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水利水电工程的安全管理事关国家长远发展,人民生命和财产安全,所以要想法设法加强安全管理,必须保障水利水电工程的施工安全。下面从三个方面论述:
1逐步建立动态安全生产管理监督和有效控制机制
作为一种可操作性强,符合安全生产实际需要的对策,我们要逐步建立起动态安全管理和有效控制机制,在安全生产管理工作中贯彻执行好。坚持“以人为本”的理念,加强安全生产人员队伍建设,采取各项针对性强的方法努力提高安全管理人员的业务素质。作为安全管理人员,必须做到以下几个要求:第一是要充分了解和掌握水利水电行业的安全生产法律、法规、政策和规章制度。第二是对水利水电行业的生产作业环境和生产系统非常熟悉。第三具备较强的政治素质和组织能力。第四掌握水利水电行业现代化安全管理知识。第五掌握水利水电行业主要设备的结构,熟悉专业技术。
2对施工过程中危险和危害因素进行分析和辨别
在辨别危险源的过程中,要严格按照“横向到边,纵向到底,不留死角”的原则,对存在的危险和危害因素认真分析和辨别。一般情况下,可以采取下面几种方式:第一是现场查看:通过现场实地观察,发现隐藏的危险源。第二是安全检查表:充分发挥已经编制好的安全检查表,开展系统的安全检查,从而发现潜在的危险源。第三是查看相关记录:查看以往的事故资料和职业病记录,从而搜索到潜在的危险源。第四和作业人员进行交流,通过和一线作业人员进行交流,能够初步辨别出工作中可能存在的危险源。第五还可以分析工作任务。对周计划、月度计划和年度计划的工作任务进行细致分析,能够发现其中涉及的可能出现的危害。
一项工程能不能有效或者说值不值得进行下去,需要靠前期的投资决策。在这个阶段造价人员必须要对项目的技术、经济等问题进行深入的研究与演算,通过分析得出最佳的投资方案,方面为以后的决策提供重要的依据。因此,在这个工程中,作为造价人员应该注意。第一、要认真研究此工程项目所需要的资源,并对所调查的信息进行整理、分析处理。第二、在进行预测之前,应该去收集好有关工程的采购地、主要的材料设备其价格,并且统计好施工所需要用到的水电之类等基础资料。第三、在进行预测评估是,必须要提供相应的一些必要证据。同时,要对工程的风险进行评估。最后,通常我们采取“集体决策制”,或者采取投资方、决策人和专家组三者相结合,用这种方法来杜绝盲目投资。大大提高了决策的准确率。
1.2工程造价设计阶段
在当前的市场经济下,为了保证设计的合理性,建设单位和设计单位应该积极地互相配合,避免出现设计与施工不合等问题。在设计过程中,我们需要注意的是:首先,为了选取科技先进而造价低的方案,我们可以采用设计招标的形式。其次,我们要用合理的方法对设计方法进行计算、分析、比较,最后选取相对来说比较合理的方案。最后,在整个过程中,我们应该与经济相统一,以此来杜绝设计过程中的经济浪费现象。
2水利工程中期造价管理与控制
2.1招投标阶段
作为工程造价管理的关键,招投标必须有清晰、具有制约性的法规条例作为根据。招投标过程中必须签订施工价款合同,其中包括固定总价合同、固定单价合同、可调价格合同。我们需要根据不同的情况去制定不同的合同。而一经签订合同,一般情况下是不允许随意的进行改动。但是由于项目施工过程中不可能完全按照预想的去发展,总会有意外产生,所以有必要的条款去规定若出现了此类的情况后应该怎样去进行处理与结算。为了保护双方的利益,在合同里会明确规定工程款的提交、核定和支付时间。
2.2施工阶段项目
工程耗时最长的就是施工工程了,工程投资也主要在于这个阶段。因此,为了防止经济投资浪费,我们不仅要加强整个过程的工程管理还需要注意:第一、工程材料费占工程预算的70%左右,应严格要求按照合同中的材料用量去确定材料的价格。第二、水利水电工程具有易变性,一旦我们的设计不小心很容易造成整个工程的崩溃。所以,在施工开始时,要严格把关。如果出现了意外情况,应根据实际情况对设计进行变更。注意的是,在变更的时候,一定要有总监理工程师和设计单位代表共同签字才能执行,并且尽量赶在施工之前。第三、为了规范施工阶段的现场签证管理,应做到随做随签。并且为了避免以后竣工结算时的不清不楚,应该有总监理工程师、施工单位代表、建设工地现场代表的共同签字,只有这样,才能够生效。第四、应该签订相关合约规定预留足额的风险费用来实现最低化回避水利水电工程建设中存在的风险。
2安全成本与安全水平之间的关系
2.1成本与安全的关系
根据安全成本的性质,把成本分为保证性安全成本和损失性安全成本。保证性安全成本是指为保证施工各阶段安全施工而投入的成本,比如高空系的安全带、安全网等,而损失性安全成本是指在安全事故发生以后,企业必须支付用来处理事故的费用支出。根据前面对安全与成本的解析,我们不难发现,二者都是安全成本中不可分割的部分。在水利水电工程项目中,施工成本与安全之间的关系是密切的,如果保证性安全成本增加,即加大在安全防护方面的投入,那么安全水平就能得到提高;而安全水平下降就有可能引发事故,进而导致企业为员工住院以及误工费等一系列费用的索赔。就这幅图来看,对于水利水电工程项目而言,我们得出结论,施工安全成本随安全事故的增加而上升,随事故的减少而下降,是一个由高到低,再微微上扬的变化过程。总的来说,安全成本与安全水平之间的关系基本上是安全成本随着安全水平的增加而降低。通过图1我们还可以看出保证性安全成本的投入对事故的减少是有极大帮助的。由此可见,水利水电工程项目的安全成本与安全水平之间存在着一定的关系。
