水庫管理論文范文
時間:2023-04-02 07:40:29
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篇1
漏水乃水庫建設之大忌。為了防止漏水,水利工程師不得不采用復雜的工程措施,例如小浪底大壩下面增設了深達70m的混凝土防滲墻,以阻斷覆蓋層中的滲漏。但在一定條件下,漏水也可能是一件好事。433年前陜西省子洲縣一處因山體滑坡而形成的濕地,其堵口的天然壩壩高約60m,壩后已淤地近千畝,大雨后壩內積水很多,但兩三天內就滲漏掉,不影響壩地作物生長。這一天然形成的漏水水庫至少起著兩個重要的作用,即淤地和滯洪。它給我們一個啟示:能否人工修建漏水水庫以達到興利除害和增加水資源供給總量的目的?如果可能,這樣的水庫應如何規劃、設計和修建?
二、漏水水庫的特點
修建漏水水庫的總目標是盡可能把水土資源攔蓄在陸地上,減少入海的水沙總量,從而增加水資源的總供給量。與普通水庫相比,漏水水庫具有以下特點:
①充分利用地下空間蓄水,不需要永久性地占用土地;
②避免了普通水庫因水面蒸發造成的水量損耗;
③既攔水,又攔土攔肥,可以淤造出優良的農田;
④減少水土流失對下游河道水庫的淤塞;
⑤補充了地下水,減輕因地下水位下降引起的地面沉降和海水入侵災害。
另外,漏水水庫也可以像普通水庫一樣起到臨時攔洪作用。當然,它所攔蓄的水不能直接用于發電、灌溉和城填供水等,而只能通過抽取間接利用。
要說明的是,漏水水庫并不等于水土流失地區通常修建的淤地壩工程,因為后者往往只攔泥,不攔水,起不到滯洪作用。而且淤地壩總是修建在山溝中,而漏水水庫也可以修建在平原低洼地。
總之,漏水水庫的基本功能是將地表水轉化為地下水,因此,可定義為“促進地表水向地下水轉化以增加水土資源供給量的水利工程”。
三、漏水水庫的規劃設計
1.地形地質條件
漏水水庫地層中應有埋藏不深的強透水層,以便盡快地把漏下的水量輸送到遠處。透水的砂卵石層埋藏過深,無疑將增加漏水井的造價。在石質山區,河床往往就由砂卵石層組成,若在其上筑壩,由壩基潛流很快就會匯入下游河道中,達不到轉化為地下水的目標,因而不宜修建漏水水庫。
適宜修建漏水水庫的地形條件原則上與普通水庫一樣,即山谷漏水水庫宜修建在口小肚大的山谷中,而平原漏水水庫則宜修建在河道兩側洼地中。
2.水文氣象條件
漏水水庫適宜于修建夏季降雨比較集中的半干旱地區,特別是地下水位降低過多的地區。這些地區要滿足以下4個條件:①總體上水資源不足;②季節性水資源過剩,不得不排入海中;③蒸發量較大;④地下有足夠的貯水空間。具體來說就是華北地區,包括華東北部、東北西部和河南及陜西部分地區。
3.漏水水庫的布置
在山區小支流上可以布置出口控制型漏水水庫,對于水量比較大的支流,則可以修建梯級攔蓄型漏水水庫。漏水水庫應當與淤地壩和普通水庫綜合規劃,當地條件適合于建哪種工程就建哪種。
在平原地區,漏水水庫可按長藤結瓜型布置,即沿河道兩側的低洼地修建。與一般滯洪區不同的是,漏水水庫應當用堤壩圍起來以增加蓄水的深度,從而達到較小淹沒面積內盡可能多蓄水的目的。當然,水庫內還要布置漏水井。
4.庫容設計和運行控制
筆者認為,以千年一遇的洪水為標準,即能把千年一遇的洪水全部攔蓄起來的漏水水庫為全攔型,低于此標準的為半攔型。在條件允許時,應盡可能增大庫容,按全攔型設計,否則只能按半攔型設計。在山區,半攔型漏水水庫實際上介于淤地壩和漏水水庫之間,仍需要布置泄洪設施以便把超過蓄水能力的多余水量下泄到下游河道。
平原漏水水庫的庫容則應根據地形條件和淹沒損失的情況確定。原則上水庫圍堤的頂高應與河堤的頂高一致,以便盡可能增大庫容。漏水水庫的運行方式可分多年一次分水型和每年分水型兩類。前一種是遇到較大洪水時就分洪,例如按5年一次的頻率計;后一種則每年汛期都要分水入庫,以達到減少入海水量的目標。顯然,后一種運行方式是以增加淹沒損失為代價的。因為以每年兩季收獲為準,5年分洪一次的損失率為10%,而每年分洪一次的損失率則達到50%。當然,這是粗略估算。實際是每年一次的汛期水位不會太高,淹沒區的范圍當然要小一些。
漏水水庫也可以保留一部分庫容作為永久蓄水之用,以滿足庫區及周邊地區用水的需求。
5.主要建筑物
①堤壩
漏水水庫以中小型工程為主,且一般修建在覆蓋層上,故擋水建筑物應以土質堤壩為主,一般可設計為均質土壩。鑒于漏水水庫的特點,其建筑標準可以降低。首先是沒有防滲要求,即使是砂卵石,也可以用來筑壩。其次是擋水時間短,一般不超過3個月,黏性土均質壩內不易形成浸潤線,上游也沒有水位突降問題,壩體的填筑密度及壩坡坡比要求均可以降低。所以,壩體可以采用比較快速低廉的定向爆破法或水力沖填法填筑。采用后一種方法時,可輔以真空抽水讓填土加速固結。但是,為了保證滲透穩定性,仍要求采取措施防止產生管涌。
