發布時間:2023-08-18 17:32:42
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關鍵詞 三維協同設計 水利水電工程 應用研究
中圖分類號:TP39 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2015.06.016
Application of 3D Collaborative Design in Water Resources
and Hydropower Engineering Design
HUANG Hongliang
(Changjiang Institute of Technology, Wuhan, Hubei 430212)
Abstract In China, water conservancy and hydropower project belongs to the larger, more difficult is strong, high utilization rate of large-scale high-tech engineering. Water and hydropower projects dealing with the development and implementation process, the most basic and critical part is the design of the project construction, and water conservancy and hydropower engineering design, you need to consider a variety of factors, the need of multi-disciplinary cooperation in various fields in order to achieve a. Therefore, water conservancy and hydropower engineering design requirements accurately and quickly, in order to achieve less errors and saving resources. In recent years, water conservancy and hydropower engineering design and development of three-dimensional design software and to apply, three-dimensional design software to some extent, enhance the efficiency and effectiveness of project design, especially three-dimensional collaborative design.
Key words 3D collaborative design; water resources and hydropower; application research
水利水電工程的設計,是水利水電工程建設的重要依據。在水利水電工程設計的發展中,主要經歷了三個較為具有代表性的階段,分別是手工繪圖階段、電腦繪圖階段以及三維設計階段。目前國內最為尖端的技術,就是三維協同設計技術,三維協同設計技術是由三維CAD技術演進而來的,并在三維CAD技術的基礎上,實現了多領域協同的可能,具有許多CAD技術無法比擬的優勢,業已成為當前水利水電工程設計的發展主流趨勢。本文主要通過研究三維協同設計的概念、應用價值、發展現狀以及軟件的分析和應用,分析三維協同設計的發展前景。
1 三維協同設計的概念
三維協同設計是一種能夠將各領域技術人員進行同平臺工作的協作型設計軟件,也就是說,三維協同設計也可以被稱為是三維模型設計的協同效應。這種設計工作方法,能夠將各種不同領域的工作人員的工作變得精準化和可視化。并且能夠有效的提高水利水電工程設計的效率和質量。當代水利水電工程建設中,工程復雜性越來越高,工程的規模越來越大,而三維協同設計技術能夠充分滿足當前越來越高的設計要求,對設計過程中的多角度多領域的平衡能力也越來越高,使得三維協同設計在產生和發展之余,成為水利水電工程的熱門技術。在水利水電工程的設計發展中,另一項廣受關注的設計要求,就是環保節約的要求,而在水利水電工程的建設中,做到“投資省、耗能低、環保好”,也是當代水利水電工程設計中廣受重視的設計出發點之一。這些要求,都能通過三維協同技術得以實現,三維協同技術能夠極大的減少水利水電工程設計過程中的人才和物料的浪費,并且能夠通過虛擬模擬,極大地減少了水利水電工程建設施工中出現的問題,對水利水電工程的施工具有非常重要的指導作用。
2 三維協同設計的應用價值
三維協同設計在應用中,具有二維和三維CAD設計無法比擬的優勢,主要有設計形象、設計中空間布局設計率、設計準確性以及校審便捷性等五大特點。
2.1 設計形象的優勢
三維協同設計的一個最直觀的優勢,就是能形成虛擬的三維模型,并且能夠通過這種三維模型,模擬出水利水電工程建設的建設過程,通過對這種建設過程的模擬,找到建設過程中容易出現或可能出現的誤算,并將設計中不協調的問題查找出來進行修改,并且可以將所做的工程設計直觀地播放給審查和各級領導觀看,能夠直觀地表現出水利水電工程設計的效果,具有非常明顯的形象優勢。
2.2 空間優勢
空間優勢是指,三維寫作能夠通過空間建模,實現二維設計技術不能實現的空間布置設計,通過對水利水電工程進行空間布置設計,能夠最大程度地提高了二維設計技術中無法做到的對空間布置設計的把握,進而解決了二維技術下,空間布置的缺陷,使水利水電工程的空間布置更為直觀和合理。減少水利水電工程施工建設過程中的問題。
2.3 提高水利水電工程設計的設計效率
水利水電工程的設計是一項非常耗時的,且需要多領域技術人員合作的項目,因此,在設計過程中,講究團隊的協作和效率的提升,因為團隊的協作和效率是水利水電工程設計時間短、效果好的基本保證。通過三維協同技術,能夠使同一平臺上對不同領域的技術人員做到專業配合,避免了傳統二維或三維CAD設計當中需要各技術人員分別設計,然后進行修改和協商的問題。減少了設計稿件和設計模型的修改時間,保證了水利水電工程設計中的效率。
2.4 提高了設計方案的質量
三維協同技術在水利水電工程設計中,能夠有效提升設計方案的質量。這是由于三維協同技術在水利水電工程的設計過程中,能夠在計算機內設計出三維模型,這些模型中的數據就是實際建設中的準確數據,這種數據是唯一的并且能重復使用的。技術人員可以根據模型中的數據對設計方案進行修改,并且能夠做到修改過程中的數據十分精確。減少了設計方案的確定和修改過程中的數據不準確的問題。
2.5 減少了校審時間
傳統的二維或三維CAD設計技術,需要對圖紙和設計方案進行大量時間的校審,校審程序較為復雜,校審期間可能由于工作人員的疏忽,需要進行多次校審,出現錯漏的幾率較大,而通過三維協同技術,能夠在計算機上進行可視化校審,通過這種可視化校審,能夠自動批注和跟蹤管理,減少校審的步驟和次數,將校審時間大大縮短,并且提高了校審期間錯誤檢出率。
3 三維協同設計行業發展現狀
三維協同設計技術,作為一種高新水利水電工程設計技術,在我國的市場中具有非常好的發展前景,并且這種技術,已經率先在機械、電子、石油、電力甚至是航天領域中應用,并起到了非常關鍵的作用,提升了上述領域中的產品設計質量和使用體驗,而在水利水電工程設計中,三維協同技術從2003年期就已經開始研究,受到當時許多先進的研究單位的重視和研究,并于5年后在業界小范圍的應用,主要在我國的各個省份的樞紐建設中起到了關鍵的作用,也使業界看到三維協同技術的優勢。三維協同技術在水利水電工程的建設和設計中,能夠直觀地將設計的理念和結果通過計算機表現出來,更加符合人類的思維方式和思維習慣,將二維設計技術中,需要技術人員將二維的設計內容轉為三維的設計內容的步驟,減少了由于認知問題所出現的錯誤和誤差。從而減少了設計的修改和變化次數,提高了設計的效率。