2.2安全成本率的分区分析
为了进一步说明安全与成本的关系,我们分析一下安全成本率与安全保证度之间的关系,以及我们应该采取怎样的措施使安全保证度最高、安全成本最优、技术上最可行,为此,按照一定的标准划分为A、B、C三个区域,这一分类是基于某种函数关系开始的。
(1)A区分析A区是出现安全事故最严重的区域(0<v<0.4)。看出,相对于安全成本随着安全水平的变化幅度较大。在A区内安全总成本较高,特别是当v的值越靠近0,对应的安全成本率越大。当v=0时,对应的安全成本率会达到极大值。
(2)B区分析B区属最低合理成本区(0.4<v<0.8)。中看出,这一区域成本随着安全水平变化的幅度不大,并且有下降的可能。并且对应安全水平评价等级表3.5,此时的安全水平也处于稳定状态。在B区内安全成本较为合理,达到了合理最低安全成本。
(3)C区分析C区是理想安全状况区(0.8<v<l)。中我们可以看出情况与B区是一样的,所不同的是,此时有上升的趋势。在C区安全成本逐渐增大,其原因是保证性安全成本的投入相对加大。
3水利水电施工协调成本、安全管理工作的主要对策
3.1建立规范、统一、标准的责权利相结合的成本管理体制
在项目成本管理中,项目经理是项目成本管理的核心领导,这样形成了一个以项目经理为核心的成本管理体系。位于成本管理体系当中的具体部门,及其具体工作职责以及范围应当做清晰的界定;同时给予相应配套的权利,进而充分而有效地履行工作职责;在完成一定的工作任务之后,要在完成各项目之时,进行认真总结,把在工程施工中有利于安全工作或者是做出了成绩的团队或个人给予积极的表扬,打破过去拖拉低效的运作格局,调动员工主动,积极地参与安全管理活动的积极性。
3.2从安全成本管理上要效益
企业获得经济效益的方式很多,但就笔者看来,最大的效益就是搞好企业的安全管理工作,尤其是企业的安全成本管理。在企业中,成本是第一位的,也是最重要的,但是我们必须弄清楚,对于企业而言,安全成本管理就意味着为了确保施工安全,企业该花的钱全部要花,不该花的钱要加以控制,以避免成本的流失,也就是对安全成本支出要有选择性,做到有取有舍。
在斜井施工之前,施工单位必须组织专家对工程当地的地质水文等条件进行可行性研究,当前许多工程质量出现问题都是因为地质水平方面的影响。其中,研究内容大体包括本地区的地质构造条件、水文条件、地质岩层、地温水平、有无毒害性气体或者是元素、易溶岩区、应力水平、斜井井口的稳定度、含量及其分布范围等等。在专家对当地的地质条件和水文条件进行验证以后可以组织施工挖掘斜井,挖掘过程中要严格按照专家验证过的开挖支护方案,一旦发现地质条件与前期勘探不符,或者是在开挖过程中出现了塌方、出水、岩爆等情况时,施工单位必须立刻停止施工,并且将情况报告给相关部门,再次进行验证,提出相应的解决方案。
2斜井开挖的方法
(1)小断面斜井开挖方法
对于断面比较小的斜井在开挖的时候需要按照从上到下的施工顺序,使用全断面的开挖方式,坡度不能超过25度,利用机械设备进行人员的运输,这时候使用的是斗车将废渣运出,如果坡度超过了25度,则需要使用簸箕进行运输废渣。一般情况下,施工顺序是:完成洞口支护-安装提升设备、出渣道-自上向下开挖。如果斜井坡度超过了42度,一般会使用全断面爬罐法进行施工,此时斜井并没有挖出通道,所以需要将爬罐作为主要工具,进行相关的运输和爆破。此类施工的一般顺序是:下部通道开挖-安装轨道及爬罐-向上逐段开挖。
(2)斜井扩大开挖的方法
斜井扩大开挖的方法采用的是自上到下的挖掘方法,一般是在斜井的斜角超过45度时使用此方法。通过自上到下的开挖将斜井分为多个层面,对每一层进行单独的钻孔和爆破,然后将废渣从最下层逐渐转移出来。此类方法在施工过程中需要临时进行支护,在开挖的通过平行的地方要挖掘供人行走的道路,如果斜井的长度属于中长范围的话就需要运用相关的机械设备进行运输。如果斜井的斜度大约在35度,并且斜井的长度相对较小,斜度相对较大,这时候也可以使用自下而上斜井扩大开挖的方法,在具体的施工过程中要参考工程实际情况,视具体情况而定。
3加固斜井井口的问题
斜井的井口一般分为露天式和埋藏式。在对井口进行加固时需要根据实际情况而定,对于露天式的井口而言,井口的坡度一般很低,可以利用围岩的稳定边坡原理实施加固。通常情况下,井口的边旁大多数具有3m-5m的宽台池,从施工条件和施工需求来看,在井口的边角开挖排水沟,将地表水引入他处,确保围岩的稳定性,避免出现塌方事故或者是其他危险。对于隐藏式的井口而言,要对井口上方的建筑物进行研究,搭建相应的模板,方便施工的开展和安全的保证,营造安全的施工环境。在对高压管道斜井进行施工时,必须注意到它的上部和调井是连着的,下部和厂房相连,所以在施工过程中为了工程的质量安全,施工之前最好对斜井的井口进行相应的加固处理,这样可以有效的提高斜井的质量和安全,保证工程的整体水平。
4斜井衬砌技术