②漏水井
漏水井是漏水水庫的關鍵設施,必須保證其長期運行而不被淤堵。它與土壩中為降低浸潤線而設置的排水井不同,必須保證單井有足夠的排水能力。單井排水量和井數應以100天內排干庫區積水為準,以保證農田的淹沒損失只限于秋季作物。井底端應當深入到砂卵石層,但進水口應如何設置,其高程是隨庫水位而變,還是固定在某一高程上,它的設計和布置方法,均有待進一步研究。
③分水建筑
平原漏水水庫與河道之間需要修建分水閘壩。但是,它與常規意義上用于分洪區的分水閘不同,流入漏水水庫的水量自動滲入地下,不必等洪水退去時反流入河道,因此它只須按單向流動進行設計即可。最簡單的方案是采用混凝土滾水壩,上面用橡膠壩接高,甚至采用自潰式土質子埝加高。對于多年分洪一次的漏水水庫,自潰式子埝可能是最簡便有效的。
④泄洪建筑
如果受地形地質條件的限制,山區漏水水庫不能把來水全部攔蓄而必須以半攔蓄方式運行時,就需要布置泄洪設施,例如,壩頂溢洪道或壩基泄洪洞。小型工程可采用壩頂溢洪加土工布防護的辦法。中型工程如在兩岸沒有條件修建溢洪道,應考慮壩基埋設泄洪洞。如壩基有松軟土層,為避免沉降而發生斷裂,可以在壩體填筑完成后采用頂管方式修建。
四、需要研究的問題
除了前面提到的漏水井的設計需要進一步研究以外,下面幾個問題也值得探討。
1.已有水庫和滯洪區改造成漏水水庫
淤積嚴重而基本失去蓄水功能的山區水庫,如有條件可以加設漏水井,使之成為漏水水庫,以利用被淹沒的土地資源。平原滯洪區,如不加圍堤任其泛濫,淹沒損失將會很大。如果把比較貧脊的低洼地圍起來改造成漏水水庫,雖然投資大一些,但可以放心地多次使用,可能還是合算的。
2.減淤和恢復庫容
漏水水庫也會像普通水庫一樣逐漸淤塞,有的最終可能要淤廢。為了減輕淤積,延長水庫的使用期,可以考慮以下措施:①壩底用頂管法加設排沙洞。②用淤積土加高堤壩或堤壩采用邊攔蓄邊加高的辦法。這樣,可減少堤壩工程一次性投資的費用。③人工挖泥,挖出的淤泥用于周邊地區農田的改良。
五、結語
對于北方半干旱地區來說,增加水資源供給量的途徑只可能有兩條:一是從南方調水,即南水北調工程;二是立足于當地的降水,即多攔蓄、少蒸發。后一途徑又可分為兩種情況,即攔蓄雨水和攔蓄客水。筆者曾建議過采用“深挖槽”的辦法攔蓄雨水。這里用“深槽”一詞以區別于一般的水塘,目的是為了強調減小挖掘面積,增加蓄水深度,并減少蒸發量。本文提出的漏水水庫則是為了攔蓄過境的棄水,并讓它轉入地下貯存起來。南水北調只能滿足大城市的需求,對廣大農村和小城鎮來說,立足當地可能是惟一的出路。
篇2
金盆水庫是西安黑河引水工程的主要水源工程,是一項以西安市供水為主,兼顧周至、戶縣37萬畝農田灌溉,還有發電、防洪和養魚等多種功能的大型綜合利用水利工程。如何合理的調度金盆水庫,發揮其最大效益,對緩解西安市供水緊張的局面以及實現社會經濟的可持續發展和人民生活穩步提高都具有極其重要的意義和價值。
水庫優化調度是一典型的多維非線性函數優化問題,目前常用的方法有模擬法、動態規劃及其系列算法、非線性規劃等等。這些方法各具特色,但應用中也常有一些問題,模擬法不能對問題直接尋優,動態規劃(DP)隨著狀態數目的增加會出現所謂“維數災”問題,增量動態規劃(IDP)可能收斂到非最優解,逐步優化算法(POA)需要一個好的初始軌跡才能收斂到最優解[1]。因此,這些方法還有待進一步的完善。
遺傳算法(GA)作為一種借鑒生物界自然選擇思想和自然基因機制的全局隨機搜索算法,可模擬自然界中生物從低級向高級的進化過程,GA在優化計算時從多個初始點開始尋優,對所求問題沒有太多的數學約束,而且優化求解過程與梯度信息無關[2],因此在多個不同領域得到了廣泛應用。而GA在水庫優化調度方面GA應用相對較少[3],馬光文等[4]使用基于二進制編碼的遺傳算法對水庫優化調度進行了研究。由于二進制編碼存在的編碼過長、效率低及需要反復的數據轉換等問題,暢建霞、王大剛分別提出了基于整數編碼的遺傳算法[5-6],并將GA與動態規劃的計算結果進行了比較。
自適應遺傳算法(AdaptiveGA,AGA)使得交叉概率Pc和變異概率Pm能夠隨個體適應度的大小以及群體適應度的分散程度進行自適應的調整,因而AGA能夠在保持群體多樣性的同時,保證遺傳算法的收斂性。本文根據黑河金盆水庫的具體情況,建立了水庫長期優化調度的自適應遺傳算法模型,并將其與動態規劃的計算結果進行了比較。
2.水庫優化調度數學模型的建立
