发布时间:2023-08-18 17:32:42
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关键词 三维协同设计 水利水电工程 应用研究
中图分类号:TP39 文献标识码: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
水利水电工程的设计,是水利水电工程建设的重要依据。在水利水电工程设计的发展中,主要经历了三个较为具有代表性的阶段,分别是手工绘图阶段、电脑绘图阶段以及三维设计阶段。目前国内最为尖端的技术,就是三维协同设计技术,三维协同设计技术是由三维CAD技术演进而来的,并在三维CAD技术的基础上,实现了多领域协同的可能,具有许多CAD技术无法比拟的优势,业已成为当前水利水电工程设计的发展主流趋势。本文主要通过研究三维协同设计的概念、应用价值、发展现状以及软件的分析和应用,分析三维协同设计的发展前景。
1 三维协同设计的概念
三维协同设计是一种能够将各领域技术人员进行同平台工作的协作型设计软件,也就是说,三维协同设计也可以被称为是三维模型设计的协同效应。这种设计工作方法,能够将各种不同领域的工作人员的工作变得精准化和可视化。并且能够有效的提高水利水电工程设计的效率和质量。当代水利水电工程建设中,工程复杂性越来越高,工程的规模越来越大,而三维协同设计技术能够充分满足当前越来越高的设计要求,对设计过程中的多角度多领域的平衡能力也越来越高,使得三维协同设计在产生和发展之余,成为水利水电工程的热门技术。在水利水电工程的设计发展中,另一项广受关注的设计要求,就是环保节约的要求,而在水利水电工程的建设中,做到“投资省、耗能低、环保好”,也是当代水利水电工程设计中广受重视的设计出发点之一。这些要求,都能通过三维协同技术得以实现,三维协同技术能够极大的减少水利水电工程设计过程中的人才和物料的浪费,并且能够通过虚拟模拟,极大地减少了水利水电工程建设施工中出现的问题,对水利水电工程的施工具有非常重要的指导作用。
2 三维协同设计的应用价值
三维协同设计在应用中,具有二维和三维CAD设计无法比拟的优势,主要有设计形象、设计中空间布局设计率、设计准确性以及校审便捷性等五大特点。
2.1 设计形象的优势
三维协同设计的一个最直观的优势,就是能形成虚拟的三维模型,并且能够通过这种三维模型,模拟出水利水电工程建设的建设过程,通过对这种建设过程的模拟,找到建设过程中容易出现或可能出现的误算,并将设计中不协调的问题查找出来进行修改,并且可以将所做的工程设计直观地播放给审查和各级领导观看,能够直观地表现出水利水电工程设计的效果,具有非常明显的形象优势。
2.2 空间优势
空间优势是指,三维写作能够通过空间建模,实现二维设计技术不能实现的空间布置设计,通过对水利水电工程进行空间布置设计,能够最大程度地提高了二维设计技术中无法做到的对空间布置设计的把握,进而解决了二维技术下,空间布置的缺陷,使水利水电工程的空间布置更为直观和合理。减少水利水电工程施工建设过程中的问题。
2.3 提高水利水电工程设计的设计效率
水利水电工程的设计是一项非常耗时的,且需要多领域技术人员合作的项目,因此,在设计过程中,讲究团队的协作和效率的提升,因为团队的协作和效率是水利水电工程设计时间短、效果好的基本保证。通过三维协同技术,能够使同一平台上对不同领域的技术人员做到专业配合,避免了传统二维或三维CAD设计当中需要各技术人员分别设计,然后进行修改和协商的问题。减少了设计稿件和设计模型的修改时间,保证了水利水电工程设计中的效率。
2.4 提高了设计方案的质量
三维协同技术在水利水电工程设计中,能够有效提升设计方案的质量。这是由于三维协同技术在水利水电工程的设计过程中,能够在计算机内设计出三维模型,这些模型中的数据就是实际建设中的准确数据,这种数据是唯一的并且能重复使用的。技术人员可以根据模型中的数据对设计方案进行修改,并且能够做到修改过程中的数据十分精确。减少了设计方案的确定和修改过程中的数据不准确的问题。
2.5 减少了校审时间
传统的二维或三维CAD设计技术,需要对图纸和设计方案进行大量时间的校审,校审程序较为复杂,校审期间可能由于工作人员的疏忽,需要进行多次校审,出现错漏的几率较大,而通过三维协同技术,能够在计算机上进行可视化校审,通过这种可视化校审,能够自动批注和跟踪管理,减少校审的步骤和次数,将校审时间大大缩短,并且提高了校审期间错误检出率。
3 三维协同设计行业发展现状
三维协同设计技术,作为一种高新水利水电工程设计技术,在我国的市场中具有非常好的发展前景,并且这种技术,已经率先在机械、电子、石油、电力甚至是航天领域中应用,并起到了非常关键的作用,提升了上述领域中的产品设计质量和使用体验,而在水利水电工程设计中,三维协同技术从2003年期就已经开始研究,受到当时许多先进的研究单位的重视和研究,并于5年后在业界小范围的应用,主要在我国的各个省份的枢纽建设中起到了关键的作用,也使业界看到三维协同技术的优势。三维协同技术在水利水电工程的建设和设计中,能够直观地将设计的理念和结果通过计算机表现出来,更加符合人类的思维方式和思维习惯,将二维设计技术中,需要技术人员将二维的设计内容转为三维的设计内容的步骤,减少了由于认知问题所出现的错误和误差。从而减少了设计的修改和变化次数,提高了设计的效率。
但现如今,我国国内并没有大面积地推广和应用三维协同技术,这是由于我国国内应用于三维协同技术的计算机平台较少,需要依托于其他国家的计算机应用平台,才能够使用和进行水利水电工程的三维协同技术的设计。并且三维协同技术的费用较高,许多省市三维协同设计平台的应用和二次开发力度不够,开发经验和使用经验贫乏,无法大范围推广使用三维协同技术,为三维协同技术的开发和使用带来了一定的阻碍。我国的三维协同技术存在一定的广阔空间,但目前的技术发展不成熟,发展速度较为缓慢。
4 三维协同设计的软件使用优势
目前在我国应用较多的三维协同设计软件为Microstation Bentley系列软件,下面主要分析Microstation Bentley软件在三维系统设计过程中的使用优势。
4.1 Microstation Bentley软件在工作效率提升中的优势
Microstation Bentley 软件,是三维协同设计技术使用中较为常用的一种软件,设计人员能够在进行设计前,将该项目的各个领域的设计需求和设计目标进行文件建立,并分别将各个文件建立在Microstation Bentley 软件中,以种子文件的形式表达出来,这种方式能够使各领域的工程设计人员通过找到自己的子文件进行设计工作,并且文件在进行设计和修改后能够保存在Microstation Bentley 软件中,无需设计人员自己单独创建文件进行保存,且在同一平台中的各位工程设计人员可以进行沟通和分析,将设计中所遇到的问题进行及时的修改,也使得工程设计的团队的设计速度和设计效率得到非常大的提高。
4.2 Microstation Bentley系列软件具有非常精准的工程量计算结果