但現如今,我國國內并沒有大面積地推廣和應用三維協同技術,這是由于我國國內應用于三維協同技術的計算機平臺較少,需要依托于其他國家的計算機應用平臺,才能夠使用和進行水利水電工程的三維協同技術的設計。并且三維協同技術的費用較高,許多省市三維協同設計平臺的應用和二次開發力度不夠,開發經驗和使用經驗貧乏,無法大范圍推廣使用三維協同技術,為三維協同技術的開發和使用帶來了一定的阻礙。我國的三維協同技術存在一定的廣闊空間,但目前的技術發展不成熟,發展速度較為緩慢。
4 三維協同設計的軟件使用優勢
目前在我國應用較多的三維協同設計軟件為Microstation Bentley系列軟件,下面主要分析Microstation Bentley軟件在三維系統設計過程中的使用優勢。
4.1 Microstation Bentley軟件在工作效率提升中的優勢
Microstation Bentley 軟件,是三維協同設計技術使用中較為常用的一種軟件,設計人員能夠在進行設計前,將該項目的各個領域的設計需求和設計目標進行文件建立,并分別將各個文件建立在Microstation Bentley 軟件中,以種子文件的形式表達出來,這種方式能夠使各領域的工程設計人員通過找到自己的子文件進行設計工作,并且文件在進行設計和修改后能夠保存在Microstation Bentley 軟件中,無需設計人員自己單獨創建文件進行保存,且在同一平臺中的各位工程設計人員可以進行溝通和分析,將設計中所遇到的問題進行及時的修改,也使得工程設計的團隊的設計速度和設計效率得到非常大的提高。
4.2 Microstation Bentley系列軟件具有非常精準的工程量計算結果
Microstation Bentley 軟件的另一大優勢,就是能夠非常精準地計算出工程計量的結果和數據,設計人員在使用二維技術或三維CAD技術進行設計時,需要進行人工手動計算各部分的數據和結果,人工計算的數據結果無法做到100%準確,不可避免地會出現錯誤和漏洞。但通過Microstation Bentley 軟件進行三維協同設計,設計人員能夠通過該軟件對設計過程中出現的不同的數據和結果進行精準的區分和計算,保證了工程量計算的零失誤。設計人員的主要工作就是將工程所需的材料和數據進行不同屬性模塊的定義,就可以達到零失誤的目的。
4.3 Microstation Bentley系列軟件的建模形象直觀
水利水電工程在設計完成后,需要向業主方進行設計理念和方案的匯報,傳統的二維技術或三維CAD技術,無法做到對設計方案進行三維立體和動態的建模,設計人員只能通過書面文字形式或者是通過手工制作模型的形式進行匯報,書面文字形式的匯報方法缺乏主觀感受,而手工制作模型又無法動態地表現出設計的成果和理念。因此,這兩種方法在設計結果的匯報上都給設計人員帶來了很大的不便。通過Microstation Bentley 軟件,設計人員能夠將設計理念和設計結果通過三維模型的方式進行展示,而設計成果能夠通過渲染、動畫、配音等方式,對水利水電工程建設后的使用做出模擬。保證了業主方在聽取匯報時的感官感受,大大提高了設計方案的回報效果,有效提高了業主方的滿意程度。
參考文獻
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關鍵詞:水利水電工程;建設管理;問題;解決措施
1引言
隨著社會和科技的不斷進步,水利水電工程的建設水平又提升到了一個新的高度,對我國經濟發展和改善人們生活水平起到了積極的促進作用。目前水利水電工程的建設數量和規模都在呈逐步增加趨勢,而隨著工程建設暴露出的各種工程建設問題也備受人們關注。鑒于水利水電工程建設項目的特殊性,其工程建設管理要求也更為嚴格。因此工程管理人員要充分了解水利水電工程施工流程和施工要求,積極應對和解決工程建設中的各種問題,進而促進工程建設質量的進一步提升。
2水利水電工程建設管理工作的特點
水利水電工程建設管理水平的高低直接關系到企業的經濟效益,隨著水利水電工程建設的機遇和發展空間越來越大,同行業之間的競爭也日益激烈起來。因此為提高企業的市場競爭水平就要不斷加強工程建設管理工作。在管理過程中,企業一定要明確工程建設的特點,并對施工質量、施工進度、工程造價及施工安全進行有效控制,以此確保工程項目的順利進行。水利水電工程建設管理工作具有如下特點:第一,為確保工程順利開展,要做好充足的實地調研工作。由于水利水電工程建設地址的特殊性,需對工程所在地的自然環境及周圍環境做好詳細的調研,從而為落實工程建設管理工作內容提供依據。第二,根據水利水電工程施工周期長且規模大的特點,容易在施工過程中出現各種不可控因素,因此應加強施工人員的建設管理,對各種潛在影響因素進行科學預警預防,并針對性的制定解決措施,以此確保施工進度。第三,明確水利水電工程建設管理的工作內容。由于水利水電工程涉及的工種多,施工內容復雜,且施工流程嚴格,因此需加強工程建設時期的人員、物資設備的日常管理,明確人員職責和分工,確保施工質量的順利進行。
3水利水電工程建設管理存在的問題
3.1工程目標不明確
水利水電工程涉及的領域非常多,對于不同的領域其施工要求和建設標準存在較大差異,因此需根據工程的實際需要及建設要求制定相應的規則以及解決措施。水利水電工程在實際過程中,由于缺乏明確的工程目標,再加上工程項目規模龐大、施工人數眾多的特點,在管理過程中人員思想不統一,各部門之間由于缺乏統一目標,協調配合能力差,在工程建設管理過程中,沒有良好的規范標準,引發施工現場管理混亂,監管部門監管乏力,施工中的安全隱患、質量問題常常被忽視,嚴重影響了工程的健康發展。
3.2工程中的人力物力資源達不到施工要求
大型的水利水電工程在促進我國整體經濟水平提升、推動社會進步方面發揮著重大作用。而水利水電工程建設項目一般位于河流沿岸或偏遠的山區等交通不便的復雜地質地形上,因此容易受到自然因素及地質、地形的影響,且建筑材料的運輸、機械設備的運出場需要較大的成本投入。同時由于水利水電工程復雜的結構及多種多樣的形式,導致其施工周期長、所用資源種類繁多且使用量大,涉及的工種多,人員多等特點,因此工程建設需投入大量的人力物力資源。而在實際施工過程中,由于施工企業過度追求經濟利益的最大化,在人力物力等資源的投入上達不到施工要求的標準,對我國水利水電工程的發展造成負面影響。
3.3工程建設中管理水平有限
水利水電工程建設管理工作是實現其工程質量的有效保證,目前我國社會中存在的很多水利水電企業過分的看重自身利益,而對工程建設管理工作沒有引起足夠的重視。大多數企業沒有建立一套符合企業實際發展需要的質量管理體系,且缺乏相應的工程建設管理人才,或者現有管理人員綜合素質與實際工程管理工作不相適應,這些條件的缺失導致工程建設中各項管理工作內容無法順利落實,致使水利水電工程在建設時容易產生各種問題,嚴重威脅到工程建設質量。管理人員由于自身管理水平受限,對于施工過程中的各種問題和安全隱患不能及時進行合理解決,影響到工程的施工進度和施工效率。
3.4忽略工程建設安全管理工作
水利水電工程建設順利進行的前提就是做好施工過程的安全管理工作,只有提高管理人員的安全管理意識才能確保整個施工過程的安全管理。目前有的施工企業,沒有對安全管理工作引起足夠的重視,進而缺乏對施工過程中各階段、各環節的有效控制,導致施工人員安全生產意識淡薄。管理人員對施工過程中的各種安全隱患、質量問題排查不徹底,認識不到位,這些問題如果不能及時解決,很容易引發各種安全事故,嚴重的甚至造成人員傷亡,使企業利益和工程質量都受到一定程度的影響。
4水利水電工程建設管理解決措施
4.1明確工程建設中的主要任務
