現一些偽劣產品,原材料存在的質量問題將給工程運行安全留下隱患。
2.2施工中的問題
水利水電工程建設過程中,從建筑物基礎開挖、基巖灌漿處理到混凝土澆筑(土石壩體填筑),金屬結構及機電設備安裝,有的工程施工過程中未能按照水利部、電力部部頒有關施工技術規范,嚴格控制每道施工工序的質量,出現的問題較多。例如,建筑物基礎開挖施工中,有的承包單位為搶施工進度,不按技術要求進行控制爆破,造成基巖面爆破裂隙較多,起伏差較大,增加了基巖面整修工作量和混凝土回填工作量;混凝土澆筑施工過程中,未按混凝土施工技術規范嚴格施工工藝,出現入倉混凝土骨料分離,振搗不密實、漏振,致使層面結合不好,有蜂窩、架空現象。低溫季節澆筑混凝土,未按設計要求進行保溫,高溫季節澆筑混凝土,未按設計要求采取溫控措施,致使混凝土裂縫較多,增加了補救處理工作量。土石填筑施工質量存在填料不合要求的未能嚴格按照施工規范進行分層碾壓等間題。
2.3承包單位偷工減料引起的質量問題
有的工程施工單位層層轉包,由于轉包單價偏低,承包單位就搞偷工減料,為欺騙監理單位,就不擇手段造假資料蒙混過關。例如某工程基礎帷幕灌漿施工中,就發現有的承包單位改變水泥漿配比,降低壓力灌漿,偽造灌漿施工記錄資料。這種現象在隱蔽工程施工中較為普遍,嚴重影響了建筑物基巖固結灌漿和防滲帷幕灌漿質量,將給工程安全運行留下隱患。 轉
2.4金屬結構及機電設備的問題
有的工程金屬結構加工制造工藝粗糙、焊接質量不良,安裝誤差較大等質量問題,造成閘門漏水嚴重,金屬結構構件不能使用,需進行返工處理,影響了工程建設工期。機電設備存在著偽劣產品,不能正常使用,經常需要更換,給工程造成損失。
3.質量控制中存在問題
3.1水利水電項目專業多、項目多、而單項工程量多
這從建設管理的角度來看,具有另一種難度。若使用先進的大型設備,由專業隊伍進行施工,工程成本不能保證,若改用簡化的辦法,非專業隊伍來施工,其質量就難以控制保證。
3.2水利水電工程一旦發現早期失控,為彌補損失而趕工,將嚴重地影響質量控制工作
在一些工程招投標中,壓低臨時建設費、不可預見費等,致使施工單位在經濟上十分被動。這點也是水利水電工程出現許多分包,甚至“隱性轉包”的重要原因。包工隊以更低單價拿到工程之后,經常挖空心思偷工減料、弄虛作假,給工程質量造成隱患。
3.3施工單位現場管理力度不力,質保體系不健全,掛靠資質現象嚴重,施工水平低
項目部管理模式多是公司管理層加包工頭,施工隊伍設備投入少、技術水平低。施工主要技術工人及工程師配置不足,施工的主要核心管理網絡不完善,缺少專業的相對固定的施工班組,造成施工組織的雜亂無章、低級錯誤不斷。
例如:某工程局以低價中標一小型水電項目,中標后,該工程局為節省施工成本,只派了幾十個施工管理人員進行施工現場,基本沒有大的施工設備進場,同時引入多家分包隊伍,施工過程中大多是以包代管,一個大約7000萬的工程,進行了層層分包,最多時竟達到四層分包,進入施工工地的分包隊伍多時達20家,工地上偷工減料的事不斷發生,施工過程雜亂無章、低級錯誤不斷,工程質量嚴重失控,同時工程進度也嚴重滯后。后來該工程局意識到事情的嚴重性,要求與業主談判,變更部分工程單價,業主見工程失控,只得進行適當的妥協,在這種情況下,該工程局才加大了投入,重新整頓、清退部分分包隊伍,減少分包環節,才使工程建設得以進行下去。
4.工程監督管理中存在問題
4.1項目監督管理水平欠缺
項目法人中的組織機構人員質量意識淡薄,重視工期,輕視質量。項目部人員素質不高,缺少高水平的管理人才,項目管理科學化決策少,相關的技術支持比較少,隨意性較大。中小型水利工程主要由地方籌資,采用地方單價都較低,加上資金到位情況比較差,是工程往往不能夠按照計劃進行,而一些地方矛盾也由于領導的重視不夠,在一定程度上嚴重影響了工程的施工進度。業主對工程質量的重視不夠,在口頭上說質量第一,而在施工時當質量與進度發生矛盾時,就放棄了質量。
4.2不能嚴格執行合同
在招投標工作中過分的壓低工程造價,工程變更隨意性大,不能嚴格執行合同有關部門條款,不按程序辦事,長官意識嚴重,行政指揮較多。某些工程不能很好地執行合同,而是主觀的施工,造成了很嚴重的后果。
4.3工程管理中的服務意識較差
普遍存在工程前期手續不完備即開工,形成的地方矛盾較多,使施工方疲于處理各種地方矛盾,弱化了質量管理的精力。另外業主對設計及監理工作的過多干涉,對其工作的開展也造成了一定的影響。由于某些工程管理中的服務意識差導致了一些問題的產生。