Microstation Bentley 软件的另一大优势,就是能够非常精准地计算出工程计量的结果和数据,设计人员在使用二维技术或三维CAD技术进行设计时,需要进行人工手动计算各部分的数据和结果,人工计算的数据结果无法做到100%准确,不可避免地会出现错误和漏洞。但通过Microstation Bentley 软件进行三维协同设计,设计人员能够通过该软件对设计过程中出现的不同的数据和结果进行精准的区分和计算,保证了工程量计算的零失误。设计人员的主要工作就是将工程所需的材料和数据进行不同属性模块的定义,就可以达到零失误的目的。
4.3 Microstation Bentley系列软件的建模形象直观
水利水电工程在设计完成后,需要向业主方进行设计理念和方案的汇报,传统的二维技术或三维CAD技术,无法做到对设计方案进行三维立体和动态的建模,设计人员只能通过书面文字形式或者是通过手工制作模型的形式进行汇报,书面文字形式的汇报方法缺乏主观感受,而手工制作模型又无法动态地表现出设计的成果和理念。因此,这两种方法在设计结果的汇报上都给设计人员带来了很大的不便。通过Microstation Bentley 软件,设计人员能够将设计理念和设计结果通过三维模型的方式进行展示,而设计成果能够通过渲染、动画、配音等方式,对水利水电工程建设后的使用做出模拟。保证了业主方在听取汇报时的感官感受,大大提高了设计方案的回报效果,有效提高了业主方的满意程度。
参考文献
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关键词:水利水电工程;建设管理;问题;解决措施
1引言
随着社会和科技的不断进步,水利水电工程的建设水平又提升到了一个新的高度,对我国经济发展和改善人们生活水平起到了积极的促进作用。目前水利水电工程的建设数量和规模都在呈逐步增加趋势,而随着工程建设暴露出的各种工程建设问题也备受人们关注。鉴于水利水电工程建设项目的特殊性,其工程建设管理要求也更为严格。因此工程管理人员要充分了解水利水电工程施工流程和施工要求,积极应对和解决工程建设中的各种问题,进而促进工程建设质量的进一步提升。
2水利水电工程建设管理工作的特点
水利水电工程建设管理水平的高低直接关系到企业的经济效益,随着水利水电工程建设的机遇和发展空间越来越大,同行业之间的竞争也日益激烈起来。因此为提高企业的市场竞争水平就要不断加强工程建设管理工作。在管理过程中,企业一定要明确工程建设的特点,并对施工质量、施工进度、工程造价及施工安全进行有效控制,以此确保工程项目的顺利进行。水利水电工程建设管理工作具有如下特点:第一,为确保工程顺利开展,要做好充足的实地调研工作。由于水利水电工程建设地址的特殊性,需对工程所在地的自然环境及周围环境做好详细的调研,从而为落实工程建设管理工作内容提供依据。第二,根据水利水电工程施工周期长且规模大的特点,容易在施工过程中出现各种不可控因素,因此应加强施工人员的建设管理,对各种潜在影响因素进行科学预警预防,并针对性的制定解决措施,以此确保施工进度。第三,明确水利水电工程建设管理的工作内容。由于水利水电工程涉及的工种多,施工内容复杂,且施工流程严格,因此需加强工程建设时期的人员、物资设备的日常管理,明确人员职责和分工,确保施工质量的顺利进行。
3水利水电工程建设管理存在的问题
3.1工程目标不明确
水利水电工程涉及的领域非常多,对于不同的领域其施工要求和建设标准存在较大差异,因此需根据工程的实际需要及建设要求制定相应的规则以及解决措施。水利水电工程在实际过程中,由于缺乏明确的工程目标,再加上工程项目规模庞大、施工人数众多的特点,在管理过程中人员思想不统一,各部门之间由于缺乏统一目标,协调配合能力差,在工程建设管理过程中,没有良好的规范标准,引发施工现场管理混乱,监管部门监管乏力,施工中的安全隐患、质量问题常常被忽视,严重影响了工程的健康发展。
3.2工程中的人力物力资源达不到施工要求
大型的水利水电工程在促进我国整体经济水平提升、推动社会进步方面发挥着重大作用。而水利水电工程建设项目一般位于河流沿岸或偏远的山区等交通不便的复杂地质地形上,因此容易受到自然因素及地质、地形的影响,且建筑材料的运输、机械设备的运出场需要较大的成本投入。同时由于水利水电工程复杂的结构及多种多样的形式,导致其施工周期长、所用资源种类繁多且使用量大,涉及的工种多,人员多等特点,因此工程建设需投入大量的人力物力资源。而在实际施工过程中,由于施工企业过度追求经济利益的最大化,在人力物力等资源的投入上达不到施工要求的标准,对我国水利水电工程的发展造成负面影响。
3.3工程建设中管理水平有限
水利水电工程建设管理工作是实现其工程质量的有效保证,目前我国社会中存在的很多水利水电企业过分的看重自身利益,而对工程建设管理工作没有引起足够的重视。大多数企业没有建立一套符合企业实际发展需要的质量管理体系,且缺乏相应的工程建设管理人才,或者现有管理人员综合素质与实际工程管理工作不相适应,这些条件的缺失导致工程建设中各项管理工作内容无法顺利落实,致使水利水电工程在建设时容易产生各种问题,严重威胁到工程建设质量。管理人员由于自身管理水平受限,对于施工过程中的各种问题和安全隐患不能及时进行合理解决,影响到工程的施工进度和施工效率。
3.4忽略工程建设安全管理工作
水利水电工程建设顺利进行的前提就是做好施工过程的安全管理工作,只有提高管理人员的安全管理意识才能确保整个施工过程的安全管理。目前有的施工企业,没有对安全管理工作引起足够的重视,进而缺乏对施工过程中各阶段、各环节的有效控制,导致施工人员安全生产意识淡薄。管理人员对施工过程中的各种安全隐患、质量问题排查不彻底,认识不到位,这些问题如果不能及时解决,很容易引发各种安全事故,严重的甚至造成人员伤亡,使企业利益和工程质量都受到一定程度的影响。
4水利水电工程建设管理解决措施
4.1明确工程建设中的主要任务
水利水电工程建设中的主要任务是开展施工建设的主要目的,明确工程建设中的主要任务可以通过实施任务以此实现工程目标,可实现对整个工程的全面系统的管理,进而提高工程建设的整体水平。因此企业在进行工程建设之前,需根据工程实际情况及企业发展现状明确工程建设主要任务,对工程施工方案进行对比分析,从而选出科学合理的施工方案。工程建设主要任务的确定,在一定程度上将全体人员的思想统一到工程建设上来,从而有利于促进施工过程的规范化管理,为工程的后续施工打下了坚实的基础。
4.2提升工程建设中人力物力资源质量
水利水电工程要想正常有效运转,离不开强大的资金支持。对于水利水电工程建设项目来说,需要众多的人力、设备和先进的技术支撑,同时材料品种和消耗量都远远大于普通的建筑工程,这就说明水利水电工程的顺利施工必须需要庞大的资金投入。因此施工企业要充分做好资金的使用和规划情况,加强施工监管力度,避免施工过程中的各种资源浪费。此外,要提高管理人员的管理水平,为他们创造一个良好的学习环境,在业务知识、个人能力培养上加强培训力度,努力为企业打造一支业务强、懂管理的工程建设管理队伍,促进水利水电工程全面健康发展。
4.3强化水利水电工程管理体系
为实现水利水电工程管理工作的规范化和实效化,企业要有一套科学合理的管理体系做保障,从而使工作人员在管理体系的约束和规范下实施管理工作。首先企业要根据工程具体情况,结合工程建设需要建立健全水利水电工程建设管理体系,科学制定符合企业发展需要的工程建设管理制度,并明确相关的管理人员和具体职责。其次根据施工过程中各阶段不同的施工要求及质量控制标准,针对性的制定管理措施和目标,这样通过对整个工程实行分段、量化管理,实现工程的整体质量控制。第三聘请专业的管理人员来实施管理工作,可及时发现施工中的各种质量问题和潜在影响因素,进而可及时采取有效措施进行改善和控制,降低了安全事故发生率,提高了工程质量和施工进度。