水利水電工程建設中的主要任務是開展施工建設的主要目的,明確工程建設中的主要任務可以通過實施任務以此實現工程目標,可實現對整個工程的全面系統的管理,進而提高工程建設的整體水平。因此企業在進行工程建設之前,需根據工程實際情況及企業發展現狀明確工程建設主要任務,對工程施工方案進行對比分析,從而選出科學合理的施工方案。工程建設主要任務的確定,在一定程度上將全體人員的思想統一到工程建設上來,從而有利于促進施工過程的規范化管理,為工程的后續施工打下了堅實的基礎。
4.2提升工程建設中人力物力資源質量
水利水電工程要想正常有效運轉,離不開強大的資金支持。對于水利水電工程建設項目來說,需要眾多的人力、設備和先進的技術支撐,同時材料品種和消耗量都遠遠大于普通的建筑工程,這就說明水利水電工程的順利施工必須需要龐大的資金投入。因此施工企業要充分做好資金的使用和規劃情況,加強施工監管力度,避免施工過程中的各種資源浪費。此外,要提高管理人員的管理水平,為他們創造一個良好的學習環境,在業務知識、個人能力培養上加強培訓力度,努力為企業打造一支業務強、懂管理的工程建設管理隊伍,促進水利水電工程全面健康發展。
4.3強化水利水電工程管理體系
為實現水利水電工程管理工作的規范化和實效化,企業要有一套科學合理的管理體系做保障,從而使工作人員在管理體系的約束和規范下實施管理工作。首先企業要根據工程具體情況,結合工程建設需要建立健全水利水電工程建設管理體系,科學制定符合企業發展需要的工程建設管理制度,并明確相關的管理人員和具體職責。其次根據施工過程中各階段不同的施工要求及質量控制標準,針對性的制定管理措施和目標,這樣通過對整個工程實行分段、量化管理,實現工程的整體質量控制。第三聘請專業的管理人員來實施管理工作,可及時發現施工中的各種質量問題和潛在影響因素,進而可及時采取有效措施進行改善和控制,降低了安全事故發生率,提高了工程質量和施工進度。
4.4加強工程建設安全管理力度
安全施工是確保工程順利進行的保證。因此水利水電工程在建設過程中,應嚴格按照國家相關規定規范操作,安全施工。首先施工企業要建立健全安全管理制度,嚴格落實安全生產責任制,對于施工過程中的各種違規操作要進行嚴肅處理,努力加強施工人員安全生產意識。其次加大工程建設項目施工的安全監管力度。由于水利水電工程項目的施工特點,安全生產任務十分繁重,因此企業要加強安全監管力度,對建設施工中存在的薄弱環節和突出問題,及時采取有效措施加以解決,進一步加強施工過程中的安全監管。最后做好工程建設期間的專項檢查和重點部位的檢查工作,做到及時發現問題及時處理的原則,確保安全管理落到實處。
在水利水電工程建設施工的過程中,造價問題貫徹其始終,該環節中存在的任何問題都有可能對整個工程的進度以及最終完成情況產生嚴重的影響。因此充分發現和認識水利水電工程中造價方面存在的問題,并予以妥善的解決,對于整個工程的竣工具有十分重要的作用。
關鍵詞:
水利水電工程;造價控制;供求失衡
水利水電工程本身存在著周期長、投資大、風險大的特點,而造價問題更是在構成其整個工程的幾個重要階段(比如項目前期策劃階段、工程設計階段、實施驗收階段等)當中承擔著造價限額、控制成本,隨時糾正工程施工過程中的錯誤偏差,保證其項目投資目標實現的作用。但不可否認的是,當前我國水利水電工程在造價上呈現出一些的問題,并給工程的實施和最終的竣工驗收造成一定的困難,因此如何充分認識這些問題并予以妥善解決,是文章所要探討的重要課題。
1當前水利水電工程造價存在的問題
(1)供求失衡導致惡性競爭。隨著當前社會經濟的不斷發展,傳統水利水電工程的固定投資規模在不斷擴大,導致施工隊伍的快速增長,呈現出“供過于求”的局面。故而水利水電工程施工隊伍之間的競爭日趨激烈化,為了爭取施工機會,不斷采用各種如壓低承包價格、壓縮施工周期、墊付施工費用和分批承包等手段來獲取中標的可能性。同時由于現行的水利水電工程施工方面缺乏相應的政策約束,這種不規范的競爭形式還在明里或暗里不斷發展,導致市場上短時間內難以構建公平的競爭環境。
(2)定額和收費體系脫離市場實際。現階段,水利水電工程的定額和收費標準體系是由政府機關在一定時期和一定范圍內專門勘察制定的,其標準體系所指導的有時間較長,更新起來也需要花費較長的時間。但一個過于“穩定”的定額收費體系與現行的水利水電工程實際造價基本相脫離。
(3)工程設計與施工成本脫節。無論任何一項工程,在正式施工之前所進行的設計,都將直接影響其日后的水電工程造價,因此監理工程師會十分重視前期的設計安排,避免造成人力物力的浪費,以及過多的成本生成。但是由于施工前期資金很難充分落實到位,以及因為時間有限所引發的勘察不到位和資料收集不齊全等問題,設計人員的作用很難得到充分發揮,故而極容易導致工程設計規劃不合理等問題的出現;另一方面,由于部分項目在施工之前,工程規劃缺乏合理的比較和論證,故而所生成的規劃方案脫離建設實際,導致施工過程中不斷調整細節、變動設計方案,最終愈發脫離當初的設計文件,致使計劃中的造價預算也會因為工程施工中的反復變化而脫離了實際工程的建設情況。
(4)管理亂且審查不到位。針對工程建設問題,我國目前尚未生成一個較為明確的部門全面把握和控制造價,這因此導致水利水電工程的造價并沒有生成市場化系統,具體表現在相關審核部門一味地對工程進行投資額的限制,而沒有在整個審查過程中做到實事求是,秉承公正、準確的觀點與態度,間接導致盲目打壓投資,造成管理混亂。再加上我國水利水電工程的造價現階段大多采用靜態管理模式,由主管部門決定,本應以宏觀控制和動態管理為主而變成現在的一種微觀控制模式,顯然會阻礙水利水電工程的發展,同時也違背了市場調節控制與決定的客觀規律。
2加強水利水電工程造價控制對策
(1)完善造價定額體系,實施標準化合理收費。由于現階段水利水電工程的造價依據主要是由收費體系和定額系統來確定,而且其一旦生成則需要維持相當長的一段時間,因此需要相關管理部門不斷加強對工程定額系統以及收費體系的管理與控制,以適應不斷發展變化的市場需要。同時,鑒于當前工程建設施工所普遍采用的高度機械化運作,在一定程度上造成了較高的成本投入,再加上因為機械折舊率以及年限本身所帶來的影響,導致工程施工過程中機械成本所生成的費用在無形之中增加,這就需要相關部門及時基于市場發展現狀對于周邊項目的成本進行合理控制,使之呈現出動態的發展趨勢,讓收費呈現出標準化、合理化。
(2)科學審查,嚴格標準。加強水利水電工程中的造價控制需要嚴格執行國家標準,減少由人為因素所引發的對于工程造價的影響。相關審查機構要恪守相應的規章流程,秉承對國家和社會建筑事業負責的態度,嚴肅而認真地進行工程造價的合理審批。加強對于施工階段的投資審查和合理控制,保障其施工過程當中的質量、安全、進度以及監督工作的平穩落實。
(3)提升設計質量,做好現場勘測工作。針對水利水電工程造價方面存在的問題,工程造價人員需要優選建設方案,將其滲透到整個設計過程當中,并按照工程造價管理的方法與原則,根據科學的計算方法與可靠的數據資料,預測工程投資估算過程當中可能發生的各種動態因素的變化和其可能生成的結果,全方位、立體化進行投資估算,避免出現“三超”現象。此外,還要反復勘察現場,審核造價數據,避免因為勘察上的失誤引起造價損失和不必要的浪費。
3結語
綜上所述,當前我國水利水電工程在造價方面存在著些許問題,這些問題不僅影響到相關工程的正常運作與實施,還在一定程度上擾亂市場本身所生成的供求關系和造價規律,久而久之間接影響到工程質量,對于整個市場的平穩發展產生了較為消極的影響。而要想真正意義上加強對工程的造價控制就需要完善定額體系、嚴格標準審查以及提升建設工程的設計質量,最大限度保證造價環節各個步驟的妥善實施,發揮出造價對于整個工程的把控與調節的實質作用。
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關鍵詞:水利水電;施工技術;現狀;有效措施