在斜井开挖前期工作已经完善的基础上,下一步的工作是对斜井进行衬砌,这可以进一步提高斜井的质量水平。在实际的施工过程中,衬砌方式要从工程的实际情况出发,选择最适合的施工方式。当前最常用的方法主要有:第一种衬砌方法是采用滑模施工技术。此方法使用的斜井角度要超过45度,陡倾斜角类型的斜井效果更好。滑模施工技术施工过程中采用爬轨器和卷扬机以及连续伸拉式的液压千斤顶对钢丝进行抽拔,使用模体系统和轨道系统对于斜井的滑膜装置进行引导。施工过程中要根据工程的实际情况选择适当的滑膜衬砌技术,通过对斜井的实际测定设计行之有效的施工方案,对地下水进行排除,如果出现停滑现象就必须组织人员进行查证验收,确定衬砌质量合格再进行滑膜的拆除。第二种方法是使用钢管作为砼模板进行衬砌,通过自下到上的方式将钢管和砼交替的操作,这样还可以降低砼的浇筑难度。另外,在被施工方法中,安装的钢管长度有着限制,为了提高钢管的稳定性,一般选择短钢管,长度大约在20到30米。在对节砼强度进行定位时,如果达到了设计强度的3/4,就可以进行相邻管节的操作,在砼强度超过5兆帕时,钢管可以继续进行安装。
二、有效控制斜井施工的工艺措施
在斜井施工的工艺选择上,一般通过下面几个指标进行:首先,施工设备的标准,包括卷扬机的牵引力问题、运输车的结构、导向轮的直径、安全绳的系数等方面标准要符合相关规定;其次,在方案的制定上要根据施工的实际情况,切实有效的指导施工的进行;再次,施工现场的各个系统,包括照明、信号、通风系统等等都要进行严格控制;最后,水管管道和抽水系统在布置时要进行严格管控,提高斜井施工的安全可靠性。
三、斜井施工安全注意事项
为了更好的确保斜井开挖过程中的安全,我们必须从以下方面做起:首先,斜井开挖之前施工单位要组织相关的专家对斜井地区的地质水文条件进行验证,根据验证制定行之有效的方案指导斜井开挖,方案中必须对钻爆参数进行明确规定,统计爆破产生的石头数量,以便更好的进行清理;其次,在施工过程中要注意支护工作的开展,全程保护施工人员的安全,所有进入斜井工作的人员必须系上安全带,一些需要专业操作的机械设备必须要由专门的人员进行管理,杜绝无证操作;再次,施工过程中产生的废渣要及时清理,保证环境的清洁;最后,卷扬机操作人员必须经过专门的培训且已经获得资格证书,在操作过程中配备双制动闸小车,对于卷扬机设备的相关指标要及时检查,以满足施工的需求。
1.2水利水电工程景观的类型水利水电工程景观设计一般利用水域或水体及其相连的岛屿、林草和建筑等建设吸引游客的自然景观和人文景观。自然景观的组成要素是自然地理环境,包括地貌、水、生物植被和气候等因素。自然景观包括了水域风光、地文景观、气候天象和生物景观等。人文景观又名为文化景观。人们在进行景观设计的时候经常会为了满足人们物质或者精神方面的需要而在原有的自然景观基础上设计和建设一些具有文化特质的景观,以突出其人文精神和文化风貌。人文景观不仅包括古代人文景观,即古代人类在社会活动中所创造并遗留下来的历史古迹,也包括现代人文景观,即那些能够体现现代的科学技术水平和创造性的现代景观。
2水利水电工程景观设计现状分析
2.1景观缺乏创意现有的水利旅游景点大多是划船、钓鱼等,随着我国旅游业的发展,也推出了一些桃园或是苹果园等,然而这些旅游景点只是单纯的效仿,缺乏立意创新,其依靠扩大规模和增加亩数来吸引外地游客,难以达到理想的效果。近年来,很多旅游景区以原生态的特点来吸引游客,其实只是圈出一大片地,保留原有形态,而不进行科学的规划建设。
2.2景观形态缺乏多样化很多景区的景观形态都大致雷同,游客到了此地有似曾相识的感觉。景观形态的个性化指的是景观区别于其他景观有着其独特韵味,立意标新。景观形态应该讲究独立和个性化,只有这样,才能吸引游客,使其在景观区内乐游不倦。
2.3景观布局混乱首先,很多旅游风景区的水利水电工程景观的设计过分关注其景观主题,即水体,而忽略了水体周围的景观设计,使得整个景区的景观视觉单调而缺乏整体性,难以将水体和周围景观很好地融合起来。其次,由于大多数的景区都是自成一体,自给自足,景区的管理者为了节省管理开支,只是设计一两个入口,游人从一个口进景区还得从原路返回。一般来说景区的岸线都很长,游人顺着岸线往前走也需要耗费很多时间,而折路返回使得他们重复游览已到过的地方,会让游人产生视觉疲惫,因此,很多景区相对远端的景点少有人问津,也缺乏管理人员进行维护,最后导致景观衰败。再次,景观的设计一般都注重平面图的效果,很少考虑游客观光的实际情况。如,有很多景观内的两个景点之间有一大片草坪,只有一条L型的小路是连接两个景点的唯一路径,从平面图效果来看,这条路径与附近景点非常协调,形成了整体美。游客在游览此景的时候可以一眼观望到另一个景点,出于好奇的心理,他们会选择较近的路径,即从草坪上踏过去,而避免走小路绕弯。
3水利水电工程景观的设计方法和策略
3.1水体景观的设计水体是水利水电工程景观设计的主题。首先在上游拦河筑坝,构成大面积的静止水,然后在河坝的下游对水资源进行各种形式的处理,以形成多样化的水体景观。可以利用库区水面开创出一些水上运动,以其极高的观赏性、娱乐性和刺激性来吸引游览观光的人群。比如水上龙舟、泛舟、水上摩托等,这些都是刺激性和娱乐性较强的群众性游乐活动。
3.1.1静水景观的设计
3.1.1.1借助植物装饰通常到了水库的尽头会出现一处浅水湾或死水湾,这些地方的水流非常缓慢,而且很有可能是一潭死水,因而水质极容易出现问题,滋生出许多蚊蝇和水虫,游客经过可能会有不良的体验。针对这种问题,可以在此处种植一些水生植物帮助净化水体,提高水体质量,改善周围的环境,使得水面效果更为丰富。有些水生植物,如荷花甚至还可能达到增加经济收入的效果。如果经济条件允许的话,在这些地方可以建造一些亭、阁,以供游客休憩;在岸边种植柳树,柳条倒映水中,构成美好的视觉效果。