4.4加强工程建设安全管理力度
安全施工是确保工程顺利进行的保证。因此水利水电工程在建设过程中,应严格按照国家相关规定规范操作,安全施工。首先施工企业要建立健全安全管理制度,严格落实安全生产责任制,对于施工过程中的各种违规操作要进行严肃处理,努力加强施工人员安全生产意识。其次加大工程建设项目施工的安全监管力度。由于水利水电工程项目的施工特点,安全生产任务十分繁重,因此企业要加强安全监管力度,对建设施工中存在的薄弱环节和突出问题,及时采取有效措施加以解决,进一步加强施工过程中的安全监管。最后做好工程建设期间的专项检查和重点部位的检查工作,做到及时发现问题及时处理的原则,确保安全管理落到实处。
在水利水电工程建设施工的过程中,造价问题贯彻其始终,该环节中存在的任何问题都有可能对整个工程的进度以及最终完成情况产生严重的影响。因此充分发现和认识水利水电工程中造价方面存在的问题,并予以妥善的解决,对于整个工程的竣工具有十分重要的作用。
关键词:
水利水电工程;造价控制;供求失衡
水利水电工程本身存在着周期长、投资大、风险大的特点,而造价问题更是在构成其整个工程的几个重要阶段(比如项目前期策划阶段、工程设计阶段、实施验收阶段等)当中承担着造价限额、控制成本,随时纠正工程施工过程中的错误偏差,保证其项目投资目标实现的作用。但不可否认的是,当前我国水利水电工程在造价上呈现出一些的问题,并给工程的实施和最终的竣工验收造成一定的困难,因此如何充分认识这些问题并予以妥善解决,是文章所要探讨的重要课题。
1当前水利水电工程造价存在的问题
(1)供求失衡导致恶性竞争。随着当前社会经济的不断发展,传统水利水电工程的固定投资规模在不断扩大,导致施工队伍的快速增长,呈现出“供过于求”的局面。故而水利水电工程施工队伍之间的竞争日趋激烈化,为了争取施工机会,不断采用各种如压低承包价格、压缩施工周期、垫付施工费用和分批承包等手段来获取中标的可能性。同时由于现行的水利水电工程施工方面缺乏相应的政策约束,这种不规范的竞争形式还在明里或暗里不断发展,导致市场上短时间内难以构建公平的竞争环境。
(2)定额和收费体系脱离市场实际。现阶段,水利水电工程的定额和收费标准体系是由政府机关在一定时期和一定范围内专门勘察制定的,其标准体系所指导的有时间较长,更新起来也需要花费较长的时间。但一个过于“稳定”的定额收费体系与现行的水利水电工程实际造价基本相脱离。
(3)工程设计与施工成本脱节。无论任何一项工程,在正式施工之前所进行的设计,都将直接影响其日后的水电工程造价,因此监理工程师会十分重视前期的设计安排,避免造成人力物力的浪费,以及过多的成本生成。但是由于施工前期资金很难充分落实到位,以及因为时间有限所引发的勘察不到位和资料收集不齐全等问题,设计人员的作用很难得到充分发挥,故而极容易导致工程设计规划不合理等问题的出现;另一方面,由于部分项目在施工之前,工程规划缺乏合理的比较和论证,故而所生成的规划方案脱离建设实际,导致施工过程中不断调整细节、变动设计方案,最终愈发脱离当初的设计文件,致使计划中的造价预算也会因为工程施工中的反复变化而脱离了实际工程的建设情况。
(4)管理乱且审查不到位。针对工程建设问题,我国目前尚未生成一个较为明确的部门全面把握和控制造价,这因此导致水利水电工程的造价并没有生成市场化系统,具体表现在相关审核部门一味地对工程进行投资额的限制,而没有在整个审查过程中做到实事求是,秉承公正、准确的观点与态度,间接导致盲目打压投资,造成管理混乱。再加上我国水利水电工程的造价现阶段大多采用静态管理模式,由主管部门决定,本应以宏观控制和动态管理为主而变成现在的一种微观控制模式,显然会阻碍水利水电工程的发展,同时也违背了市场调节控制与决定的客观规律。
2加强水利水电工程造价控制对策
(1)完善造价定额体系,实施标准化合理收费。由于现阶段水利水电工程的造价依据主要是由收费体系和定额系统来确定,而且其一旦生成则需要维持相当长的一段时间,因此需要相关管理部门不断加强对工程定额系统以及收费体系的管理与控制,以适应不断发展变化的市场需要。同时,鉴于当前工程建设施工所普遍采用的高度机械化运作,在一定程度上造成了较高的成本投入,再加上因为机械折旧率以及年限本身所带来的影响,导致工程施工过程中机械成本所生成的费用在无形之中增加,这就需要相关部门及时基于市场发展现状对于周边项目的成本进行合理控制,使之呈现出动态的发展趋势,让收费呈现出标准化、合理化。
(2)科学审查,严格标准。加强水利水电工程中的造价控制需要严格执行国家标准,减少由人为因素所引发的对于工程造价的影响。相关审查机构要恪守相应的规章流程,秉承对国家和社会建筑事业负责的态度,严肃而认真地进行工程造价的合理审批。加强对于施工阶段的投资审查和合理控制,保障其施工过程当中的质量、安全、进度以及监督工作的平稳落实。
(3)提升设计质量,做好现场勘测工作。针对水利水电工程造价方面存在的问题,工程造价人员需要优选建设方案,将其渗透到整个设计过程当中,并按照工程造价管理的方法与原则,根据科学的计算方法与可靠的数据资料,预测工程投资估算过程当中可能发生的各种动态因素的变化和其可能生成的结果,全方位、立体化进行投资估算,避免出现“三超”现象。此外,还要反复勘察现场,审核造价数据,避免因为勘察上的失误引起造价损失和不必要的浪费。
3结语
综上所述,当前我国水利水电工程在造价方面存在着些许问题,这些问题不仅影响到相关工程的正常运作与实施,还在一定程度上扰乱市场本身所生成的供求关系和造价规律,久而久之间接影响到工程质量,对于整个市场的平稳发展产生了较为消极的影响。而要想真正意义上加强对工程的造价控制就需要完善定额体系、严格标准审查以及提升建设工程的设计质量,最大限度保证造价环节各个步骤的妥善实施,发挥出造价对于整个工程的把控与调节的实质作用。
参考文献
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关键词:水利水电;施工技术;现状;有效措施
在经济迅猛发展的形势下,水利水电单位应不断提高自身的施工技术,以防止施工过程中出现技术方面的问题,尤其是水利水电工程竣工之后投入使用,如果不能保证其质量,将会严重影响人们的生活与工作,因此,施工单位务必仔细分析水利水电施工技术的具体现状,及时发现其中的问题,并提出行之有效的解决对策,以确保水利水电工程能够顺利、有序的建设。
1水利水电施工技术的具体现状
(一)缺乏健全的管理模式
健全的管理模式能够促进企业的管理与发展,对水利水电单位而言,好的管理模式能在一定程度上提升施工技术的水平,就目前而言,我国许多水利水电单位中,自身的管理模式不完善,使本单位不能顺应社会与市场的发展需求,也制约了施工技术的提升。
(二)缺乏专业化的技术人才
随着科学技术的高速发展,施工技术水平也应该不断提升,但是我国水利水电单位中,普遍缺乏专业化、高素质的技术人才,并且施工人员趋于老龄化方向发展,这些人员往往不了解最新的施工技术,因而不能满足水利水电施工的需求。