金盆水庫為多功能水庫,其優化調度應使其達到城市供水量最大、灌溉缺水量最小、年發電量最大和棄水量最小等目標要求。但此多目標優化模型如果直接采用多維多目標動態規劃或其它方法求解,則可能因為目標、狀態、和決策變量較多的占用計算機內存和時間,因而有必要先做適當處理,將多目標問題轉化為單目標,再進行求解??紤]到城市供水和灌溉用水要求保證率高,因此將水庫優化調度目標定為年發電量最大,而將城市與灌溉供水當作約束條件進行處理。
這樣,金盆水庫優化調度的目標函數就可以描述為:在滿足水庫城市供水、灌溉用水和蓄水要求條件下,使水庫年發電量最大。
目標函數:F=max(1)
上式中,N(k)為各時段的發電量。
約束條件:
①水量平衡約束:(2)
②水庫蓄水量約束:(3)
③電站水頭約束:(4)
④水輪機最大過流量約束:(5)
⑤電站出力約束;(6)
⑥城市供水約束:(7)
⑦灌溉供水約束:(8)
⑧非負約束。
其中,Nmin與Nmax分別為電站允許的最小及最大機組出力,Hmin與Hmax分別為電站最小及最大工作水頭,qmax為機組過水能力,WCt、WIt分別為第t時段城市和灌溉供水量。DIt為第t時段灌溉需水量,DCt,max與DCt,min分別為第t時段城市需水上下限。
3.自適應遺傳算法的實現
在水庫優化調度中,水庫的運行策列一般用發電引用流量序列來表示,而該序列又可以轉換為水庫水位或庫容變化序列。對于水庫優化調度的遺傳算法可以理解為:在水位的可行變化范圍內,隨機生成m組水位變化序列,,…,,其中,m為群體規模,n為時段數,再通過一定的編碼形式分別將其表示為稱作染色體(個體)的數字串,在滿足一定的約束條件下,按預定的目標函數評價其優劣,通過一定的遺傳操作(選擇、交叉和變異),適應度低的個體將被淘汰,只有適應度高的個體才有機會被遺傳至下一代,如此反復,直至滿足一定的收斂準則。
3.1個體編碼
為簡化計算,本文采用實數編碼。個體的每一向量(基因)即為水庫水位的真值。表示
為:(9)
式中,分別為時段t水庫水位的最大值和最小值。m為控制精度的整數,Nrand為小于m的隨機數。
3.2適應度函數
在遺傳算法中,用適應度函數來標識個體的優劣。通過實踐,采用如下適應度函數,效果更好。
(10)
式中為目標函數值,c為目標函數界值的保守估計,并且≥0,≥0。水庫優化調度為約束優化問題,關于約束條件的處理,本文采用罰函數法,
(11)
式中,為原優化問題的目標函數值,M為罰因子,Wi為與第i個約束有關的違約值,p為違約數目。
3.3遺傳操作
交叉運算交叉的目的是尋找父代雙親已有的但未能合理利用的基因信息。設x和y是兩父代個體,則交叉產生的后代為=ax+(1-a)y和=ay+(1-a)x,這里,a為[0,1]內均勻分布的一個隨機數。
變異運算通過變異可引入新的基因以保持種群的多樣性,它在一定程度上可以防成熟前收斂的發生。具體方法為:個體Z的每一個分量Zi,i=0,1…,n以概率1/n被選擇進行變異。設對分量ZK進行變異,其定義區間為(ZK,min,ZK,max),則
=(12)
式中,Rand為0到1之間的隨機數,rand(u)函數產生最大值為u的正整數。
3.3參數的自適應調整
遺傳算法的參數中交叉概率Pc和變異概率Pm的選擇是影響遺傳算法行為和性能的關鍵所在,直接影響算法的收斂性,Pc越大,新個體產生的速度就越快。然而,Pc過大,遺傳模式被破壞的可能性越大。對于變異概率Pm,如果Pm過小,不易形成新的個體;如果Pm過大,則遺傳算法就成了純粹的隨機搜索算法。自適應遺傳算法(AGA)使得Pc和Pm能夠隨適應度按如下公式自動調整:
Pc=(13)
Pm=(14)
式中,為群體中最大的適應度值;為每代群體的平均適應度值;為要交叉的兩個個體中較大的適應度值;為要變異的的個體的適應度值。,,,為自適應控制參數,其變化區間為(0,1)。
綜上所述,算法的運算步驟為:
(1)初始化,設置控制參數,產生初始群體;
(2)計算各個體的目標函數,應用(5)式進行適應度變換;
(3)按隨機余數選擇法對母體進行選擇;
(4)對群體進行交叉和變異操作pc和pm分別按式(2)與(3)計算,得到新一代群體;
(5)檢驗新一代群體是否滿足收斂準則,若滿足,輸出最優解,否則轉向步驟2。
4.模型求解及成果分析
金盆水庫壩高130米,總庫容2億方。該水庫是以給西安供水為主(按照設計年均向西安供水3.05億方),兼顧周至、戶縣共37萬畝農田灌溉(年均灌溉供水1.23億方),還有發電、防洪等多功能的大型綜合利用水利工程。水庫的特征參數為:正常蓄水位594m,死水位520m,電站出力系數8.0,裝機容量2萬KW,保證出力4611KW,水輪機過流能力32.6m3/s,汛限水位591米,汛期7-9月,以某中水年為例,入庫徑流已知,用上述算法按年發電量最大求解水庫優化調度,結果見表一。