3.1.1.2制造静水倒映景观水库的水体一般都是大面积的静水,静态的水显得非常安宁、祥和、静怡和明朗,能够清晰明了地映射出周围的景观,使得水面和周围环境产生层次感极强的整体景观,同时给人以充分的想象空间。静止的水就像一个平面镜,能生动地反映出周围景观,可以体现其鲜艳颜色,尤其是在阳光照射下,静水面的反光和折射更是为周围景观增色不少。所以规划师制造静水倒影景观的时候,应该根据周围的景观特点进行细致的规划,合理地配置和建设水面周围的景观,以丰富静水面倒影景观的形态。
3.1.1.3水生动物的放养在水库中放养一些河蚌、鱼等水生动物,让它们在水库中自由自在地游动,不仅可以使得水体净化,提高水体的质量,在一定程度上还可以动静结合,增加水体观赏效果。另外,水库中的水生动物还能够在一定程度上吸引更多游客,使得游客观赏美景的同时,进行一些垂钓活动,或者是允许游客往水库中投放食材,以吸引水生动物,形成鱼儿戏水的水体效果,为游客们增添别样的情趣。
3.1.1.4设计和制造人为景观多数的水利景点都不方便设置更多的水上运动节目,只能通过游船来增加游客的水面活动。为了使得这种单调的水利景观更为丰富,可以在静水面上建造一些凉亭、楼阁或是水榭,这样不仅在平静的水面上增加了人文景观,为游客提供了视觉上的享受,还可以为游玩疲倦的游客们提供短暂休憩和谈天的场所。
3.1.2动水景观的设计动态的水一般是指流动的水,比如小溪、河流和瀑布等。和静水相比,动态水更能激发人们的观赏乐趣,给人以美好的视觉享受。动态水富有活力,在精神上能够调动人的情绪,使人更加兴奋和激动。
3.1.2.1流水景观一般在水坝的末端,或者在排放水流的入水口都会形成流水景象,若是人为地对这种流水景象进行细致规划,加以修饰和装扮,比如用水泥土进行堆砌,借助周围的山石水流弯弯曲曲,形成具有艺术特征的水流景观。
3.1.2.2落水景观落水景象一般包括跌水和瀑布等。瀑布的形成是依赖于上游和下游之间水位的落差而形成,其气势宏大,场面壮观。可以根据动水景象规划的理念来对水坝的排水功能进行精心设计,使得水体景象变化充满动态感。一般来说,规模大的水库具有宽度较大、水位落差大的拦河坝,而水闸拉下排水的那一瞬间,形成了瀑布的景象,场面非常有气魄。比如三峡的溢流坝长度达到了483米,大坝的中间有23个深孔和22个表孔,其目的是用来对水库内的水位做出调整,在水库水压不够的时候可以方便排洪。在水闸全部拉下放水的时候,场面非常的澎湃,增添了水利景象的动态性。
3.1.2.3喷水景观喷水景观在水利水电工程景观中最为常见,在城市的路边或是公园内,我们常常会看见一些由水体喷射而制造出来的水体景象,这种景象不仅有着较高的观赏价值,而且对城市的空气环境能够起到一定的净化和湿润作用。另外,喷射出来的小水滴和空气中的分子发生碰撞会产生一些负氧离子,使得空气的质量得以提高。
3.2水利工程建筑物景观的设计水利工程中的建筑物的环境效应也越来越多地引起了人们的关注。在人们审美能力日益提高的今天,水利建筑不仅要有一般水利工程的蓄水防洪功能,还应该和建筑工程附近的环境相适应,构成完整协调的水利工程景观。水利建筑可以是临时性的,也可以是永久性的。其中永久性的建筑包括隧道、厂房、大坝、水闸、引水渠等,而临时性的建筑包括临时围墙、围坝、泄水道等。
3.2.1整体协调在水利水电工程景观设计中,切忌过分优化和突出一个单独的景点,而忽略了景观的整体效应。应该整体考虑,从宏观入手,将水利工程景观设计成一个整体上协调而又层次分明的景观。
3.2.2重点突出光有整体上的协调固然不够,景观设计中还应该注重设计出重点鲜明的景观。这就要求规划师要全面对大坝和大坝的附属设施间的关系进行细致处理。其一,可以把附属设施部分隐藏起来,将大坝的主体地位突显出来。可以从色彩和形态的设计上入手,尽量减少附属设施对大坝主题的视觉冲击。其二,也可以把主体大坝和附属设施结合起来进行设计,使之在形态和颜色上协调一致。
3.2.3对大坝的形式进行合理安排我们通常选择在地势较为平整的地方建设大坝。大坝的形式应该顺应周围地势,其高度应该和周围的地势高度接近,这样才不至于有太过突兀之感。目前大坝的形式主要包括了平板坝、大头坝等,这些大坝的形式经济而又美观。
2水利水电工程施工导流方案
2.1全段围堰法导流全段围堰法导流是指沿着河床的大坝、水闸等主体工程轴线,修筑拦河堰体,将河流一次性截断,使得河道的水流通过临时修建的泄水建筑物流向下游。全段围堰法导流主要适用于枯水期水流量比较小、河道比较狭窄的河流,根据导流泄水建筑的类型,可以将全段围堰法导流分为涵道导流、隧洞导流、明渠导流等几种类型,在实际施工中,施工单位要根据施工现场的具体情况,选择合理的全段围堰导流形式,从而为工程的施工质量提供保障。
2.2分段围堰法导流分段围堰法导流是利用被束窄的河床、明槽、缺口、坝体,将河道中的水流引入河流下游,分段围堰法导流主要用于河床比较宽、水流量比较大、工程周期比较长的水利水电工程。采用分段围堰法导流技术进行施工时,施工人员首先要采用围堰法将河床原有的建筑物分成多个阶段,然后根据实际情况,分期、分段的进行施工,直至完成整个工程项目。在进行河床围堰时,要将河流截断,利用河床中建好的水工建筑物,将水流引入下游,从而实现分段围堰导流。
3水利水电施工中围堰技术的应用