(三)施工设备普遍老化
对于新技术不断涌现的时代,施工设备机械化的程度也可作为企业发展水平的衡量标准,现代化、机械化的设备也直接决定了施工技术的发展空间与发展方向。目前,我国大部分水利水电工程的建设过程中,仍使用一些落后、老化的设备,并且有部分设备缺乏应有的检修与养护工作,或具有较长的使用年限,再加上长时期的闲置,均有了损害及老化现象。除此之外,还受到资金、企业规模等因素的制约,使得先进设备的更新较慢,因而不能顺应时代的前进步伐。
2水利水电施工技术的有效措施
(一)完善管理模式,加大技术创新
对水利水电工程的管理模式进行改革,主要包括管理手段、管理技术以及管理方法的优化,施工单位的相关责任人应对过去取得的成绩进行总结,并积极借鉴与引入高效、规范的管理模式,尤其是内部的管理模式,应加强变革力度,争取寻找出一种适应本单位发展与进步的管理模式。同时,还应加大施工技术的创新力度,首先,水利水电单位应提取一定的资金比例,专门用于施工技术的创新,并在单位中设立创新方面的奖励基金,以便鼓励员工展开技术创新。其次,水利水电单位对施工经费进行预算与安排时,应结合水利水电施工项目的主要特点,并开展一些具有针对性的专题科研活动与技术培训,使经费安排同项目技术一致。最后,水利水电单位还应同科研院校展开深入合作,并积极组织一些施工新技术额培训活动,以便吸纳更多的专业人才,从而开展新材料、新技术以及新工艺的研讨活动。
(二)注重培养与引进专业的技术人才
在施工技术的创新过程中,人才将发挥至关重要的作用。对水利水电单位而言,为了提升施工技术,就务必根据市场发展规律与经济规律,针对技术人才提见一套完整的管理机制,包括对人才的选录、挖掘、评价以及使用等。与此同时,水利水电企业还需重视人才的培养工作,积极组织相关的业务、技术及知识的培训活动,使技术人才的知识储备不断完善,业务水平不断提升,并时刻顺应社会的发展需求。
(三)注重水利水电建设的工程质量
(1)严格检查与验收工程的质量水利水电单位除了科学、规范的管理外,还需在施工现场配备一些检查工具,如塔尺、线锤、经纬仪、水准仪以及钢卷尺等,这样能够随时检查与评定施工工程的质量,检测其是否达到相关标准。值得特别说明的是,工程的质量标准并不是一成不变,检验时一定要及时了解国家相关部门的新规定,以便加以调整。
(2)提升施工人员的专业素养管理人员首先应树立质量为主的管理意识,不应将水利水电单位的经济效益建立在牺牲质量的基础上;其次应完善质量管理的相关机制,加强施工人员的职业道德教育与政治思想教育,以培养其敬岗爱业的精神;最后应完善单位的激烈制度与责任制度,增强施工人员的责任意识,并充分调动他们的工作积极性与创造性。
(3)落实施工材料整个水利水电工程的质量都与施工材料的性能和质量息息相关,这就要求质检人员严格把握每一批建筑材料,对于常规的建筑材料,需进行抽样检测,待到检查合格之后,方能准许入场与使用,而对于一些关键性的建筑材料,如涉及到建筑物的结构安全或使用功能,需采取严格的普检或抽检方式,从而保证建筑材料的质量。
3结语
综上所述,随着水利水电工程中建设规模的扩大,以及工程技术的加强与创新,水利水电工程在施工过程中面临一系列问题。水利水电单位应完善管理模式,加大技术创新,并培养与引进一批专业的技术人才,同时,还应注重水利水电建设的工程质量,不断提升施工技术水平,以推动我国水利水电事业的进一步发展。
参考文献:
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关键词:水利水电工程;项目管理
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
中图分类号:TV文献标识码:A 文章编号:
项目管理是管理学之中的重要分支,随着我国社会主义市场经济的不断发展和全球经济一体化的发展趋势,水利水电工程应该建立完善的项目管理体系。施工企业在提供优秀的建筑产品的同时,还应该保持自身的经济效益和社会效益,对项目进行科学和规范的管理,重视提高施工质量,同时对安全、成本、进度和质量进行管理控制。
1、水利水电工程质量管理
水利水电工程项目管理的重要内容是质量管理,是提高企业信誉的重要途径和手段,能够对施工技术水平和项目的管理水平进行反映。工程质量管理应该将质量体系作为基础,不断完善质量管理的资源、手段和组织,提高施工项目的等级标准,应该实现全方位、全员和全过程的质量管理。环境、技术、机械、材料和人等因素会对水利水电工程项目管理产生影响,因此,应该加强对上述因素的控制,实现质量管理的目标。
首先,在施工的过程中,应该重视人的因素,水利水电工程质量的优劣和人有着密切的关系,因为人是工程的操作者和组织者,在中标之后,施工企业应该选择富有工作经验和创造力的项目经理,经理应该针对水利水电工程的具体特征,制定相应的工程计划,项目管理是水利水电工程的领导者和组织者,是最重要的责任人,应该建立不同的组织机构,例如,设备管理、安全生产、质量控制和项目管理等组织机构,对各个机构的责任人进行确定,最终建立完善的生产安全和质量安全体系,明确水利水电工程项目管理的制度,对施工图纸进行仔细的研究,提前编制好技术方案和施工设计,针对设计进行保证措施和指导书的编制。聘请的施工人员应该具有相应的上岗资格,在工作之前应该参加相关的就业培训,例如道德教育、政治思想、纪律、安全和质量等,定期举办技术培训,将岗位责任落实到每个员工身上,最终实现水利水电工程项目管理的目标。
第二,材料因素。建筑产品离不开材料,其质量会对工程质量和产品寿命产生重要的影响。因此,应该针对施工规范、施工图纸和承包合同的需求,制定具体的使用制度、采购制度和采购计划。尽量选择有较强抗风险能力、规模大、信誉高的物资公司,并且应该及时和供应方签订合同,对采购原料的供货期限、价格、数量和规格做出明确的规定,将双方的处罚措施和责任落实到实处。当原料进厂(进场)之后,应该通知监理和业主对材料进行及时的试验和检查,一旦发现了不合格材料,应该降级使用或者退货,并及时作好记录。入库的材料应该在显眼的地方进行标识,注明产品的工程部位、入库时间、产地、吨位、数量、型号和规格。及时跟踪调查主要材料的质量,例如,水泥和钢筋等,避免由于主要原料质量问题而对工程质量产生的影响。
第三,机械因素,指的是伴随我国建筑技术的不断发展,在建筑中的机械水平和专业化水平不断提高,机械的型号和种类不断增多,使机械化水平不断加强,因此,在施工的过程中,应该针对其技术需求和工艺特点,使用合适的施工机械,选择正确的机械设备,同时,将机械设备保持在正常的运行状态之中,将机械的保养落实到责任人,加强对操作人员的管理,建立完善的档案制度和台账记录,对机械进行保养和维修,不断提高其安全性和可靠性,减少消耗,使机械的使用效率得到提高,延长了使用寿命,促进工程质量的提高,不断提高经济效益和社会效益。
第四,技术措施。技术措施是施工企业能力的重要保证,在施工的过程中使用先进的施工技术,能够加快工程完工的进度,保证工程质量,使工程的成本不断降低,因此,应该对工程的技术要求和工艺特征进行仔细的研究,严格按照施工图纸进行施工,编制合适的技术方案。对相关的技术人员进行在职培训,提高其技术水平,各个作业小组和施工小组应该进行及时的技术交底。对项目部门应该配置先进的检测仪器和测量仪器,认真管理和检查每一个施工工序,保证施工的质量。同时,应该在施工的过程中使用新材料、新技术和新工艺,不断加强对员工的培训,提高其掌握新技术的能力,鼓励员工发表自己的建议和意见。