表一自適應遺傳算法計算結果
Table1.Resultsbyadaptivegeneticalgorithm
月份
入庫水量(108m3)
月末水位(m)
城市需水(108m3)
城市供水(108m3)
灌溉需水(108m3)
灌溉供水(108m3)
棄水(m3/s)
發電流量(m3/s)
水頭(m)
出力
(KW)
7
1.5160
572.63
0.3050
0.3050
0.2301
0.2301
20.10
40.04
6437.88
8
1.3178
591.00
0.2898
0.2898
0.2196
0.2196
24.75
68.87
13637.35
9
0.6973
591.00
0.2593
0.2593
0.1342
0.1342
26.90
77.50
16679.24
10
0.8464
594.00
0.2410
0.2410
0.0000
0.0000
30.05
78.69
18918.95
11
0.2063
589.33
0.2349
0.2349
0.0879
0.0879
12.47
76.88
7667.76
12
0.1963
587.96
0.2257
0.2257
0.0440
0.0440
10.08
75.26
6069.95
1
0.1513
585.61
0.2257
0.2257
0.0000
0.0000
8.43
73.38
4947.77
2
0.1260
582.23
0.2349
0.2349
0.0000
0.0000
9.72
70.31
5467.50
3
0.3000
581.54
0.2410
0.2410
0.0810
0.0810
12.20
68.38
6673.10
4
0.3732
581.75
0.2440
0.2440
0.1206
0.1206
14.07
68.14
7671.54
5
0.2373
561.68
0.2593
0.2593
0.0226
0.0226
31.83
59.00
15023.79
6
0.1776
520.00
0.2898
0.2898
0.2900
0.2900
32.56
32.06
8350.21
注:年發電量E=8608.3萬KW·h;POP=100;Gen=200;==0.85;==0.01。
作為比較,本文又使用了基本遺傳算法(SGA)、動態規劃法(DP)進行計算,其目標函數、約束條件完全相同。對應的計算結果見表二,其中,DP的離散點為300。
表二動態規劃及基本遺傳算法計算結果比較
parisonofResultsofDPandSGA
月份
動態規劃(DP)計算結果
基本遺傳算法(SGA)計算結果
月末水位(m)
棄水(m3/s)
發電流量(m3/s)
水頭(m)
出力
(KW)
月末水位(m)
棄水(m3/s)
發電流量(m3/s)
水頭
(m)
出力
(KW)
7
572.5
20.23
39.95
6466.38
572.65
20.08
40.05
6433.56
8
591
24.62
68.82
13553.20
591.00
24.77
68.88
13650.11
9
591
26.90
77.50
16679.20
591.00
26.90
77.50
16679.24
10
593.5
30.02
78.72
18905.40
594.00
30.05
78.69
18918.97
11
588.5
13.10
76.68
8037.72
589.33
12.46
76.88
7663.79
12
586.5
10.53
74.83
6303.83
587.96
10.09
75.26
6075.39
1
584.5
8.79
72.28
5084.92
585.21
8.85
73.20
5180.34
2
581.5
9.82
69.17
5434.83
581.83
9.88
69.90
5524.98
3
580.5
12.46
67.30
6706.82
581.04
12.39
67.93
6733.84
4
580.5
14.40
66.90
7705.63
580.87
14.66
67.46
7911.34
5
562
29.42
58.24
13706.00
561.62
30.56
58.38
14273.88
6
520
0.32
32.60
32.31
8426.54
520.00
32.50
32.02
8323.96