围堰是导流施工中临时构建的建筑物,其主要目的是维护施工基坑,从而保证施工能在干地中进行,当导流任务完成后,如果围堰不能成为水工建筑物的一部分,则要将围堰拆除。根据围堰使用的施工材料,可以将围堰分为土石围堰、木笼围堰、混凝土围堰、钢板桩格围堰、草土围堰等几种形式;根据围堰与水流方向的位置,可以将围堰分为纵向围堰和横向围堰两种情况;根据围堰与被保护工程的位置,可以将将围堰分为上游围堰和下游围堰两种情况;根据导流期间基坑过水情况,可以将围堰分为过水围堰和不过水围堰两种情况,如果采用过水围堰,则要满足围堰顶过水的相关需求;根据挡水情况,可以将围堰分为枯水期挡水围堰和全年挡水围堰两种情况。
3.1混凝土围堰混凝土围堰具有挡水水头高、施工量小、抗冲击能力了强、防渗能力强、能与其他混凝土建筑物连成一个整体等特点,在水利水电工程中有十分广泛的应用,如浙江紧水滩水利工程就是采用混凝土围堰进行挡水的。
3.2钢板桩格型围堰钢板桩格型围堰是由主格体和联弧段构成的,在构建钢板桩格型围堰时,施工单位要坚持砂砾石重量稳定的原理进行,将钢板桩和锁口连接成一个封闭的空间,然后将石渣、砂卵石等材料填入封闭的空间中,形成钢板桩格型围。
3.3不过水围堰在多种围堰中,不过水围堰是利用最广泛的一种围堰,这种围堰在结构和和土石坝比较相似,具有工程造价低、就地取材、施工简单、拆除方便等特点,并且不过水围堰对周围环境的适应性很高,几乎能用于任何地方,但不过水围堰存在不允许堰顶过水等缺点,在洪水期需要做好防水措施。
3.4过水围堰过水围堰能确保围堰堰体的安全过水,能防止在过水中,堰体在渗透压力作用下,出现深层滑动的现象,同时还能防止水流对堰体表面产生的冲刷破坏。目前,长江的过水围堰有加筋过水土石围堰和混凝土板护面过水土石围堰两种,其中加筋过水土石围堰是在围堰下游坡面和堰体内部同时铺设钢筋网,从而避免河流下游坡及堰体坡面出现滑动的现象;混凝土板护面过水土石围堰是在上游护面和下游护面采用砼面板对土石围堰进行保护,这种过水围堰具体有防水性好、厚度适中等特点。
4围堰的平面布置及堰顶高层
4.1围堰的平面布置在进行围堰平面布置时,施工人员要根据水利水电工程的建筑轮廓、排水设施、交通通道、施工模板等进行综合考虑。一般情况下,水利水电工程的基坑横向坡趾与建筑轮廓的距离需要超过20m,基坑纵向坡趾与建筑轮廓的距离需要低于2m。围堰水平布置不合理就很有可能对水利水电工程的安全造成影响,因此,在布置围堰的平面时,要根据确定的导流方案、围堰类型进行操作,从而为围堰的安全提供保证。
4.2堰顶高程的确定目前,在水利水电工程中,常使用粘土心墙防渗式土石围堰当做施工导流工程的围堰建筑,因此,在确定堰顶高程时,要根据相关规定,在超过静水位0.6m处设计相应的防渗体,对围堰进行保护。由于在施工中需要对水位的壅高、围堰顶部防护结构厚度、堰体施工沉降量等因素进行考虑,因此,要根据工程的实际情况确定围堰位置及堰顶高程。
之前农村主要农作物就是小麦、玉米等粮食作物,这些作物主要要求其增产,因此水利设施只需要能够满足粮食作物的生长就可以了。但是伴随着农业产业结构的调整,除了种植粮食作物之外,还要种植蔬菜、瓜果、花卉等经济作物,这种产业结构的调整对于农村水利工程提出了更高的需求,原先那种只满足作物生长的水利工程已经不能适应当前农村新型经济的发展了。还有就是,市场化在农村经济中的作用越来越明显,农民为了取得更好的市场效益,各自调整自家的产业结构,使得农村地区产业的发展缺乏统一规划、统一调整、统一调度,这样以来水利设施的配套建设就会面临着诸多问题。
2.农村水产养殖业的发展对于水质有了更加严格的要求。
当前,我国许多农村地区利用之前的水利配套设施开展水产养殖业,水产业对于水源水质的标准要求更高了。水质如果不好,水源被污染,水产养殖业的发展将会遭受严重打击,农民的利益就会受损。目前的农村地区的水质条件还不能为水产养殖业的发展提供有力保障。
二、加强农村水利水电工作,把握好重点,掌握好方向
农村水利工作要围绕“一个目标”,即农业增效、农民增收、农村稳定目标,利用“两大优势”,即水资源优势和水务一体化优势,确立“三个协调”,即安全、资源、环境协调发展,不断完善“四个体系”,即防洪保安、水环境保护、水资源配置和农业灌溉安全体系,发挥“五个方面作用”,即提高产业层次、提高安全可靠性、提高景观水平、提高水资源科学利用程度、提高人民生活质量。今后,农村水利建设的重点是防洪除涝、节水灌溉、河道清淤、圩区治理以及农村水污染防治、水资源保护,推广有效益的技术项目,搞好技术示范工作。
1.增强水资源保护意识,加强对水资源的保护。
由于我国粗放农业发展历史悠久,不少地区还在沿用之前的农业发展模式,没有水资源的保护节约意识。要在农村地区普及水资源知识,加大水资源保护节约的宣传力度,使得保护水资源、节约用水的思想深入人心,使得农村每家每户都具有保护水资源的意识,大力倡导建立节约型社会。政府在制定农业发展的各项政策与规定时,要充分考虑到农村水资源的制约因素,逐渐转变粗放农业时的管理思路,由之前的供给管理转向需求管理与供给管理的有机结合,进而逐步实现需求管理。
2.积极推广农业节水灌溉技术。
由于我国农业发展方式的转型升级,农业产业结构的调整,必须大力积极推广节水灌溉技术。推广使用节水灌溉能够促进我国农业的良好可持续发展,控制农业生产成本,减少农民支出,有利于保护节约农村地区的水资源,提高农业生产力,进而能促进农村经济发展方式的转变,经济结构的优化升级。因此必须把推广节水灌溉放在农村水利工作的突出位置,加大节水灌溉知识的普及,大力建设节水灌溉配套设施,积极推广滴灌、喷灌技术。