第五,环境因素。由于环境因素具有多变和复杂的特点,例如冬季的冰冻和夏季的暴雨都会对工程的质量和进度产生影响,因此,项目施工单位应该加强与气象部门之间的联系,及时搜集气象信息,对施工地区的汛情等进行了解,在施工过程中使用合适的措施,不断提高工程质量。同时,应该避免施工地区群众对施工的干扰,在赶工期的过程中,应该重视工程质量检测,避免漏检或少检等现象的发生。
2、水利水电工程进度管理
水利水电工程进度管理指的是对施工进度的管理,在工程施工的过程中,应该编制周计划、年计划和总进度的计划,及时申报监理、业主进行批准。使用网络图对工程进度进行计划,将计划张贴在显眼的位置,工作人员按照相应的资金、机械设备、材料和劳动力的计划进行工作,对施工进度进行详细的记录,不断对计划进行优化和平衡,促进主体工程的不断发展,合理使用人力物力财力,不断提高工程的经济效益和社会效益,如果出现了工程滞后的现象,应该对原因进行认真的分析,及时制定解决方案,使机械化程度不断提高,对工程进度进行调整,保证水利水电工程能够及时完工。
3、水利水电工程成本管理
对项目的成本进行控制,能够提高企业的经济效益,减少故障成本,减少施工过程中的损耗,项目经理应该在准备阶段开始制定成本控制的计划,不断降低施工费用,对组织设计进行认真的研究,对施工方案进行优化设计,通过对多种技术的对比,选择在经济上合理,技术上可行的施工方式,针对成本计划,降低固定成本,使企业的生产效率不断提高。
4、结语
总之,水利水电工程项目管理的重要内容是质量管理,是提高企业信誉的重要途径和手段,能够综合体现施工企业的施工技术水平和项目的管理水平。水利水电工程进度管理指的是对施工进度的管理,在工程施工的过程中,应该编制周计划、年计划和总进度的计划,及时申报监理、业主进行批准。
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[关键词] 水利工程测量 水利水电建设 测绘产品 学科发展 报告
1 引言
工程测量是研究各类工程建设在规划、设计、施工阶段以及运行管理全过程、全方位测量工作的科学技术,是一门应用测量学科,是多专业测绘的综合学科。水利工程测量是工程测量的重要分支。其主要工作内容,包括为满足水利水电开发、水资源利用保护、流域综合治理规划、防汛减灾、科研、水利工程建设等领域需求,提供与地理位置有关的各种综合或专题信息。它是水利水电建设宏观管理、资源调查开发、水环境保护、区域经济规划、土地利用开发等不可缺少的前期基础性工作。正确认识我省水利工程测量发展现状和存在的问题,研究和制定我省水利工程测量学科发展的对策和措施,对我省水资源综合开发利用、防洪减灾和水利工程建设具有十分重要的意义。
2 福建省水利工程测量发展现状与存在的问题
2.1 水利工程测量历史沿革
建国以来,水利工程测量作为建设现代化水利事业的一门重要基础学科,通过广大水利水电测绘工作者的共同努力,初步形成了一定规模的测绘专业队伍和技术力量,为福建省水利水电开发、水资源利用保护、防汛减灾以及改善生态环境等方面,做出了积极的贡献。
在20世纪50~70年代,先后组建了福建省闽江流域测量队、精密水准测量队,晋江流域、九龙江流域、农田水利测量队,1958年以后又相继成立了福建省水利水电勘测设计院、福建省九龙江规划队、福建省水利规划院以及各地市的测量队。基础测绘队伍曾达到300人左右。主要工作是承担闽江流域平面、高程网的建立和1/万流域地形图测量、负责全省各流域二、三等精密水准测量、“五江一溪”(闽江、晋江、九龙江、汀江、赛江、木兰溪)及鳌江等流域的平面和高程控制和小比例尺地形图(1:2.5万、1:1万、1:5千)的测量工作、负责晋江流域灌渠测量、九龙江流域规划及灌渠测量、相继完成了各大、中、小型水利水电工程的三、四等三角平面控制网测量、高程控制测量以及水利枢纽建筑物地形图测量等。这期间,完成的水利水电工程测绘产品有:二等水准1925公里,三、四等水准10418公里,三、四等三角点4753点,五等三角点12576点,1:5千地形图测量1578km2,1:1万地形图12046 km2,1:2.5万地形图422 km2。
进入80~90年代,面临我国改革开放的大好形势,科学技术在各个领域得到突飞猛进的发展,测绘的仪器设备和技术手段也在日新月异的变化。为适应社会经济发展的要求,水利水电基础测绘队伍也在不断地调整和改变,整合后的测绘队伍更加精干和专业化。2000年以后,随着测绘仪器设备不断更新完善、测绘新技术的应用日臻成熟、各种数字化测图软件、系统管理软件不断推广和引进,用现代测绘先进技术逐步对传统测绘技术进行了更新,基本完成了对传统测绘产品的现代化技术改造。
2.2 测绘人员队伍及设备基本情况
“十五”期间,全省水利水电工程测绘专业队伍约有15家,其中有2家分布在省级单位,有8家在地市级单位,其它县级单位的有5家。具备甲级测绘资质的单位目前仅有1家;乙级测绘资质的单位有3家;丙、丁级测绘资质单位的约有11家。
全省水利各部门中,专门从事基础测绘工作的专业人员约有140人,其中大学本科学历有46人,占总人数的28.6%;大中专学历有54人,占总人数的38.6%;具备初级以上职称的专业技术人员有88人,占总人数的62.8%,其中教授级高级工程师1人,高级工程师12人,工程师43人。
据初步统计,目前全省水利系统已拥有多种精度和型号的全站仪61台、GPS接收机32台套、水准仪127台、经纬仪92台、测深仪7台套以及计算机、对讲机等办公系统辅助设备。仪器设备投入总资产达1600多万元。特别在“十五”期间省级设计勘测单位投入较多的财力,引进多种型号的GPS接收机,具有自动采集、观测数据自动处理功能的各种型号全站仪、可施测高精度等级的水准仪,拥有较为先进水平的测量平差计算软件和计算机数字化成图软件。这些高精尖设备的投入和使用,在“十五”水利水电建设中发挥了重要作用,取得较好的经济和社会效益。
2.3 水利工程测量工作成效
建国以来全省的水利水电工程建设取得辉煌成就,特别是改革开放以后,进行了大规模的水利水电基础设施建设,兴建了大量的水利水电工程。截至2006年末,全省已建成大、中、小型水利工程56万处,引水工程18.33万处,水库5.45万座,总库容135亿m3,年总供水量191.57亿m3,修建江海堤防5410km,围垦滩涂造地128.58万亩。此外,还修建各类大中小型水电站6000多座,装机近1000万kw。“九五”、“十五”期间,相继完成了水利水电工程测量项目230多项,其中省重点工程的项目10项,完成的总产值约2800多万元。在基础测绘工作中,累计完成国家三、四等水准测量1627公里;布设三、四等平面控制网点2329点;完成了各等级的电磁波测距导线1020公里;累计完成了1:500~1:5000比例尺的专业地形图833.4平方公里;施测各种断面数千公里。这些测绘成果,在水利水电的规划、设计、施工、工程建筑物的变形监测、工程运行管理和决策等方面发挥着极其重要的作用,为我省水利水电工程建设的顺利实施,提供了有力的基础保障。