在經濟迅猛發展的形勢下,水利水電單位應不斷提高自身的施工技術,以防止施工過程中出現技術方面的問題,尤其是水利水電工程竣工之后投入使用,如果不能保證其質量,將會嚴重影響人們的生活與工作,因此,施工單位務必仔細分析水利水電施工技術的具體現狀,及時發現其中的問題,并提出行之有效的解決對策,以確保水利水電工程能夠順利、有序的建設。
1水利水電施工技術的具體現狀
(一)缺乏健全的管理模式
健全的管理模式能夠促進企業的管理與發展,對水利水電單位而言,好的管理模式能在一定程度上提升施工技術的水平,就目前而言,我國許多水利水電單位中,自身的管理模式不完善,使本單位不能順應社會與市場的發展需求,也制約了施工技術的提升。
(二)缺乏專業化的技術人才
隨著科學技術的高速發展,施工技術水平也應該不斷提升,但是我國水利水電單位中,普遍缺乏專業化、高素質的技術人才,并且施工人員趨于老齡化方向發展,這些人員往往不了解最新的施工技術,因而不能滿足水利水電施工的需求。
(三)施工設備普遍老化
對于新技術不斷涌現的時代,施工設備機械化的程度也可作為企業發展水平的衡量標準,現代化、機械化的設備也直接決定了施工技術的發展空間與發展方向。目前,我國大部分水利水電工程的建設過程中,仍使用一些落后、老化的設備,并且有部分設備缺乏應有的檢修與養護工作,或具有較長的使用年限,再加上長時期的閑置,均有了損害及老化現象。除此之外,還受到資金、企業規模等因素的制約,使得先進設備的更新較慢,因而不能順應時代的前進步伐。
2水利水電施工技術的有效措施
(一)完善管理模式,加大技術創新
對水利水電工程的管理模式進行改革,主要包括管理手段、管理技術以及管理方法的優化,施工單位的相關責任人應對過去取得的成績進行總結,并積極借鑒與引入高效、規范的管理模式,尤其是內部的管理模式,應加強變革力度,爭取尋找出一種適應本單位發展與進步的管理模式。同時,還應加大施工技術的創新力度,首先,水利水電單位應提取一定的資金比例,專門用于施工技術的創新,并在單位中設立創新方面的獎勵基金,以便鼓勵員工展開技術創新。其次,水利水電單位對施工經費進行預算與安排時,應結合水利水電施工項目的主要特點,并開展一些具有針對性的專題科研活動與技術培訓,使經費安排同項目技術一致。最后,水利水電單位還應同科研院校展開深入合作,并積極組織一些施工新技術額培訓活動,以便吸納更多的專業人才,從而開展新材料、新技術以及新工藝的研討活動。
(二)注重培養與引進專業的技術人才
在施工技術的創新過程中,人才將發揮至關重要的作用。對水利水電單位而言,為了提升施工技術,就務必根據市場發展規律與經濟規律,針對技術人才提見一套完整的管理機制,包括對人才的選錄、挖掘、評價以及使用等。與此同時,水利水電企業還需重視人才的培養工作,積極組織相關的業務、技術及知識的培訓活動,使技術人才的知識儲備不斷完善,業務水平不斷提升,并時刻順應社會的發展需求。
(三)注重水利水電建設的工程質量
(1)嚴格檢查與驗收工程的質量水利水電單位除了科學、規范的管理外,還需在施工現場配備一些檢查工具,如塔尺、線錘、經緯儀、水準儀以及鋼卷尺等,這樣能夠隨時檢查與評定施工工程的質量,檢測其是否達到相關標準。值得特別說明的是,工程的質量標準并不是一成不變,檢驗時一定要及時了解國家相關部門的新規定,以便加以調整。
(2)提升施工人員的專業素養管理人員首先應樹立質量為主的管理意識,不應將水利水電單位的經濟效益建立在犧牲質量的基礎上;其次應完善質量管理的相關機制,加強施工人員的職業道德教育與政治思想教育,以培養其敬崗愛業的精神;最后應完善單位的激烈制度與責任制度,增強施工人員的責任意識,并充分調動他們的工作積極性與創造性。
(3)落實施工材料整個水利水電工程的質量都與施工材料的性能和質量息息相關,這就要求質檢人員嚴格把握每一批建筑材料,對于常規的建筑材料,需進行抽樣檢測,待到檢查合格之后,方能準許入場與使用,而對于一些關鍵性的建筑材料,如涉及到建筑物的結構安全或使用功能,需采取嚴格的普檢或抽檢方式,從而保證建筑材料的質量。
3結語
綜上所述,隨著水利水電工程中建設規模的擴大,以及工程技術的加強與創新,水利水電工程在施工過程中面臨一系列問題。水利水電單位應完善管理模式,加大技術創新,并培養與引進一批專業的技術人才,同時,還應注重水利水電建設的工程質量,不斷提升施工技術水平,以推動我國水利水電事業的進一步發展。
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關鍵詞:水利水電工程;項目管理
Abstract: this paper analyzes the security management, cost management, schedule management and quality management, in view of the present situation of water resources and hydropower engineering, and constantly improve the level of management of project.
Keywords: water conservancy and hydropower projects; Project management
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項目管理是管理學之中的重要分支,隨著我國社會主義市場經濟的不斷發展和全球經濟一體化的發展趨勢,水利水電工程應該建立完善的項目管理體系。施工企業在提供優秀的建筑產品的同時,還應該保持自身的經濟效益和社會效益,對項目進行科學和規范的管理,重視提高施工質量,同時對安全、成本、進度和質量進行管理控制。
1、水利水電工程質量管理
水利水電工程項目管理的重要內容是質量管理,是提高企業信譽的重要途徑和手段,能夠對施工技術水平和項目的管理水平進行反映。工程質量管理應該將質量體系作為基礎,不斷完善質量管理的資源、手段和組織,提高施工項目的等級標準,應該實現全方位、全員和全過程的質量管理。環境、技術、機械、材料和人等因素會對水利水電工程項目管理產生影響,因此,應該加強對上述因素的控制,實現質量管理的目標。
首先,在施工的過程中,應該重視人的因素,水利水電工程質量的優劣和人有著密切的關系,因為人是工程的操作者和組織者,在中標之后,施工企業應該選擇富有工作經驗和創造力的項目經理,經理應該針對水利水電工程的具體特征,制定相應的工程計劃,項目管理是水利水電工程的領導者和組織者,是最重要的責任人,應該建立不同的組織機構,例如,設備管理、安全生產、質量控制和項目管理等組織機構,對各個機構的責任人進行確定,最終建立完善的生產安全和質量安全體系,明確水利水電工程項目管理的制度,對施工圖紙進行仔細的研究,提前編制好技術方案和施工設計,針對設計進行保證措施和指導書的編制。聘請的施工人員應該具有相應的上崗資格,在工作之前應該參加相關的就業培訓,例如道德教育、政治思想、紀律、安全和質量等,定期舉辦技術培訓,將崗位責任落實到每個員工身上,最終實現水利水電工程項目管理的目標。
第二,材料因素。建筑產品離不開材料,其質量會對工程質量和產品壽命產生重要的影響。因此,應該針對施工規范、施工圖紙和承包合同的需求,制定具體的使用制度、采購制度和采購計劃。盡量選擇有較強抗風險能力、規模大、信譽高的物資公司,并且應該及時和供應方簽訂合同,對采購原料的供貨期限、價格、數量和規格做出明確的規定,將雙方的處罰措施和責任落實到實處。當原料進廠(進場)之后,應該通知監理和業主對材料進行及時的試驗和檢查,一旦發現了不合格材料,應該降級使用或者退貨,并及時作好記錄。入庫的材料應該在顯眼的地方進行標識,注明產品的工程部位、入庫時間、產地、噸位、數量、型號和規格。及時跟蹤調查主要材料的質量,例如,水泥和鋼筋等,避免由于主要原料質量問題而對工程質量產生的影響。