3.加大农村水环境治理力度。
近年来,由于农村地区化肥、农药的大量使用,生活垃圾的乱推乱放,以及生活污水的任意排放,农村的水环境遭受了严重的污染,河流水质污染严重,严重影响了农民生产生活质量。再加上农村植被破坏严重,水土流失恶化了农村生态环境。因此必须加强水资源保护,加大水环境治理力度,倡导建立中国“美丽乡村”,提高农民生产生活质量。
4.要加强农村水利服务队伍的建设。
要加强农村水利站的管理工作,增强水利工作者的服务观念,提高水利工作人员的服务质量与水平。乡站人员事业经费应纳入县级财政预算计划,并通过县级水行政主管部门再下拨到乡站。要实现事企分开,精简乡站事业编制人员。乡镇水利站要向制定规划、监督建设、经营管理转变,加大水利技术示范和推广力度,依靠科技进步提高农田水利建设和管理水平,尽快实现公益与经营相分离、综合和专业相结合、科技和指导相协调,努力提高服务水平和服务质量。
二、专业认证的新发展
我国已加入《华盛顿协议》,并按照协议的规定成为了该组织的预备会员,这意味着我国工程学科的本科学历教育将获得世界的认可——当然这必须建立在我国顺利通过了该组织的监督和考核的基础上。而反观我国工程学科的本科学历教育现状,尽管学生规模已经达到一定的程度,但却普遍存在着滥竽充数等问题。往往是教师自己本身并不是工程学科的科班出身,却在教授着工程学科的有关课程,其教学质量可想而知。因此,笔者认为应当重视对于工程学科的教学质量的评估,或成立相关的监督委员会、或通过给各个学校的教学质量进行打分排名的方法促进该学科教学质量的提高,使我国尽快度过《华盛顿协议》组织的监督和考核,是我国的工程学科专业水准尽快与国际接轨。
水利水电开发会对生态环境造成一定程度的破坏,可通过规划环评制定一系列的修复措施,尽快恢复生态环境的完善性,避免引发更大规模的生态问题。水利水电开发中的生态修复,必须以规划环评技术作为依据,实行建设补偿,与此同时跟踪开发中生态变化的指标,充分利用监测途径补偿生态缺陷,体现规划环评在生态修复中的作用与控制优势。生态修复结合规划环评的状态,制定符合生态保护的方法,补偿水利水电开发中的生态不足。
1.2构建制度
水利水电的开发速度越来越快,根据规划环评的实况,我国相关部门应对水利水电开发提出制度约束,通过构建制度形成环境评价的体系,用于规划环评的实践中,科学保护水利水电中的生态环境,确保水利水电所处生态环境的可持续发展,优化环境评价。
2规划环评技术在水利水电开发中的应用
根据水利水电开发与规划环评技术的关系,分析规划环评技术的实际应用,体现技术性的环境保护,由此确保环境保护下水利水电的顺利开发。具体分析如下:
2.1环境评价
环境评价技术能够提高规划环评的应用效率,满足水利水电开发的基础应用。环境评价技术可以根据水利水电项目的基本情况,划分评价的范围,在此基础上确定评价对象,深入研究水利水电项目中的多个差别,由此确保环境评价技术更加适用于水利水电项目的开发。水利水电开发中的环境评价技术,主要包括数学模型和情景分析等,利用系统的评价方式,得出水利水电开发的环境依据,避免水利水电开发偏离环境保护的要求。
2.2区域分析
不同区域的水利水电项目,对环境存在不同的影响。水利水电项目属于国家基础建设,呈现区域性建设,增加了规划环评技术的应用压力。为优化水利水电的开发,需在环境评价技术中引进区域分析,根据规划环评的以往经验,完善区域性的环评分析。区域分析决定了水利水电项目中的环境规划,同时明确环境在区域中的表现特征,能够降低水利水电项目中环境规划的难度,有利于提高环境的稳定度。环境评价技术中的区域分析,归属于一类基础性的措施,可以为水利水电开发的规划环评提供技术性的保障。
2.3政策评价
政策评价是规划环评技术的核心,辅助环境评价技术进行决策。政策评价具有一定的实用性,其可以发现环境评价技术中的差异点,全面反馈水利水电开发中环境因素之间的关系,同时渗透到政策评价中。政策评价在水利水电开发规划环评中,可以分为三个阶段,如:
(1)政策分析,利用价值观念分析水利水电中的环境现状,实行多维度划分,进而实现多个层次的政策解析;
(2)政策预测,利用定性的分析,得出政策中的环评信息,通过判断环境评价技术前后的政策形态,估计环评的价值;
(3)政策评估,利用实践规划出水利水电项目中的环评价值,评估环境评价技术在项目开发中是否具备效益和效率保障。
2.险预测
规划环评技术在水利水电开发中,可以经过一系列的动态行为,找出开发过程中引发环境破坏的因素或潜在因素,并预测可能出现的风险。环境评价技术能够根据水利水电开发中的环境风险,估计此类风险引发的损失,包括经济损失和生态损失,而且风险预测具有一定的决策优势,预先评估风险损失,有利于控制开发中的环境破坏,充分控制开发行为,保护生态环境。
2“3S”技术的特点和集成化趋势
遥感是一种高效能的信息采集技术,正走向集多种传感器、多级分辨率、多谱段和多时相为一体并形成以获取信息为主,可以进行信息处理和信息应用的综合信息流程,具有信息获取的瞬时性、信息的丰富性和信息的周期性等特点,是GIS获取信息和进行数据更新的一种重要手段。遥感和摄影测量没有本质的区别,可以说遥感技术的历史是摄影测量,而摄影测量的现展是遥感技术。就目前的实际情况而言,遥感获取信息的平台多为卫星,而摄影测量则为飞机。因而摄影测量获取信息的地域范围相对小一些,比例尺和分辨率要高一些。摄影测量在经历了一百多年的发展之后,现在已经进入数字摄影测量阶段,他所提供的数字化地理信息更是建立区域性的地理信息系统最直接简便和主要的数据源。