目前,正在进行的水利工程测量有全省大中小流域综合规划、全省水资源及开发利用综合规划、全省中等以上城市防洪排涝规划、莆田木兰溪下游防洪整治工程、晋江下游防洪岸线整治工程、闽江下游北港南岸防洪排涝工程、闽江上游富屯溪、金溪、尤溪防洪工程、九龙江下游防洪工程、晋江市小流域整治工程、福州市内河整治工程、晋江、石狮、湄洲湾南岸供水二期工程等40多项水利工程;正在进行的水电工程测量有全省中小抽水蓄能电站规划、全省风电厂选点规划、仙游抽水蓄能电站、福鼎抽水蓄能电站、福州鼓岭蓄能电站、福安上白石水电站等30多项水电工程。这些水利水电工程的测量普遍采用“3S”及数字测绘技术,高效、快速地为项目的勘察设计和建设提供数字化测绘产品。
在科技进步与创新、新技术推广应用方面,水利工程测量取得的成绩尤为突出,近年来在福建省水利水电勘测设计研究院和福建省水利规划院两个龙头单位的带领下,对GPS、RTK、数字成图等先进设备与技术进行了广泛深入的研究应用与推广,并先后获得了4项福建省科学进步三等奖、1项福建省水利厅科技进步一等奖、3项福建省科技进步二等奖、2项福建省水利厅科技进步三等奖、1项福建省优秀勘察设计三等奖。2006年至今,两单位还成功申请承担了2项水利部“948”引进国际先进技术项目,成功引进了瑞士安伯格TMS隧道测量系统关键技术与设备、美国NAVCOM全球双频单机高精度GPS差分系统。
2.4 存在的主要问题
综观我省水利工程测量系统的队伍、仪器设备使用、技术发展水平、测绘成果管理状况,以及水利行业各部门对基础测绘的认知存在着差异,决定了水利基础测绘建设和发展的艰巨性和复杂性。水利基础测绘仍存在亟待解决的问题。
2.4.1 基础测绘数据落后,成果现势性不强
我省的水利水电测绘所使用的平面坐标系统大部分采用54北京坐标系统或以某地区为参心的近似54北京坐标系统或称工程独立坐标系统,与国家现行的80西安坐标系统不能接轨。同时我省早期布设的等级大地控制网已经使用了二三十年,网点数量不足,长期没有复测,又在大规模基础设施建设过程中受到严重破坏,可利用率低,已不能满足当今社会发展之急需。
在高程系统方面,有多种高程系统(如罗零高程系统、石垄高程系统、马肚底高程系统、1956年黄海高程系统、1985年国家高程基准等)长期并存,虽有换算系数,但其精度不一,资料陈旧,造成水利水电规划、设计、监测等部门使用不便和混乱。
基础测绘主要的产品成果体现在各种比例尺的地形图上,随着国民经济飞速发展,流域内各种地理要素发生了很大的变化,现存的地形图成果资料,大部分为传统的白纸测图资料,部分成果资料已失去使用价值。因此无论在内容和形式上,地形图成果远远不能反映经济和技术发展带来的地物地貌变化,现势性很差。
经过数十年的建设,我省水利水电已建成众多包括水库、水电站、水闸、堤防等大中型的水工建筑物。长期以来,我省水工建筑物的变形观测工作主要是由工程的施工建设单位和运行管理单位施测的。由于观测队伍不稳定、仪器设备陈旧、手段落后、技术水平参差不齐、数据综合分析处理不科学等原因,造成变形观测成果质量低劣或安全性评价不合理。特别是建设于上世纪50~70年代的水库,普遍未建立完整的大坝及库区变形观测系统,有的甚至从未进行过变形观测,各水库的其他地理数据也相当陈旧。这给现在正在进行的水库除险加固工作和后续的运行调度管理工作带来巨大困难,一旦发生险情将给水库下游居民的生命和财产带来巨大损失。
2.4.2 专业测绘人才匮乏
人才队伍是保障工程测量成果质量的必要条件,更是进行高新技术推广应用与科技创新的基础。由于历史原因,专门从事测绘的人才多为相关专业转行从事测绘工作。近十几年期间引进的专业测绘技术人才相对较少,能够熟练应用、掌握现代测绘高新技术(如地理信息系统、遥感影像技术)的人才尤其稀缺。
2.4.3新技术应用滞后,科研投入不足
我省水利水电大多数测绘队伍的基础设施建设与其他行业的测绘队伍相比较,仍处在较低的水平。发展不平衡现象十分突出,在大多数地县级测绘部门,设备落后、手段陈旧,高精尖的仪器设备投入不足,在现代测绘技术软件的配置上更显得薄弱,大大影响了传统测绘生产模式向现代化测绘技术更新改造的步伐,无法满足现代化水利建设对测绘产品的要求。现阶段为规划设计提供的测绘产品大部分仍停留在目视解释上,缺少计算机图像处理系统和数字化装备,水利水电系统尚未完全引进数字化测量系统,服务于水利水电建设的专题地理信息系统还没有投入较多的力量进行研究开发。
2.4.4 行业管理机制尚未建立,服务体系不健全
目前,水利系统的测绘技术管理仍处于各自为政的局面。各部门在规划设计各个阶段的报告、图件以及采用的基础测绘资料未作评价、分析或审查,给水利水电建设带来巨大隐患。同时,各测绘单位间缺少交流平台,成果未能做到共享,造成重复测绘的浪费。
3 水利工程测量的发展目标和应用前景
3.1 发展目标
水利工程测量的发展目标是从传统的测绘技术向数字化测绘技术转化,从模拟测绘产品向4D产品转化,从传统的测绘产业向水利地理信息产业转化。积极推广和应用新技术,促进水利工程测量技术方法和手段的更新换代,充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技术以及数字化测绘技术和先进的测绘仪器等高新技术。加大人才引进和培养力度,加强新技术的研究和推广应用,不断拓宽水利工程测量服务的新领域。逐步实行测量数据采集和处理的自动化、数字化、实时化和智能化;测量数据管理的科学化、标准化、信息化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。建立健全水利工程测量管理体制和投入机制,促进水利工程测量数字化、自动化、信息化体系的形成,提高水利工程测量的技术水平和服务水平,提升测绘对水利水电各部门需求的保障能力。
3.2 应用前景
在水利规划设计和水利工程建设中的应用前景。我们可以充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技术以及数字化测绘技术和先进的测绘仪器等高新技术,为水利水电工程规划设计和建设更加快速、高效地提供三维可视化数字地形图和水利综合信息专题图,从而使规划、勘察设计的工作效率、科技含量和成果质量大幅提高。
在防灾减灾中的应用前景。防灾减灾历来是福建水利的重大课题。为保障人民生命财产的安全和国民经济可靠持续发展,“九五”期间,省委、省政府做出了建设具有福建特色的防灾减灾五大体系(即蓄水工程体系、江海堤防工程体系、江河洪水预警报体系、中尺度灾害预警报体系、生物防御体系)的重大战略部署。我们可以充分利用数字化测绘和“3S”集成等高新技术,通过逐步建立全省海堤防的水情、水库调度等专题地理信息系统(GIS)和流域三维可视化系统,在江河洪水预警报体系、中尺度灾害预警报体系、生物防御体系中发挥更大的作用。
在水环境和水土保持建设中的应用前景。随着社会经济的发展,水污染严重,因此保护水生态,实现可持续发展成为当务之急。在水环境和水土保持建设中,可以利用采集的三维数字地形图数据,建立数字高程模型,进一步建立水资源、水环境、水生态、水土流失等专题地理信息系统(GIS),为水资源保护、规划、建设和管理提供科技保障和服务。
4 水利工程测量发展的对策和措施
4.1 推进各大流域及区域测量基准体系建设
4.1.1 建立和完善主要江河流域、海岸、水库群的高程控制系统