第三,機械因素,指的是伴隨我國建筑技術的不斷發展,在建筑中的機械水平和專業化水平不斷提高,機械的型號和種類不斷增多,使機械化水平不斷加強,因此,在施工的過程中,應該針對其技術需求和工藝特點,使用合適的施工機械,選擇正確的機械設備,同時,將機械設備保持在正常的運行狀態之中,將機械的保養落實到責任人,加強對操作人員的管理,建立完善的檔案制度和臺賬記錄,對機械進行保養和維修,不斷提高其安全性和可靠性,減少消耗,使機械的使用效率得到提高,延長了使用壽命,促進工程質量的提高,不斷提高經濟效益和社會效益。
第四,技術措施。技術措施是施工企業能力的重要保證,在施工的過程中使用先進的施工技術,能夠加快工程完工的進度,保證工程質量,使工程的成本不斷降低,因此,應該對工程的技術要求和工藝特征進行仔細的研究,嚴格按照施工圖紙進行施工,編制合適的技術方案。對相關的技術人員進行在職培訓,提高其技術水平,各個作業小組和施工小組應該進行及時的技術交底。對項目部門應該配置先進的檢測儀器和測量儀器,認真管理和檢查每一個施工工序,保證施工的質量。同時,應該在施工的過程中使用新材料、新技術和新工藝,不斷加強對員工的培訓,提高其掌握新技術的能力,鼓勵員工發表自己的建議和意見。
第五,環境因素。由于環境因素具有多變和復雜的特點,例如冬季的冰凍和夏季的暴雨都會對工程的質量和進度產生影響,因此,項目施工單位應該加強與氣象部門之間的聯系,及時搜集氣象信息,對施工地區的汛情等進行了解,在施工過程中使用合適的措施,不斷提高工程質量。同時,應該避免施工地區群眾對施工的干擾,在趕工期的過程中,應該重視工程質量檢測,避免漏檢或少檢等現象的發生。
2、水利水電工程進度管理
水利水電工程進度管理指的是對施工進度的管理,在工程施工的過程中,應該編制周計劃、年計劃和總進度的計劃,及時申報監理、業主進行批準。使用網絡圖對工程進度進行計劃,將計劃張貼在顯眼的位置,工作人員按照相應的資金、機械設備、材料和勞動力的計劃進行工作,對施工進度進行詳細的記錄,不斷對計劃進行優化和平衡,促進主體工程的不斷發展,合理使用人力物力財力,不斷提高工程的經濟效益和社會效益,如果出現了工程滯后的現象,應該對原因進行認真的分析,及時制定解決方案,使機械化程度不斷提高,對工程進度進行調整,保證水利水電工程能夠及時完工。
3、水利水電工程成本管理
對項目的成本進行控制,能夠提高企業的經濟效益,減少故障成本,減少施工過程中的損耗,項目經理應該在準備階段開始制定成本控制的計劃,不斷降低施工費用,對組織設計進行認真的研究,對施工方案進行優化設計,通過對多種技術的對比,選擇在經濟上合理,技術上可行的施工方式,針對成本計劃,降低固定成本,使企業的生產效率不斷提高。
4、結語
總之,水利水電工程項目管理的重要內容是質量管理,是提高企業信譽的重要途徑和手段,能夠綜合體現施工企業的施工技術水平和項目的管理水平。水利水電工程進度管理指的是對施工進度的管理,在工程施工的過程中,應該編制周計劃、年計劃和總進度的計劃,及時申報監理、業主進行批準。
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[關鍵詞] 水利工程測量 水利水電建設 測繪產品 學科發展 報告
1 引言
工程測量是研究各類工程建設在規劃、設計、施工階段以及運行管理全過程、全方位測量工作的科學技術,是一門應用測量學科,是多專業測繪的綜合學科。水利工程測量是工程測量的重要分支。其主要工作內容,包括為滿足水利水電開發、水資源利用保護、流域綜合治理規劃、防汛減災、科研、水利工程建設等領域需求,提供與地理位置有關的各種綜合或專題信息。它是水利水電建設宏觀管理、資源調查開發、水環境保護、區域經濟規劃、土地利用開發等不可缺少的前期基礎性工作。正確認識我省水利工程測量發展現狀和存在的問題,研究和制定我省水利工程測量學科發展的對策和措施,對我省水資源綜合開發利用、防洪減災和水利工程建設具有十分重要的意義。
2 福建省水利工程測量發展現狀與存在的問題
2.1 水利工程測量歷史沿革
建國以來,水利工程測量作為建設現代化水利事業的一門重要基礎學科,通過廣大水利水電測繪工作者的共同努力,初步形成了一定規模的測繪專業隊伍和技術力量,為福建省水利水電開發、水資源利用保護、防汛減災以及改善生態環境等方面,做出了積極的貢獻。
在20世紀50~70年代,先后組建了福建省閩江流域測量隊、精密水準測量隊,晉江流域、九龍江流域、農田水利測量隊,1958年以后又相繼成立了福建省水利水電勘測設計院、福建省九龍江規劃隊、福建省水利規劃院以及各地市的測量隊。基礎測繪隊伍曾達到300人左右。主要工作是承擔閩江流域平面、高程網的建立和1/萬流域地形圖測量、負責全省各流域二、三等精密水準測量、“五江一溪”(閩江、晉江、九龍江、汀江、賽江、木蘭溪)及鰲江等流域的平面和高程控制和小比例尺地形圖(1:2.5萬、1:1萬、1:5千)的測量工作、負責晉江流域灌渠測量、九龍江流域規劃及灌渠測量、相繼完成了各大、中、小型水利水電工程的三、四等三角平面控制網測量、高程控制測量以及水利樞紐建筑物地形圖測量等。這期間,完成的水利水電工程測繪產品有:二等水準1925公里,三、四等水準10418公里,三、四等三角點4753點,五等三角點12576點,1:5千地形圖測量1578km2,1:1萬地形圖12046 km2,1:2.5萬地形圖422 km2。
進入80~90年代,面臨我國改革開放的大好形勢,科學技術在各個領域得到突飛猛進的發展,測繪的儀器設備和技術手段也在日新月異的變化。為適應社會經濟發展的要求,水利水電基礎測繪隊伍也在不斷地調整和改變,整合后的測繪隊伍更加精干和專業化。2000年以后,隨著測繪儀器設備不斷更新完善、測繪新技術的應用日臻成熟、各種數字化測圖軟件、系統管理軟件不斷推廣和引進,用現代測繪先進技術逐步對傳統測繪技術進行了更新,基本完成了對傳統測繪產品的現代化技術改造。
2.2 測繪人員隊伍及設備基本情況
“十五”期間,全省水利水電工程測繪專業隊伍約有15家,其中有2家分布在省級單位,有8家在地市級單位,其它縣級單位的有5家。具備甲級測繪資質的單位目前僅有1家;乙級測繪資質的單位有3家;丙、丁級測繪資質單位的約有11家。
全省水利各部門中,專門從事基礎測繪工作的專業人員約有140人,其中大學本科學歷有46人,占總人數的28.6%;大中專學歷有54人,占總人數的38.6%;具備初級以上職稱的專業技術人員有88人,占總人數的62.8%,其中教授級高級工程師1人,高級工程師12人,工程師43人。
據初步統計,目前全省水利系統已擁有多種精度和型號的全站儀61臺、GPS接收機32臺套、水準儀127臺、經緯儀92臺、測深儀7臺套以及計算機、對講機等辦公系統輔助設備。儀器設備投入總資產達1600多萬元。特別在“十五”期間省級設計勘測單位投入較多的財力,引進多種型號的GPS接收機,具有自動采集、觀測數據自動處理功能的各種型號全站儀、可施測高精度等級的水準儀,擁有較為先進水平的測量平差計算軟件和計算機數字化成圖軟件。這些高精尖設備的投入和使用,在“十五”水利水電建設中發揮了重要作用,取得較好的經濟和社會效益。
2.3 水利工程測量工作成效
建國以來全省的水利水電工程建設取得輝煌成就,特別是改革開放以后,進行了大規模的水利水電基礎設施建設,興建了大量的水利水電工程。截至2006年末,全省已建成大、中、小型水利工程56萬處,引水工程18.33萬處,水庫5.45萬座,總庫容135億m3,年總供水量191.57億m3,修建江海堤防5410km,圍墾灘涂造地128.58萬畝。此外,還修建各類大中小型水電站6000多座,裝機近1000萬kw。“九五”、“十五”期間,相繼完成了水利水電工程測量項目230多項,其中省重點工程的項目10項,完成的總產值約2800多萬元。在基礎測繪工作中,累計完成國家三、四等水準測量1627公里;布設三、四等平面控制網點2329點;完成了各等級的電磁波測距導線1020公里;累計完成了1:500~1:5000比例尺的專業地形圖833.4平方公里;施測各種斷面數千公里。這些測繪成果,在水利水電的規劃、設計、施工、工程建筑物的變形監測、工程運行管理和決策等方面發揮著極其重要的作用,為我省水利水電工程建設的順利實施,提供了有力的基礎保障。