注:DP年發電量8568.9萬KW·h;SGA年發電量8581.3萬KW·h,POP=100,Gen=200。
比較表一和表二可見,動態規劃在控制精度為0.5m時,優化結果為8568.9萬KW·h,低于SGA的8581.3萬KW·h和改進本文算法的8608.3萬KW·h,主要是因為DP的離散點數較后兩類算法少。為了說明本文算法的優越性,將其與SGA在不同的進化代數時分別進行10次計算,結果列于表三。
表三不同進化代數的兩類算法年發電量比較比較
parisonofResultsoftheTwoAlgorithmsinDifferentGeneration
編號
本文算法(AGA)
基本遺傳算法(SGA)
Gen=200
Gen=500
Gen=200
Gen=500
1
8607.1
8596.8
8374.1
8594.2
2
8597.5
8607.2
8581.6
8571.9
3
8604.7
8612.7
7957.2
8433.1
4
8601.2
8603.5
8593.4
8475.3
5
8596.6
8595.4
8599.1
8596.2
6
8606.8
8607.2
7837.2
8608.4
7
8608.3
8608.4
8365.9
7892.1
8
8525.4
8611.3
8521.5
8592.6
9
8605.9
8551.6
8575.3
8610.3
10
8603.4
8603.7
8121.6
8441.2
注:表中年發電量單位為萬KW·h。
從上表可以看出,隨著進化代數的增加,兩算法計算結果都越接近最優解;無論是自適應遺傳算法還是基本遺傳算法,其計算結果明顯優于動態規劃;在進化代數相同時,AGA的計算結果優于SGA,并且未收斂次數也有明顯減少,表明AGA能夠有效加快收斂速度。
5.結論
本文建立了水庫優化調度的自適應遺傳算法模型,并將其用于黑河金盆水庫優化調度。與動態規劃相比,遺傳算法能夠從多個初始點開始尋優,能有效的探測整個解空間,通過個體間的優勝劣汰,因而能更有把握達到全局最優或準全局最優;自適應遺傳算法通過參數的自適應調整,能更有效的反映群體的分散程度以及個體的優劣性,從而能夠在保持群體多樣性的同時,加快算法的收斂速度。
ApplicationofAdaptiveGeneticAlgorithmstotheoptimaldispatchingofJinpenreservoir
FuYongfeng1ShenBing1LiZhilu1ZhangXiqian1
(1Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048,
2HeadquartersofHeiheWaterDiversionProject,Xi’an,710061)
AbstractBasedontheanalysisofthecharacteristicsituationofJinpenreservoir,acomprehensiveoptimaloperationmodelisdevelopedwithconsiderationofitsmulti-objectiveandnonlinearfeatures.Themodelissolvedbythethreemethodsofdynamicprogram,thesimplegeneticalgorithmandtheadaptivegeneticalgorithm.Itisshowedthattheadaptivegeneticalgorithm,withthecharacterofitsparametercanbeadjustedadaptivelyaccordingtothedispersiondegreeofpopulationandthefitnessvalueofindividuals,hasthefastestconvergencevelocityandthebestresultcomparedtoothertwoalgorithms.
Keywords:optimaloperation;geneticalgorithms;dynamicprogram
參考文獻
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篇3
我區現有各類水庫68座,其中中型水庫2座,小(一)型水庫8座,小(二)型水庫58座。這些水庫為防御洪水災害和保障國民經濟建設發揮了重要作用。但由于各種原因,目前,許多水庫存在著防洪標準偏低,達不到有關規范、規定要求,以及工程本身質量差,工程老化失修等問題,形成了大量的病險水庫,工程不能正常運行,嚴重威脅著下游人民生命財產的安全或不能充分發揮其興利效益。有些病險水庫下游是重要城鎮、廠礦、交通干線,位置險要。據調查統計我區目前有36座為病險水庫,這些險庫急需進行除險加固。