针对我省高程控制系统落后、成果现势性不强的弱点,有必要在全省各主要大流域(特别是“五江一溪”和海岸线)有计划、有步骤地布设与国家高程系统相匹配、以二、三等水准网为基础的水利专用高程控制网。在此基础上,以四等水准网方式,联测已有的局部地区工程控制网,逐步完善各区域中小流域和水库群的高程控制。
4.1.2 建立和完善主要江河流域平面控制系统
平面控制网是进行各项测量工作的基础,具有控制全局的作用。未来期间,重点在“五江一溪”及主要江河流域内,根据水利水电防洪减灾、规划设计、工程建设的需要,按轻重缓急的工作原则,以流域或区域为范围,有计划地布设三等、四等GPS控制网点约400个。经整体平差后,形成覆盖流域与现有国家坐标统一的水利水电专用控制网,更好地满足各种比例尺基础测绘和工程建设的需要。
4.1.3 建立和健全全省大中型水工建筑物的变形观测体系
建筑物变形观测是水利工程测量工作的重要组成部分。其目的是监测建筑物在施工或工程运营期间内的稳定性和安全性,研究其变形的原因和规律。经过数十年的建设,我省水利水电已建成诸多包括水库、水电站、水闸、堤防等大中型的水工建筑物。今后,以确保水利水电建设工程施工期和运营期的安全可靠为目标,一是加强变形观测工作的技术改造,逐步应用全能激光仪、自动垂直仪、电子测斜仪等光电仪器,引进和推广近景摄影测量、电子精密水准测量、变形监测机器人、实时GPS测量等新技术的应用。二是提高观测数据的分析处理能力,应用数理统计方法、回归分析方法,发挥计算机的强大功能,研究和建立可靠的观测数学模型,使得由单一变量统计分析发展到多变量动态的定性定量统计分析,对建筑物的安全提供更可靠的预测与预报。
4.2 加快测绘高新技术的开发和应用
4.2.1积极参与水利信息化建设
水利信息化是国家以信息化改造和提升传统产业思路在水利行业的具体表现,是带动水利现代化的重要措施之一。水利工程测量面临较好的发展机遇,我们应抓住这个发展机遇,加速自身的技术结构、生产组织结构和产品结构的转化。一是对已有的基础测绘资料进行系统分析,充分利用国家、地方和行业内已有的成果资料,对计划开展的基础测绘项目和需要完善的基础测绘工作做好数据的收集和采集工作;二是加速传统水利水电测绘产业向地理信息产业的转化,逐步形成一个能够承担全省水利水电地理信息采集、处理、维护、分发等任务的专业测绘队伍和基础信息中心;三是加快新技术开发和应用。鼓励和支持地理信息系统的增值开发,研制不同种类、不同尺度、不同形式的数字测绘产品,不断引进、开发和更新数据采集和管理的软硬件设备。四是加强与测绘行业内及水利行业其他专业的合作,积极参与“数字福建”、“数字水利”建设,拓宽服务领域和范围。五是建立测绘信息网络共享、管理与交流平台。
4.2.2 加强先进技术和设备的推广及应用,鼓励科技创新
加强先进技术和设备的推广及应用的主要任务是:逐步更新升级现有设备的功能与技术,引进和推广应用国内外先进的测绘装备与技术。逐步在全行业推广普及对高端全站仪、动静态GPS、GPS连续参考站、数字水准仪、内外业一体化数据采集与处理、数字化成图、卫星遥感影像、三维虚拟现实等先进设备与技术的应用。
加大科研力度、鼓励自主创新。随着各类先进软硬件设备与技术手段的继续引进,自主创新与独立研发的方向将向测绘生产智能化、网络化应用等高新技术领域延伸,水利水电工程测量可结合自身的专业特点和相关测量成果应用部门的独特需求,积极开展数据采集与处理系统国产化研发,争取在科研领域有新的突破。
4.2.3 注重人才培养
水利工程测量人才队伍建设的主要任务包括:① 引进高素质、高层次的测绘人才;② 组织培训和科技交流,提高测绘人才的学历和职称层次,形成以大专为基本、本科为主力、研究生为骨干的测绘人才队伍;③ 培养一批测绘行业科技带头人和专家型人才,并为他们充分发挥作用创造条件;④ 做好注册测绘师的认定、考核工作和测绘行业特有工种职业技能鉴定工作,造就高水平的水利工程测量队伍。
4.2.4 推进水利水电测绘地理信息系统(GIS)的建设
地理信息系统(GIS)作为一种特殊的管理系统, 它以空间数据为基础,可进行空间数据及属性数据叠加分析,方便快速提取用户关心的信息,通过地面模型自动生成功能及三维空间处理模块,可实现虚拟三维现实的直观演示和各种分析,为领导决策提供了一种方便快捷的信息平台。目前,水利行业地理信息系统的建设主要侧重于单方面如防汛、水土保持等的开发和应用。水利工程测量应充分发挥地理要素在三维可视化管理方面的应用价值,联合全省甲、乙级水利工程测量队伍的技术骨干,以各大流域水利信息综合管理为研究课题,逐步建立和健全各类水利水电专题地理信息系统,逐步实现流域内与水相关的各类信息的统一管理,为综合管理和科学决策提供技术支持。具体设想如下:
(1) 开发基于三维可视化的地理信息水资源管理系统。实现对流域历史的水文、气象、地理、地质、水质、水利工程、水处理工程等数据以图形形式的可视化管理,通过对模拟设备的选择查看其属性信息,通过属性查找对应的设备并定位,以利于科学决策和管理。
(2) 建立各大流域水利规划管理信息系统。该系统的建立,可以实现滚动规划和管理,如进行大型水库淹没区实物量估算、库区移民安置环境容量调查、灌溉区实际灌溉面积和有效灌溉面积调查、水库淤积测量、河道演变及现状工程分布情况等,并利用水利CAD设计平台大大提高设计方案的准确性和成图效率,利用项目管理软件加快项目施工进度和节约成本,提高工程的运行管理水平。
(3) 建立各大流域水资源水环境实时监控管理系统。该系统的建立可以实现对水资源动态监测、数据采集、实时传输、信息存储管理和在线分析管理,根据已建立的水量、水质和水环境分析模型,以计算机通讯网络技术为依据,以规范化、标准化的水资源综合数据库为基础,以水资源供需平衡和优化调度模型为内核,实现对水资源的远程控制和优化配置管理。
4.3 建立和健全水利水电工程测量行业管理体制
4.3.1建立水利水电工程测量行业管理机构
将水利水电工程测量纳入水利规划和管理的工作范畴。改革开放以来,虽然水利工程测量的测绘产品都已形成市场化,一方面给测绘行业带来了无限的生机和发展机遇,但另一方面也造成了测绘产品在监督管理上的混乱和缺位局面。各自为政造成管理机制的削弱和部分测绘产品质量的降低;重复测绘则在经济上造成浪费。因此,水利工程测量必须由水利主管部门进行统一的规划协调与管理,可考虑由水利建设行政主管部门或采取挂靠的形式建立测管理中心,对全省的水利水电测绘(包括人员、制度、测绘基础资料、仪器设备等)进行统一的监督管理,并结合各时期的工作重点,制定基础测绘计划,建立稳固的基础测绘更新机制、明确更新周期和经费渠道,使水利水电基础测绘能够及时有效地服务于福建省水利水电的综合开发治理。
4.3.2规范水利水电工程测量市场
水利水电工程测量有其行业的特殊性,如水利工程设施、水下地形、水工建筑物、大坝变形等测绘的精度要比常规的工程测量精度要求高,同时不同的水利工程所要求的测量精度也不尽一样。因此,参与水利水电工程测量的队伍必须在具有测绘行业主管部门颁发的测绘资质基础上,充分理解行业的特点和水利工程要求,严格执行《水利水电工程测量规范》和《水利水电工程施工测量规范》,才能提供合格的测绘产品。对于事关国计民生的重大水利工程,应由测绘行业主管部门颁发的较高测绘资质的工程测量队伍承担。为此,建议由水利建设行政主管部门或新成立的水利水电工程测量行业管理机构来协调管理,以规范水利水电工程测量市场。