目前,正在進行的水利工程測量有全省大中小流域綜合規劃、全省水資源及開發利用綜合規劃、全省中等以上城市防洪排澇規劃、莆田木蘭溪下游防洪整治工程、晉江下游防洪岸線整治工程、閩江下游北港南岸防洪排澇工程、閩江上游富屯溪、金溪、尤溪防洪工程、九龍江下游防洪工程、晉江市小流域整治工程、福州市內河整治工程、晉江、石獅、湄洲灣南岸供水二期工程等40多項水利工程;正在進行的水電工程測量有全省中小抽水蓄能電站規劃、全省風電廠選點規劃、仙游抽水蓄能電站、福鼎抽水蓄能電站、福州鼓嶺蓄能電站、福安上白石水電站等30多項水電工程。這些水利水電工程的測量普遍采用“3S”及數字測繪技術,高效、快速地為項目的勘察設計和建設提供數字化測繪產品。
在科技進步與創新、新技術推廣應用方面,水利工程測量取得的成績尤為突出,近年來在福建省水利水電勘測設計研究院和福建省水利規劃院兩個龍頭單位的帶領下,對GPS、RTK、數字成圖等先進設備與技術進行了廣泛深入的研究應用與推廣,并先后獲得了4項福建省科學進步三等獎、1項福建省水利廳科技進步一等獎、3項福建省科技進步二等獎、2項福建省水利廳科技進步三等獎、1項福建省優秀勘察設計三等獎。2006年至今,兩單位還成功申請承擔了2項水利部“948”引進國際先進技術項目,成功引進了瑞士安伯格TMS隧道測量系統關鍵技術與設備、美國NAVCOM全球雙頻單機高精度GPS差分系統。
2.4 存在的主要問題
綜觀我省水利工程測量系統的隊伍、儀器設備使用、技術發展水平、測繪成果管理狀況,以及水利行業各部門對基礎測繪的認知存在著差異,決定了水利基礎測繪建設和發展的艱巨性和復雜性。水利基礎測繪仍存在亟待解決的問題。
2.4.1 基礎測繪數據落后,成果現勢性不強
我省的水利水電測繪所使用的平面坐標系統大部分采用54北京坐標系統或以某地區為參心的近似54北京坐標系統或稱工程獨立坐標系統,與國家現行的80西安坐標系統不能接軌。同時我省早期布設的等級大地控制網已經使用了二三十年,網點數量不足,長期沒有復測,又在大規模基礎設施建設過程中受到嚴重破壞,可利用率低,已不能滿足當今社會發展之急需。
在高程系統方面,有多種高程系統(如羅零高程系統、石壟高程系統、馬肚底高程系統、1956年黃海高程系統、1985年國家高程基準等)長期并存,雖有換算系數,但其精度不一,資料陳舊,造成水利水電規劃、設計、監測等部門使用不便和混亂。
基礎測繪主要的產品成果體現在各種比例尺的地形圖上,隨著國民經濟飛速發展,流域內各種地理要素發生了很大的變化,現存的地形圖成果資料,大部分為傳統的白紙測圖資料,部分成果資料已失去使用價值。因此無論在內容和形式上,地形圖成果遠遠不能反映經濟和技術發展帶來的地物地貌變化,現勢性很差。
經過數十年的建設,我省水利水電已建成眾多包括水庫、水電站、水閘、堤防等大中型的水工建筑物。長期以來,我省水工建筑物的變形觀測工作主要是由工程的施工建設單位和運行管理單位施測的。由于觀測隊伍不穩定、儀器設備陳舊、手段落后、技術水平參差不齊、數據綜合分析處理不科學等原因,造成變形觀測成果質量低劣或安全性評價不合理。特別是建設于上世紀50~70年代的水庫,普遍未建立完整的大壩及庫區變形觀測系統,有的甚至從未進行過變形觀測,各水庫的其他地理數據也相當陳舊。這給現在正在進行的水庫除險加固工作和后續的運行調度管理工作帶來巨大困難,一旦發生險情將給水庫下游居民的生命和財產帶來巨大損失。
2.4.2 專業測繪人才匱乏
人才隊伍是保障工程測量成果質量的必要條件,更是進行高新技術推廣應用與科技創新的基礎。由于歷史原因,專門從事測繪的人才多為相關專業轉行從事測繪工作。近十幾年期間引進的專業測繪技術人才相對較少,能夠熟練應用、掌握現代測繪高新技術(如地理信息系統、遙感影像技術)的人才尤其稀缺。
2.4.3新技術應用滯后,科研投入不足
我省水利水電大多數測繪隊伍的基礎設施建設與其他行業的測繪隊伍相比較,仍處在較低的水平。發展不平衡現象十分突出,在大多數地縣級測繪部門,設備落后、手段陳舊,高精尖的儀器設備投入不足,在現代測繪技術軟件的配置上更顯得薄弱,大大影響了傳統測繪生產模式向現代化測繪技術更新改造的步伐,無法滿足現代化水利建設對測繪產品的要求。現階段為規劃設計提供的測繪產品大部分仍停留在目視解釋上,缺少計算機圖像處理系統和數字化裝備,水利水電系統尚未完全引進數字化測量系統,服務于水利水電建設的專題地理信息系統還沒有投入較多的力量進行研究開發。
2.4.4 行業管理機制尚未建立,服務體系不健全
目前,水利系統的測繪技術管理仍處于各自為政的局面。各部門在規劃設計各個階段的報告、圖件以及采用的基礎測繪資料未作評價、分析或審查,給水利水電建設帶來巨大隱患。同時,各測繪單位間缺少交流平臺,成果未能做到共享,造成重復測繪的浪費。
3 水利工程測量的發展目標和應用前景
3.1 發展目標
水利工程測量的發展目標是從傳統的測繪技術向數字化測繪技術轉化,從模擬測繪產品向4D產品轉化,從傳統的測繪產業向水利地理信息產業轉化。積極推廣和應用新技術,促進水利工程測量技術方法和手段的更新換代,充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技術以及數字化測繪技術和先進的測繪儀器等高新技術。加大人才引進和培養力度,加強新技術的研究和推廣應用,不斷拓寬水利工程測量服務的新領域。逐步實行測量數據采集和處理的自動化、數字化、實時化和智能化;測量數據管理的科學化、標準化、信息化;測量數據傳播與應用的網絡化、多樣化、社會化。建立健全水利工程測量管理體制和投入機制,促進水利工程測量數字化、自動化、信息化體系的形成,提高水利工程測量的技術水平和服務水平,提升測繪對水利水電各部門需求的保障能力。
3.2 應用前景
在水利規劃設計和水利工程建設中的應用前景。我們可以充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技術以及數字化測繪技術和先進的測繪儀器等高新技術,為水利水電工程規劃設計和建設更加快速、高效地提供三維可視化數字地形圖和水利綜合信息專題圖,從而使規劃、勘察設計的工作效率、科技含量和成果質量大幅提高。
在防災減災中的應用前景。防災減災歷來是福建水利的重大課題。為保障人民生命財產的安全和國民經濟可靠持續發展,“九五”期間,省委、省政府做出了建設具有福建特色的防災減災五大體系(即蓄水工程體系、江海堤防工程體系、江河洪水預警報體系、中尺度災害預警報體系、生物防御體系)的重大戰略部署。我們可以充分利用數字化測繪和“3S”集成等高新技術,通過逐步建立全省海堤防的水情、水庫調度等專題地理信息系統(GIS)和流域三維可視化系統,在江河洪水預警報體系、中尺度災害預警報體系、生物防御體系中發揮更大的作用。
在水環境和水土保持建設中的應用前景。隨著社會經濟的發展,水污染嚴重,因此保護水生態,實現可持續發展成為當務之急。在水環境和水土保持建設中,可以利用采集的三維數字地形圖數據,建立數字高程模型,進一步建立水資源、水環境、水生態、水土流失等專題地理信息系統(GIS),為水資源保護、規劃、建設和管理提供科技保障和服務。
4 水利工程測量發展的對策和措施
4.1 推進各大流域及區域測量基準體系建設
4.1.1 建立和完善主要江河流域、海岸、水庫群的高程控制系統
針對我省高程控制系統落后、成果現勢性不強的弱點,有必要在全省各主要大流域(特別是“五江一溪”和海岸線)有計劃、有步驟地布設與國家高程系統相匹配、以二、三等水準網為基礎的水利專用高程控制網。在此基礎上,以四等水準網方式,聯測已有的局部地區工程控制網,逐步完善各區域中小流域和水庫群的高程控制。