自2002年以來,省水利廳下達了分三年對我區在冊的21座病險水庫除險加固任務,截止2004年底,我區實際完成病險水庫除險加固任務11座,僅占應完成任務的50%,資金嚴重不足,無專項配套除險加固資金是造成這一結果的主要原因。
由于整治資金不足,絕大多數水庫缺少正常的維修改善,工程不可避免地發生老化失修,以致新的險庫又不斷出現。目前,僅小(一)型險庫數量就比1998年增加2座,小(二)型險庫增加7座。按照目前的投入水平,許多病險水庫短期內仍無法得到除險加固。
2病險水庫除險加固建議
為加快病險水庫治理步伐,提高質量,宜從以下幾個方面入手。
2.1采取多層次、多渠道融資的辦法,為病險水庫加固提供資金保證
病險水庫加固工程投資大、周期長、社會效益顯著,應以公共投入為主。按照“分級管理,分級負責”的原則,各級政府都應建立相應的專項治理資金。但是,要加快病險水庫的治理步伐,僅靠政府的投入是不夠的,必須建立和完善多元化、多層次、多渠道的投資體系。為此,建議根據病險水庫加固的現狀和各地的實際情況,采取不同的融資政策:將中型險庫加固列入基建項目,由國家投資;對小(一)型險庫應以國家投入為主,地方或受益區配套為輔;對于小(二)型水庫的除險加固,則應以地方投資為主,國家可給予一定數量的補貼或采用以獎代補的政策。同時,結合病險水庫治理,積極穩妥地搞好小型水庫的產權制度改革。在防汛責任制得到切實落實的前提下,可采取拍賣、租賃、承包、股份合作等方式籌集治理資金。對病險水庫在除險加固任務未完成前,盡量少建或不建新水庫,盡可能將資金投向現有病險水庫的治理。
2.2強化病險水庫加固的前期工作,為搞好病險庫加固夯實基礎
搞好前期工作是保證病險水庫加固進度及質量的前提和基礎。為此,要做好以下各方面的工作。
2.2.1做好水庫大壩安全鑒定工作1995年水利部頒發了《水庫大壩安全鑒定辦法》。在病險水庫加固前期工作開始時,大壩安全鑒定主管部門應組織設計、施工、運行管理等方面的技術專家,嚴格按此辦法全面準確地查找出水庫存在的各種隱患,實事求是地確定水庫的安全類別,科學而又有針對性地提出加固措施或建議。只有這樣,才能做到有的放矢。
2.2.2委托具備相應資質的設計機構對病險水庫存在的嚴重隱患進行探查。病險水庫的某些隱患,隱蔽性強,由于沒有“對癥下藥”,致使其歷經數次處理,仍未能徹底根治。這就需要委托具備相應資質的設計機構對這些隱患進行專題調研,找準隱患部位,分析產生原因,提出處理措施。
2.2.3除險加固應與增容和恢復庫容同時考慮。許多病險水庫因存在安全隱患,汛期只能降低水位運行,調蓄能力大減;有些險庫淤積嚴重,直接影響其效益的進一步發揮;有些險庫,只要采取一些投資不大的工程措施,就可新增部分庫容。在水庫的病險得到有效排除的前提下,增容和恢復庫容是提高水庫自身經濟效益和社會效益,解決地區水資源緊張狀況的一條費省效宏的途徑。據初步測算,采取除險加固和排沙減淤等措施,恢復、增加或保持每1m3庫容所需投資僅是新修水庫的1/5左右。因此,對水資源緊缺有增容或恢復庫容潛力的病險庫,即使在投資受到限制的情況下,也應一次規劃,分期實施。
2.2.4除險加固應與綜合利用及管理設施的改善相結合。病險水庫由于修建時客觀條件的制約以及建成后投入的更改、維修資金不足,普遍存在著防汛調度系統、雨水情測報系統、防汛道路及防汛物資倉庫等管理設施難以滿足要求的問題。病險水庫加固規劃時,應考慮增設防汛指揮調度網絡系統及通信預警系統、水文水情測報自動化系統、大壩監測自動化系統等先進的管理設施。對不能滿足需要的防汛道路及防汛物資倉庫等管理設施一并予以改造。
2.2.5努力提高病險水庫加固的科技含量。前期工作應思路新、起點高,廣泛采用新技術、新方法、新材料、新工藝,力求體現先進性、科學性和經濟性。在病險水庫加固時,應通過各種途徑收集這方面的信息,廣泛依托科研、設計、施工、大專院校等方面的技術力量,加以推廣應用。堅持加固與提高、加固與技術進步相結合,力求在病險水庫治理的技術經濟方面有所突破。
2.2.6除險加固前要進行效益分析。水庫除險加固目的有兩個:即增加水庫的安全性和進一步挖掘水庫自身潛力。因此,其效益主要有社會效益(防洪保安)和經濟效益。防洪效益主要體現在加固后防洪標準的提高,目前常用頻率分析法,即通過水庫修建(加固)前后發生同頻率洪水而引起下游淹沒損失的比較,來計算水庫的防洪效益。經濟效益分析包括初估增加的蓄水量以及由此而增加的防洪、灌溉、供水、發電等效益。同時還要進行費用(包括固定資產投資、年運行費和流動資金)估算和經濟效益指標(包括經濟內部收益率、效益費用比和經濟凈現值)分析。對投資少、見效快、效益好的險庫加固應優先安排實施,以此帶動病險水庫加固工作的大規模展開。