全球定位系统是一种高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和援时系统。由于GPS定位的高度灵活性和其定位的精确性,已经给测绘技术带来了革命性的变化。现在已由最初的大地测量,发展到广泛应用于控制测量、工程测量、变形监测和航空摄影测量。
GPS作为一种定位手段,可应用它的静态和动态定位方法,直接获取各类大地模型信息,解决传感器位置和姿态的快速定位问题,这样也就解决了遥感信息的定位问题。现在GPS与摄影仪如RC30连接,在航空摄影瞬间,测定摄影中心的空间位置和摄影仪姿态,使摄影测量外业控制工作大大简化,从而实现了卫星遥感信息和摄影测量信息(采用DPS技术)直接进入GIS数据库成为可能。
地理信息系统是一种特定的空间信息系统,它是由计算机硬软件、空间数据库,数据输入输出转换和通讯设备等组成的计算机系统,用来采集、量测、分析、存储、管理、显示、传播和应用与地理和空间分布有关的数据和信息。GIS是一种进行地理信息管理和空间分析的先进工具,通过它所具有的多目标数据库,分析软件和应用模块,可实现信息查询、检索、空间数据的分析和统计,地图和各类专题图的制作,区域地理的综合研究和评价,环境动态监测以及区域开发管理和规划决策等。测绘行业本身是搞地理信息的采集和处理的,所以GIS自然是一种理想的基础平台和技术手段。地理信息系统投入运行以来,它的应用范围越来广,发展越来越快。根据1994年的统计,全球地理信息系统及其相关产业的产值已达到31亿美圆,年增长率在35%以上。据GISResearch公司的估计,从1992~2000年的8年间,美国的数字化服务市场将达到300亿美圆。
在GIS的建立过程中,费用最高的是地理信息的获取。采用RS(或DPS)和GPS进行地理数据的采集、更新和定位,作为GIS的数据源,正是最合理的集合。从广泛的意义上来理解,“3S”技术的集成实际上是当前测绘技术、摄影测量和遥感技术、地图制图技术、图形图象技术、地理信息技术、计算机技术、专家系统和定位技术及数据通讯技术的结合和综合应用。可见,将“3S”技术集成化是当代测绘科技发展的一个必然趋势。
3用“3S”技术对传统测绘方法进行现代化改造
信息时代需要的是最新的数字地图、数据库,而不是模拟地图。目前,基础地理信息成果严重滞后于经济社会的发展。
加快国家基础地理信息系统的建设,改变基础测绘成果现势性差,数值化产品严重匮乏的局面,提高基础地理信息数据采集、处理和分发服务的快速反应能力,加强国家基础地理信息系统建设是当务之急。在《中国21世纪议程》62个优先发展项目中,有40个项目涉及地理信息系统和信息系统的建立。
为此,国家测绘局提出,“九五”期间,我国测绘事业改革和发展主要奋斗目标是应用“3S”技术为代表的现代化测绘技术对传统的测绘技术进行现代化改造,形成初具规模的现代化地理信息产业,大力开发专题数据库,电子地图等数字化测绘产品,加速测绘产品的更新换代。
目前,我国已经建立了湖北、湖南、海南、陕西、黑龙江、上海等七个地图数字化基地,将国家基本图进行数字化,建立地图数据库。由中国测绘科学研究院负责研究并实施的《国务院综合国情GIS》(简称9202工程)第一期工程已于93年12月完成投入使用,第二期工程也于1996年12月完成,受到了中央和国务院的高度评价。各省如山西、河北、云南等省也正在加紧建设本省的《省情地理信息系统》,在大城市中,已建和在建的《城市地理信息系统》,《城市规划信息系统》(UPIS)等更是不胜枚举。各部委各行业也在竟相建设专题地理信息系统。
铁道部1995年12月在北京召开了铁道航测遥感“九五”科技进步讨论会,明确了在“九五”期间,要大力发展数字化测图技术、地理信息系统、全球定位系统等技术。
地矿部以武汉地质大学开发的《MAPCAD》地学地图彩色编辑出版软件以及《MAPGIS》地理信息系统为龙头,研制生产了数字化仪、扫描仪,形成了科研、生产、销售一条龙体系,一个新的高科技产业诞生了,领先一步占领了数字化制图出版的市场,并且正在有计划地分批武装省地矿局测绘队伍,使其地图的编制印刷计算机化、数字化,极大地促进了地矿测绘科技的发展,并取得了良好的经济效益。
没有实力就没有地位,就难以求得生存和发展。科技是第一生产力。“3S”技术是测绘科技发展的必然,是市场竞争的必然。
4.水利水电测绘科技的现代化
水利水电测绘队伍是我国测绘行业中一支重要力量,在省部属勘测设计机构中,测绘专业人员就有8000人以上。在50年代,就较早地开展了航测和地面摄影测量的工作。70-80年代,引进了不少模拟式航测仪器和一部分解析测图仪,以及数量较多的光电测距仪,电子经纬仪和全站仪。90年代以来又逐步引进了GPS接收机。训练有素的测绘队伍,精良先进的仪器装备,为水利水电的规划、设计、施工、运行、科研提供了可靠的测绘服务和测绘保障。
随着科学技术的发展和进步,水利水电工程在施工过程中引进了很多先进技术,以此提高工程的施工效率,如检测、勘探仪器等。传统的测量技术仅仅只是测量,所需的人力物力资源较大,且其不确定性较大。而新技术的应用很好地解决了测量数据的不准确问题。由此可见,高科技仪器的应用为水利水电工程的发展带来了很多发展的可能。
1.2计算CAD技术的应用