4.1.2 建立和完善主要江河流域平面控制系統
平面控制網是進行各項測量工作的基礎,具有控制全局的作用。未來期間,重點在“五江一溪”及主要江河流域內,根據水利水電防洪減災、規劃設計、工程建設的需要,按輕重緩急的工作原則,以流域或區域為范圍,有計劃地布設三等、四等GPS控制網點約400個。經整體平差后,形成覆蓋流域與現有國家坐標統一的水利水電專用控制網,更好地滿足各種比例尺基礎測繪和工程建設的需要。
4.1.3 建立和健全全省大中型水工建筑物的變形觀測體系
建筑物變形觀測是水利工程測量工作的重要組成部分。其目的是監測建筑物在施工或工程運營期間內的穩定性和安全性,研究其變形的原因和規律。經過數十年的建設,我省水利水電已建成諸多包括水庫、水電站、水閘、堤防等大中型的水工建筑物。今后,以確保水利水電建設工程施工期和運營期的安全可靠為目標,一是加強變形觀測工作的技術改造,逐步應用全能激光儀、自動垂直儀、電子測斜儀等光電儀器,引進和推廣近景攝影測量、電子精密水準測量、變形監測機器人、實時GPS測量等新技術的應用。二是提高觀測數據的分析處理能力,應用數理統計方法、回歸分析方法,發揮計算機的強大功能,研究和建立可靠的觀測數學模型,使得由單一變量統計分析發展到多變量動態的定性定量統計分析,對建筑物的安全提供更可靠的預測與預報。
4.2 加快測繪高新技術的開發和應用
4.2.1積極參與水利信息化建設
水利信息化是國家以信息化改造和提升傳統產業思路在水利行業的具體表現,是帶動水利現代化的重要措施之一。水利工程測量面臨較好的發展機遇,我們應抓住這個發展機遇,加速自身的技術結構、生產組織結構和產品結構的轉化。一是對已有的基礎測繪資料進行系統分析,充分利用國家、地方和行業內已有的成果資料,對計劃開展的基礎測繪項目和需要完善的基礎測繪工作做好數據的收集和采集工作;二是加速傳統水利水電測繪產業向地理信息產業的轉化,逐步形成一個能夠承擔全省水利水電地理信息采集、處理、維護、分發等任務的專業測繪隊伍和基礎信息中心;三是加快新技術開發和應用。鼓勵和支持地理信息系統的增值開發,研制不同種類、不同尺度、不同形式的數字測繪產品,不斷引進、開發和更新數據采集和管理的軟硬件設備。四是加強與測繪行業內及水利行業其他專業的合作,積極參與“數字福建”、“數字水利”建設,拓寬服務領域和范圍。五是建立測繪信息網絡共享、管理與交流平臺。
4.2.2 加強先進技術和設備的推廣及應用,鼓勵科技創新
加強先進技術和設備的推廣及應用的主要任務是:逐步更新升級現有設備的功能與技術,引進和推廣應用國內外先進的測繪裝備與技術。逐步在全行業推廣普及對高端全站儀、動靜態GPS、GPS連續參考站、數字水準儀、內外業一體化數據采集與處理、數字化成圖、衛星遙感影像、三維虛擬現實等先進設備與技術的應用。
加大科研力度、鼓勵自主創新。隨著各類先進軟硬件設備與技術手段的繼續引進,自主創新與獨立研發的方向將向測繪生產智能化、網絡化應用等高新技術領域延伸,水利水電工程測量可結合自身的專業特點和相關測量成果應用部門的獨特需求,積極開展數據采集與處理系統國產化研發,爭取在科研領域有新的突破。
4.2.3 注重人才培養
水利工程測量人才隊伍建設的主要任務包括:① 引進高素質、高層次的測繪人才;② 組織培訓和科技交流,提高測繪人才的學歷和職稱層次,形成以大專為基本、本科為主力、研究生為骨干的測繪人才隊伍;③ 培養一批測繪行業科技帶頭人和專家型人才,并為他們充分發揮作用創造條件;④ 做好注冊測繪師的認定、考核工作和測繪行業特有工種職業技能鑒定工作,造就高水平的水利工程測量隊伍。
4.2.4 推進水利水電測繪地理信息系統(GIS)的建設
地理信息系統(GIS)作為一種特殊的管理系統, 它以空間數據為基礎,可進行空間數據及屬性數據疊加分析,方便快速提取用戶關心的信息,通過地面模型自動生成功能及三維空間處理模塊,可實現虛擬三維現實的直觀演示和各種分析,為領導決策提供了一種方便快捷的信息平臺。目前,水利行業地理信息系統的建設主要側重于單方面如防汛、水土保持等的開發和應用。水利工程測量應充分發揮地理要素在三維可視化管理方面的應用價值,聯合全省甲、乙級水利工程測量隊伍的技術骨干,以各大流域水利信息綜合管理為研究課題,逐步建立和健全各類水利水電專題地理信息系統,逐步實現流域內與水相關的各類信息的統一管理,為綜合管理和科學決策提供技術支持。具體設想如下:
(1) 開發基于三維可視化的地理信息水資源管理系統。實現對流域歷史的水文、氣象、地理、地質、水質、水利工程、水處理工程等數據以圖形形式的可視化管理,通過對模擬設備的選擇查看其屬性信息,通過屬性查找對應的設備并定位,以利于科學決策和管理。
(2) 建立各大流域水利規劃管理信息系統。該系統的建立,可以實現滾動規劃和管理,如進行大型水庫淹沒區實物量估算、庫區移民安置環境容量調查、灌溉區實際灌溉面積和有效灌溉面積調查、水庫淤積測量、河道演變及現狀工程分布情況等,并利用水利CAD設計平臺大大提高設計方案的準確性和成圖效率,利用項目管理軟件加快項目施工進度和節約成本,提高工程的運行管理水平。
(3) 建立各大流域水資源水環境實時監控管理系統。該系統的建立可以實現對水資源動態監測、數據采集、實時傳輸、信息存儲管理和在線分析管理,根據已建立的水量、水質和水環境分析模型,以計算機通訊網絡技術為依據,以規范化、標準化的水資源綜合數據庫為基礎,以水資源供需平衡和優化調度模型為內核,實現對水資源的遠程控制和優化配置管理。
4.3 建立和健全水利水電工程測量行業管理體制
4.3.1建立水利水電工程測量行業管理機構
將水利水電工程測量納入水利規劃和管理的工作范疇。改革開放以來,雖然水利工程測量的測繪產品都已形成市場化,一方面給測繪行業帶來了無限的生機和發展機遇,但另一方面也造成了測繪產品在監督管理上的混亂和缺位局面。各自為政造成管理機制的削弱和部分測繪產品質量的降低;重復測繪則在經濟上造成浪費。因此,水利工程測量必須由水利主管部門進行統一的規劃協調與管理,可考慮由水利建設行政主管部門或采取掛靠的形式建立測管理中心,對全省的水利水電測繪(包括人員、制度、測繪基礎資料、儀器設備等)進行統一的監督管理,并結合各時期的工作重點,制定基礎測繪計劃,建立穩固的基礎測繪更新機制、明確更新周期和經費渠道,使水利水電基礎測繪能夠及時有效地服務于福建省水利水電的綜合開發治理。
4.3.2規范水利水電工程測量市場
水利水電工程測量有其行業的特殊性,如水利工程設施、水下地形、水工建筑物、大壩變形等測繪的精度要比常規的工程測量精度要求高,同時不同的水利工程所要求的測量精度也不盡一樣。因此,參與水利水電工程測量的隊伍必須在具有測繪行業主管部門頒發的測繪資質基礎上,充分理解行業的特點和水利工程要求,嚴格執行《水利水電工程測量規范》和《水利水電工程施工測量規范》,才能提供合格的測繪產品。對于事關國計民生的重大水利工程,應由測繪行業主管部門頒發的較高測繪資質的工程測量隊伍承擔。為此,建議由水利建設行政主管部門或新成立的水利水電工程測量行業管理機構來協調管理,以規范水利水電工程測量市場。
4.3.3 健全水利水電工程測量成果共享機制
我省水利水電行業的測繪生產與測繪成果資料的管理一直處于各個單位各自為政的狀態,未進行統一保管,時常造成珍貴測繪基礎資料的遺失,測繪成果資料的應用也未建立有效的相互溝通渠道,導致了大量的重復測量,造成測繪基礎資源與測繪生產力的嚴重浪費。健全水利水電測繪成果共建共享服務體系的主要工作包括:
(1)各省級及地縣級部門應盡快建立測繪成果的計算機管理體系,對已有的歷史資料進行收集整理,有條件的應建立專業的數據庫管理系統。
(2)開辟已有測繪成果資料應用的交流溝通渠道,建立測繪成果資料目錄的匯交管理體系,盡可能減少重復的測繪生產,提高測繪生產效率。
(3)建立水利水電測繪行業的專業網站,為測繪生產的信息傳遞、資料收集、成果分發提供有效的窗口與平臺。
參考文獻:
[1] 福建省“十一五”水利水電基礎測繪專項規劃. 2007.