2.3項目實施
2.3.1強化項目管理。項目管理的核心是合同管理。在項目管理上要形成以項目法人為主體,項目法人向國家和各投資方負責,咨詢、設計、監理、施工、物資供應等單位通過招標投標和履行經濟合同為項目法人提供建設服務的建設管理新模式。項目法人負責按項目的建設規模、投資總額、建設工期,實行項目建設的全過程管理。項目主管單位要加強對項目法人組建、項目報建、招標投標、質量監督、主體工程開工、項目驗收等各個環節的監管,嚴格執行基本建設程序。對以往忽視報建審批制度的現象要及時糾正。通過報建制度,可有效地預防出現“三邊”工程和“釣魚”工程,避免由此導致盲目開工、拖延工期、浪費資金等現象,保證工程建設順利進行。
2.3.2實行招標投標制。病險水庫除險加固的設計、施工、監理以及設備材料采購等,一般情況下應由建設項目法人依法招標,擇優選定。在招投標活動中,要充分發揮專家庫評標的作用,堅決打破地方保護和部門保護的壁壘,杜絕行政干預,嚴懲腐敗。禁止無水利資質和低資質單位承擔與其資質不相適應的項目。抓好《招標投標法》貫徹落實工作,強化招標投標各個環節管理,建立公開公平公正的市場秩序。
2.3.3落實建設監理制。項目法人通過招標方式確定監理單位后,監理單位即可進行工程現場管理,依據合同從事進度、質量、投資控制,合同管理和信息管理,協調建設各方關系。當前應杜絕監理單位超越資格等級承攬監理業務及自己施工、自己監理的現象。
2.4建立良性循環的管理機制
目前水庫產權虛置、管理不善、責任不落實的現象較普遍。為防止出現一邊除險、一邊出險,舊帳未還、又添新帳的被動局面。病險水庫加固后,應從以下幾方面入手建立良性循環的管理體制。
首先要盡快建立起適應市場經濟運行的責權明確、管理科學的水庫管理新機制。在病險水庫加固工程建設之初應確定實行建設與管理統籌結合的新型建設管理體制。投資多元化、產權明晰化、供水供電價格商品化、水庫服務有償優質化,增加現有水庫管理經費,逐步實現良性運營。其次要加強對水庫調度管理人員的培訓,提高管理人員素質及水庫調度水平。三是建立并嚴格遵守水庫管理的各項規章制度及細則,使其早日走上科學化、規范化的軌道。四是積極利用自身優勢,大力開發水土資源,以開發促發展,以發展促管理,逐步建立適應市場經濟的良性管理運行機制。
3結語
(1)根據病險水庫的不同類別及“分級管理,分級負責”的原則,國家采取不同的融資政策,建立和完善多元化、多層次、多渠道的投資體系,為病險水庫除險加固提供資金保證。
(2)做好水庫大壩安全鑒定工作。委托具備相應資質的專業機構對病險水庫存在的嚴重隱患進行探查,進行準確的效益分析。加固規劃時應與增容和恢復庫容同時考慮,與綜合利用及管理設施的改善相結合,以及廣泛采用新技術、新材料、新工藝,從而強化病險水庫加固的前期工作。
篇4
據統計,1985年中央直屬老水庫的移民人均純收入在溫飽線以下的占80%以上。經過扶持加強基礎設施建設,到1999年有69%的移民人均純收入超過溫飽線,95%的移民已達到或超過當地縣農村平均收入水平。地方所屬的老水庫,大部分地區結合本地實際制定了所屬水庫的移民遺留問題處理政策。有的從各水庫水電站的供電、供水中提取移民扶持資金,有的從地方財政、計劃等部門專列移民資金,還有的從全地區的電網中附加移民扶持基金等等。各地通過出臺各種移民扶持政策,使地方水庫的移民遺留問題正在逐步得到解決。
老水庫移民當前存在的主要問題
1庫區人多地少矛盾突出,缺糧問題十分嚴重。據調查,還有相當多的老水庫移民人均占有耕地在0.03hm2以下,而且土地瘠薄,水利設施差,糧食產量低,移民缺糧問題十分嚴重。
2基礎設施條件差,生存條件仍較惡劣。移民安置地大多數處于自然條件很差的庫區、山區,扶持資金投入和解決問題的程度有限,還有相當一部分移民的飲水、交通、用電、兒童上學、移民就醫和住房等生存的基本條件仍沒有得到解決。
3移民安置區自然災害頻繁,抗御能力脆弱。由于移民安置區大部分位于自然條件較差的庫區、坡地或溝壑低洼地區,自然災害十分頻繁。
4移民區經濟發展緩慢,移民與非移民收入差距逐步拉大。中央直屬老水庫移民1992年至1999年人均收入年均增長11.8%。而同期全國農民人均年收入年均增長16.0%。水庫移民與非移民的差距不是縮小而是進一步加大了。