4.3.3 健全水利水电工程测量成果共享机制
我省水利水电行业的测绘生产与测绘成果资料的管理一直处于各个单位各自为政的状态,未进行统一保管,时常造成珍贵测绘基础资料的遗失,测绘成果资料的应用也未建立有效的相互沟通渠道,导致了大量的重复测量,造成测绘基础资源与测绘生产力的严重浪费。健全水利水电测绘成果共建共享服务体系的主要工作包括:
(1)各省级及地县级部门应尽快建立测绘成果的计算机管理体系,对已有的历史资料进行收集整理,有条件的应建立专业的数据库管理系统。
(2)开辟已有测绘成果资料应用的交流沟通渠道,建立测绘成果资料目录的汇交管理体系,尽可能减少重复的测绘生产,提高测绘生产效率。
(3)建立水利水电测绘行业的专业网站,为测绘生产的信息传递、资料收集、成果分发提供有效的窗口与平台。
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1.1水利工程施工现状
水利工程是我国重点的基础设施工程项目,无论从技术支持、还是政策支持,国家和政府都给予了相应的扶持。但是随着施工项目数量的增多,水利工程施工中一些问题开始暴露出来,尤其是混凝土施工环节。这些问题埋下了安全隐患,给水利工程项目质量的保障带来了不利影响。因而,在诸多工程项目施工中,施工单位着重对混凝土施工环节进行了监督,并寻找更好的施工方式降低质量问题以及安全隐患的产生。这也是目前我国水利工程施工技术人员进行技术研发的重点内容。
1.2发展现状
对于水电项目施工,我国施工都给予了高度重视,而随着水电工程项目的发展,在工程施工管理中国家也投入了大量的精力,针对项目招标各级政府也出台了相应的制度。从整体上分析,我国水电工程项目施工质量进步较大,但是同国际水电工程发展状况相比,施工水平还存在较大的差距,尤其在混凝土施工中,存在的施工质量问题相对较多。在施工中很多施工单位都没有专业的高素质监理人员,因而混凝土施工质量得不到及时有效的监管,产生了质量问题也不能第一时间被发现。针对此类问题,我国针对实际问题借鉴了国际上先进的施工经验,改进了我国的工程监理制度,同时也开设了监理师相关培训课程,培养了大量监理人才,并对建筑行业展开了监督和规范。
2混凝土实际工程施工问题
2.1工程施工中的问题
水电工程施工项目规模相对较大,所涉及到的结构类型变化较大,因而在施工中需要着重予以注意的关键点较多,尤其在水电工程施工中混凝土施工环节,混凝土施工质量会直接对水电工程施工质量造成影响,同时混凝土质量也会受到施工工艺以及技术的直接影响,因此混凝土施工质量必须予以严格控制。针对现代我国水电工程项目中所存在的混凝土施工问题,主要包括以下几方面:
(1)施工工艺问题。我国水电工程在不断的施工建设中得到了快速发展,但是很多工程在施工中会遇到混凝土施工作业面狭窄问题,加之不科学、不合理的作业方式,很多环节操作都依赖于人工进行,而没有充分利用机械设备。商品混凝土的应用也受到了区域限制,只有大型城市才有条件使用,因而混凝土在施工中必然会遇到诸多质量问题。此外,很多施工质量问题的产生都是由于施工人员主观因素,由于不了解混凝土性质以及质量要素,因而无法对工程质量进行准确控制。并且其本身的技术水平同标准要求相去甚远,无法及时使用新技术、新材料。例如在混凝土中若需要添加一些添加剂以提高混凝土质量时,由于受到施工技术限制,一些施工人员根本无从下手,从而无法将混凝土质量发挥至最大。而对施工时间控制不当也是混凝土施工中经常产生质量问题的关键。例如,间隔施工导致的表面病害。在很多水电施工中,由于施工时间控制不当而出现裂缝和麻面现象,尤其施工裂缝的出现对于水电工程的整体使用寿命都会造成影响。
(2)施工管理问题。施工管理是控制施工质量的有效手段,实际的施工中,大多数的施工质量问题都是由于管理不当所致,混凝土施工也不例外,若没有严格的施工管理会极大的影响混凝土施工质量。在很多施工现场,混凝土施工都是由施工人员自由进行,而没有相应的跟进管理以及专门的监督人员进行监管,即便是存在监管人员,其素质也相对较低,不能对施工过程中存在的问题及时的予以发现,只能进行简单的进度监管,无法发挥对隐患的排除作用。除此之外有些管理人员在管理上存在思想漏洞,只严格监管重要部分,而不注重细节管理,因而造成很多施工质量问题的产生。
(3)设计等级不足。在混凝土施工前,需要对强度等级进行预先设计,以此保证施工所使用的混凝土强度可以达到水电工程施工设计要求,但是在实际施工过程中,强度混凝土施工质量不会完全达标,容易在抗渗性、耐久性上存在问题,从而对水电工程项目整体工程质量造成影响。
2.2生产中的问题
(1)原材料问题。混凝土的组成材料主要有水泥、各种骨料、水以及各种添加剂。在混凝土原料选择中存在很大的问题,首先,在水泥的使用中,很多施工单位使用的是小工厂生产的水泥,水泥的抗压强度和安定性没有达到相关的技术标准,在水泥储存中没有采取严密的防水措施,导致水泥受潮,不仅影响了混凝土施工质量,而且造成了很大的浪费。其次,在各种骨料的选择中很多施工单位对骨料的颗粒大小以及含水量没有严格控制,骨料不符合施工混凝土拌制要求。最后,添加剂的使用。在一些水利水电工程施工中,在混凝土拌制中需要添加混凝土添加剂,但是在添加的过程中,对用量没有严格的控制,导致混凝土出现质量问题。
(2)拌制问题。一些边远水利水电工程的建设中,由于经济不发达,所以使用的混凝土搅拌机比较落后,搅拌的效果就比较差。还有一些单位在混凝土拌制中为了赶工期,在混凝土拌合中的时间不够,造成混凝土中各种原料没有搅拌均匀,导致不同部分的混凝土的强度不相同。最重要是在拌制中对水的用量没有控制好,对水与灰的比例没有严格的把握,增加了混凝土中的用水量和砂率,导致混凝土的质量出现问题,在施工中也容易引发各种质量问题。
3结束语
自世纪年代以后, 我国筑坝水平有突飞猛进的提高, 很多水工建筑物的规模已跃居世界第一位, 一些被世界坝工权威、专家定为“ 难以克服”的技术难题也已被相继征服, 我国已成为世界坝工建设的中心。随着西部大开发的发展, 许多世界级高难度的大型和超大型水利枢纽工程已开始或着手兴建, 为学科提出了一系列迫切需要解决的问题。50多年来, 已建的水工建筑物正经历着老化过程, 部分工程已处于病险期。水工结构与材料学科面临着崭新的机遇和严峻的挑战。
二、国内外发展现状和主要成果
一国外混凝土坝研究主要进展:由于综合国力和整体科技水平上的差距, 从国际上看, 欧美、日本各国的水利水电开发程度在世纪已经达到很高的水平, 在高坝设计与施工方面曾取得很大的进展。当前, 在发达国家, 高坝大库的兴建已不多见, 混凝土坝已不再是他们的重点研究方向。然而, 拱坝、重力坝、碾压混凝土坝这几种高混凝土坝常用坝型, 以及胶凝砾石坝都是我国从国外引进的。涉及固体力学、混凝土力学、岩石力学、土力学的动静力本构关系和数值计算方法的原创性成果大多源于欧美国家。美国、瑞士和日本等国家近年来开展了对大坝抗震安全评价的研究。目前, 发展中国家的坝工建设正方兴未艾, 这些国家所取得的成就和经验教训值得我国重视, 国际上已提出了碾压混凝土坝可以建到任何高度的设想, 巴基斯坦待建的Basha坝向300m级特高碾压混凝土坝提出的挑战也值得我国关注。
三、近年来国内研究主要成果述评