计算机CAD技术从应用之初就将其定义为应用型的软件,与此同时,在计算机不断的发展过程中,CAD技术也得到了广泛的应用。多年实践证明施工单位将计算机与其他技术相结合,使得数据的获得更加方便,也保证了工程设计的科学性和合理性,提高了工程施工的实效性。
1.3GIS技术与数据库技术
通过应用地理信息系统以及数据库技术构建工程信息系统,GIS技术和数据库技术的相结合有效提高了工程设计以及施工的灵活性以及准确性。传统的工程信息系统通常只是对工程相关的数据进行收集、整理和检索等等。但是地理信息系统具有三维全景成像模拟功能,全面地展现了施工过程的时间以及空间关系,在近乎真实的情况下展现地质构成,为工程的后期实施提供了依据。
1.4钻探技术
上述工程中白云岩为一种沉积碳酸岩,主要由白云石组成,常混入石英、长石、方解石和黏土矿物,呈灰白色,白云岩岩层易于破碎的特性,加之岩石风化较深,故白云岩普遍存在岩石胶结性差、结构酥松、破碎,强度值波动幅度大等特点。该类地层在钻探过程中,存在岩芯采取率低、岩芯采取质量差、岩芯品质不好等问题,利用常规钻探工艺技术,很难达到岩芯采取规范标准,钻探现场布置全面图如图3所示。为了满足可研阶段对工程地质条件查明的深度要求,确保工程勘察质量,必须依据白云岩地层的特点,结合现有常规钻探工艺技术,寻求满足勘察成果质量要求的特殊钻探工艺技术方法。白云岩作为沉积碳酸岩,在钻进过程中,磨擦容易生热,膨胀系数较大,尤其在强风化、中等风化程度的白云岩地层中进行工程地质勘探,岩石可钻级别小于V级,岩层结构更加酥松、破碎,岩芯呈粉状、偶见块状,用常规的硬质合金钻具干法钻进工艺技术施工,钻进效率非常低,且易发生孔内“烧钻”及“抱钻”事故,处理事故辅助时间较长,成本加大,钻进经济效益较差。微风化、弱风化的白云岩,仍具有胶结性差、结构酥松、破碎等特点,造成孔壁不稳定的现状,只得采取有效的护壁措施,改善孔壁的稳定性,才能获得正常的钻进进尺。进行压水试验时,又需要保证孔壁的原状,只有对已形成有效的护壁泥皮进行破坏和清除才能有效进行试验,压水试验在高压水头作用下,原状孔壁的不稳定性进一步加剧,护壁难度加大。若继续钻进,又需要重新进行护壁,工序重复较多,直到钻到设计孔深。微风化、弱风化的白云岩地层,可钻性级别V~Ⅷ,属坚硬岩石地层,钻探采取的湿作业法作业,更加剧了破坏孔壁的稳定性,容易发生“埋钻”和“卡钻”事故,给钻探工程质量、钻进效率、进度控制带来异常难度,虽通过合理选用钻具方法确保岩芯采取质量,但若采用常规钻进参数,钻进效率很难提高。
2钻探施工技术的应用
钻进工艺技术,单动单管硬质合金钻具,辅以无泵反循环的钻进工艺技术强风化、中等风化程度的白云岩,因岩石强度较低,岩石级别在V级以内,采用油缸上下给进来提动钻具实现无泵反循环及扩孔钻进相结合的硬质合金钻进工艺方法。为了有效解决常规硬质合金钻具干法钻进工艺技术所带来的钻进效率低,易发生孔内“烧钻”及“抱钻”事故的问题,结合常规硬质合金钻进工艺技术,对钻具钻头稍加改动,并配以孔底局部返循环的钻进工艺对强风化、中等风化程度的白云岩地层进行钻进。因岩层较软,主要靠通过轴心加在合金上的压力来克取岩石,宦选用稍高钻压;为了提高成孔质量,获得较好钻进效率,降低磨擦升温.宜选用低转速。为了实现孔底局部反循环的功能,同时因短时间脱离对岩石的克取磨擦,起到散热、冷却效果,应勤提动钻具。这在很大程度上预防和减少了孔内事故的发生,提高了钻进效率。这种工艺技术应注意以下3个要点:
1)常规硬质合金钻头内外出刃为1.0~1.5mm,则岩芯外径与钻具岩芯管内环间隙为1.0~1.5mm。白云岩为沉积碳酸盐,高温环境下,生成用作膨胀剂的氧化镁和氧化钙的混合物,这种混合物的膨胀率大。在钻头克取岩石及钻具在岩层中回转,会因摩擦而产生热量,使岩芯膨胀,使岩芯外径与钻具岩芯管内环间隙不足1mm,使得岩芯进入岩芯管的阻力加大,阻力大于钻机带动钻具获得进尺所克服的阻力时,造成因“堵钻”而无法获得正常进尺,被迫起钻,取出岩芯管内岩芯后重新下钻,增加钻进的辅助时间。虽然岩芯采取率高,但岩芯扰动大、品质差,仍然影响岩芯采取质量。采取的措施是:将硬质合金钻头内外出刃增加到2.5~3mm,底刃按分区破碎方式排列,给岩芯因磨擦生热产生膨胀留有空隙,岩芯管与岩芯环状保持一定的间隙。
2)通过钻具提起一定高度(一般为0.3~0.5m),使孔底产生负压,钻具与岩层环状的泥浆沿间隙流入孔底,再下压钻具,孔底泥浆在压力作用下,会沿着岩芯与钻具内环间隙向上流动,形成无泵反循环,钻头在较大压力,慢速回转状态下,克取岩层获得进尺。钻进过程中岩芯一般是连续不断的,岩芯扰动小、品质好,岩芯采取质量满足规范要求,回次进尺可达0.8~1.5m,钻进效率高。
3)若改变硬质合金钻头的内外刃及底刃,运用无泵反循环及调整钻进参数措施后,仍不能有效避免“抱钻”、“烧钻”事故,还可采用钻扩结合的钻进方法。正常钻进的粗径钻具在大一级IZl径内回转长度控制在2/3左右,增加正常钻进粗径钻具的环状空间,有效避免事故发生。但扩孔过程中,值得注意的是一定要加大提动钻具的频率,否则会造成“抱钻、“烧钻”附加事故。当发生微“抱钻”、烧钻事故时,不要急于处理,停机10min后,待岩层及钻具冷却后,再开动钻机,事故就可能得到解决。通过上述工艺技术,有效预防和减少了孔内事故,较大地提高了岩芯采取质量和钻进效率,大大降低了钻探成本,并在单位规定时间内顺利完成了贵阳市下坝水电站现场地质勘探工作,为钻探施工奠定坚实的基础,为施工单位创造了良好的经济效益和社会效益。