[2] 新技術在工程建設中的應用研討交流會論文集. 2000.
1.1水利工程施工現狀
水利工程是我國重點的基礎設施工程項目,無論從技術支持、還是政策支持,國家和政府都給予了相應的扶持。但是隨著施工項目數量的增多,水利工程施工中一些問題開始暴露出來,尤其是混凝土施工環節。這些問題埋下了安全隱患,給水利工程項目質量的保障帶來了不利影響。因而,在諸多工程項目施工中,施工單位著重對混凝土施工環節進行了監督,并尋找更好的施工方式降低質量問題以及安全隱患的產生。這也是目前我國水利工程施工技術人員進行技術研發的重點內容。
1.2發展現狀
對于水電項目施工,我國施工都給予了高度重視,而隨著水電工程項目的發展,在工程施工管理中國家也投入了大量的精力,針對項目招標各級政府也出臺了相應的制度。從整體上分析,我國水電工程項目施工質量進步較大,但是同國際水電工程發展狀況相比,施工水平還存在較大的差距,尤其在混凝土施工中,存在的施工質量問題相對較多。在施工中很多施工單位都沒有專業的高素質監理人員,因而混凝土施工質量得不到及時有效的監管,產生了質量問題也不能第一時間被發現。針對此類問題,我國針對實際問題借鑒了國際上先進的施工經驗,改進了我國的工程監理制度,同時也開設了監理師相關培訓課程,培養了大量監理人才,并對建筑行業展開了監督和規范。
2混凝土實際工程施工問題
2.1工程施工中的問題
水電工程施工項目規模相對較大,所涉及到的結構類型變化較大,因而在施工中需要著重予以注意的關鍵點較多,尤其在水電工程施工中混凝土施工環節,混凝土施工質量會直接對水電工程施工質量造成影響,同時混凝土質量也會受到施工工藝以及技術的直接影響,因此混凝土施工質量必須予以嚴格控制。針對現代我國水電工程項目中所存在的混凝土施工問題,主要包括以下幾方面:
(1)施工工藝問題。我國水電工程在不斷的施工建設中得到了快速發展,但是很多工程在施工中會遇到混凝土施工作業面狹窄問題,加之不科學、不合理的作業方式,很多環節操作都依賴于人工進行,而沒有充分利用機械設備。商品混凝土的應用也受到了區域限制,只有大型城市才有條件使用,因而混凝土在施工中必然會遇到諸多質量問題。此外,很多施工質量問題的產生都是由于施工人員主觀因素,由于不了解混凝土性質以及質量要素,因而無法對工程質量進行準確控制。并且其本身的技術水平同標準要求相去甚遠,無法及時使用新技術、新材料。例如在混凝土中若需要添加一些添加劑以提高混凝土質量時,由于受到施工技術限制,一些施工人員根本無從下手,從而無法將混凝土質量發揮至最大。而對施工時間控制不當也是混凝土施工中經常產生質量問題的關鍵。例如,間隔施工導致的表面病害。在很多水電施工中,由于施工時間控制不當而出現裂縫和麻面現象,尤其施工裂縫的出現對于水電工程的整體使用壽命都會造成影響。
(2)施工管理問題。施工管理是控制施工質量的有效手段,實際的施工中,大多數的施工質量問題都是由于管理不當所致,混凝土施工也不例外,若沒有嚴格的施工管理會極大的影響混凝土施工質量。在很多施工現場,混凝土施工都是由施工人員自由進行,而沒有相應的跟進管理以及專門的監督人員進行監管,即便是存在監管人員,其素質也相對較低,不能對施工過程中存在的問題及時的予以發現,只能進行簡單的進度監管,無法發揮對隱患的排除作用。除此之外有些管理人員在管理上存在思想漏洞,只嚴格監管重要部分,而不注重細節管理,因而造成很多施工質量問題的產生。
(3)設計等級不足。在混凝土施工前,需要對強度等級進行預先設計,以此保證施工所使用的混凝土強度可以達到水電工程施工設計要求,但是在實際施工過程中,強度混凝土施工質量不會完全達標,容易在抗滲性、耐久性上存在問題,從而對水電工程項目整體工程質量造成影響。
2.2生產中的問題
(1)原材料問題。混凝土的組成材料主要有水泥、各種骨料、水以及各種添加劑。在混凝土原料選擇中存在很大的問題,首先,在水泥的使用中,很多施工單位使用的是小工廠生產的水泥,水泥的抗壓強度和安定性沒有達到相關的技術標準,在水泥儲存中沒有采取嚴密的防水措施,導致水泥受潮,不僅影響了混凝土施工質量,而且造成了很大的浪費。其次,在各種骨料的選擇中很多施工單位對骨料的顆粒大小以及含水量沒有嚴格控制,骨料不符合施工混凝土拌制要求。最后,添加劑的使用。在一些水利水電工程施工中,在混凝土拌制中需要添加混凝土添加劑,但是在添加的過程中,對用量沒有嚴格的控制,導致混凝土出現質量問題。
(2)拌制問題。一些邊遠水利水電工程的建設中,由于經濟不發達,所以使用的混凝土攪拌機比較落后,攪拌的效果就比較差。還有一些單位在混凝土拌制中為了趕工期,在混凝土拌合中的時間不夠,造成混凝土中各種原料沒有攪拌均勻,導致不同部分的混凝土的強度不相同。最重要是在拌制中對水的用量沒有控制好,對水與灰的比例沒有嚴格的把握,增加了混凝土中的用水量和砂率,導致混凝土的質量出現問題,在施工中也容易引發各種質量問題。
3結束語
自世紀年代以后, 我國筑壩水平有突飛猛進的提高, 很多水工建筑物的規模已躍居世界第一位, 一些被世界壩工權威、專家定為“ 難以克服”的技術難題也已被相繼征服, 我國已成為世界壩工建設的中心。隨著西部大開發的發展, 許多世界級高難度的大型和超大型水利樞紐工程已開始或著手興建, 為學科提出了一系列迫切需要解決的問題。50多年來, 已建的水工建筑物正經歷著老化過程, 部分工程已處于病險期。水工結構與材料學科面臨著嶄新的機遇和嚴峻的挑戰。
二、國內外發展現狀和主要成果
一國外混凝土壩研究主要進展:由于綜合國力和整體科技水平上的差距, 從國際上看, 歐美、日本各國的水利水電開發程度在世紀已經達到很高的水平, 在高壩設計與施工方面曾取得很大的進展。當前, 在發達國家, 高壩大庫的興建已不多見, 混凝土壩已不再是他們的重點研究方向。然而, 拱壩、重力壩、碾壓混凝土壩這幾種高混凝土壩常用壩型, 以及膠凝礫石壩都是我國從國外引進的。涉及固體力學、混凝土力學、巖石力學、土力學的動靜力本構關系和數值計算方法的原創性成果大多源于歐美國家。美國、瑞士和日本等國家近年來開展了對大壩抗震安全評價的研究。目前, 發展中國家的壩工建設正方興未艾, 這些國家所取得的成就和經驗教訓值得我國重視, 國際上已提出了碾壓混凝土壩可以建到任何高度的設想, 巴基斯坦待建的Basha壩向300m級特高碾壓混凝土壩提出的挑戰也值得我國關注。
三、近年來國內研究主要成果述評