5移民安置區水土保持與生態系統保護差。長期以來,由于移民安置存在“重經濟建設,輕環境建設”的傾向,安置區存在過度開發或用不適當方法開采資源,資源的數量和質量不斷下降,開發利用條件越來越惡劣。土壤板結、森林覆蓋率和地表植被覆蓋率下降、水土流失、小氣候惡劣、土壤沙漠化等嚴重的生態系統問題,嚴重地影響著移民所在地區的經濟可持續發展和移民的長遠利益。
水庫移民遺留問題處理規劃目標及總體思路
1水庫移民遺留問題處理的總目標
在“十五”期間,水庫移民遺留問題處理的總目標是:解決貧困移民的溫飽問題,創造移民安置區經濟可持續發展的基礎條件,移民安置區水土保持與生態系統建設取得階段性進展。
2水庫移民遺留問題處理的總體思路
(1)在提高移民經濟收入方面,主要通過外遷安置、土地調整、轉移富余勞動力、發展移民小城鎮經濟以及發展移民庭院經濟等方式,解決移民口糧不足、收入低下的問題。
(2)在創造移民經濟可持續發展基礎條件方面,一要繼續加強移民安置區基礎設施建設,同時,更要重點增強移民抵御自然災害的能力,提高移民生產技能,特別是特殊性生產技能,調整移民安置區產業結構與產品結構。
(3)在籌集移民遺留問題處理所需資金方面,既要增加中央對移民遺留問題處理的投入,更要爭取地方政府增加對移民遺留問題處理的投入,激發移民群眾自力更生、艱苦創業的精神,同時也要設法從資本市場等其他途徑籌集資金,擴大資金來源渠道。
(4)建立移民社會化服務體系,大力推廣農業實用技術。現有的移民產業結構是以資源依托型的種養業為主,而且種養品種單一,優質產品少,市場競爭力弱,產品價格易受市場因素影響,移民收入不穩定。因此,大力改良和推廣優良品種,采用新技術,是調整產品結構和增強庫區農業產品競爭力的主要途徑。同時,由于移民缺少信息,產品缺少市場營銷網絡,移民參與市場經濟的交易成本太高,使移民經濟的發展較緩。因此,以技術推廣、市場營銷與中介為主的移民社會化服務體系的建設,可以幫助移民降低產品成本,降低市場和技術風險對移民經濟的影響。
(5)移民生產開發要以改造低產田、調整產業與產品結構、發展畜牧水產養殖業、增加產品技術含量、提高農產品質量和提高移民生產技能為主;開發資源(特別是水土資源)要以生態系統保護與建設為基礎;對確實沒有環境容量的移民安置區要適當進行土地資源調整,沒有土地資源調整條件的應考慮在本省范圍內適當外遷,使人口、資源、環境協調發展;要積極發展以種養業產品為原料、以公司帶農戶的產業化經營,促進農產品的轉化增值,促進產業結構的調整。
(6)鼓勵與支持發展移民小城鎮和移民遷入小城鎮,轉移移民富余勞動力,拓寬移民就業空間,增強小城鎮對移民經濟的帶動與輻射作用。
(7)以體制創新和管理創新為突破口,積極穩妥地探索增加移民收入的新路子。支持移民發展以資本為紐帶、符合我國產業優先發展領域的股份合作制企業、私營企業與民營企業。
水庫移民遺留問題處理的保障措施
1建立精干、穩定的移民管理機構
現有的處理水庫移民遺留問題組織機構大多數是臨時性的,機構人員無正式編制,管理經費無正常渠道,管理權威不夠,移民干部思想不穩定,而且干部的業務素質尚待提高。這種狀況很難適應繁重的移民工作需要,亟待加以解決。因而要保證“十五”期間水庫移民遺留問題處理規劃的實施,移民機構應納入各級政府機構系列,配備正式編制人員,并盡可能選拔政治水平高、業務素質好、懂技術、會管理、責任心強、有開拓創新精神的干部參與管理;授予移民機構具有行政管理職能和必要的權限,并給予足夠的管理經費保證。
2移民安置區經濟發展規劃應納入當地地方經濟發展規劃
移民中的貧困人口是地方貧困人口的一部分,是國家八七扶貧攻堅計劃的一部分。因此,地方經濟發展的各項方針政策措施應同樣適用于移民的發展,各項扶貧的方針政策,貧困移民應同樣享受,不能搞差別待遇。
3落實各項移民優惠政策
國家已把庫區與少數民族地區、深山區、高寒山區等列為扶貧工作的重點。國家安排支農、扶貧資金和交通、文教、衛生等項經費要充分考慮到水庫移民。屬于水庫移民遺留問題處理范圍的老水庫移民,也要同樣享受國務院的《大中型水利水電工程建設征地補償和移民安置條例》中有關移民的優惠政策。地方各級政府在建設移民小城鎮,技術推廣示范、信息服務、庫區經濟產業化等方面要給予一定的政策鼓勵與扶持。
4要加大投入,切實保證解決水庫移民遺留問題的資金需求
在解決水庫移民遺留問題中,要堅持中央扶持、地方配套與移民群眾自力更生相結合,多種渠道、多種方式籌集資金。除了現有的從水電站電費收入和水庫供水水費外附加一定資金用于解決移民問題外,還應從水庫下游防洪受益的部門和單位所上繳稅的金中提取移民扶助金?!笆濉庇媱澦栀Y金的落實,是水庫移民遺留問題處理“十五”計劃目標實現的最根本保證。
5加強對水庫移民遺留問題處理工作的指導
在移民經濟發展、結構調整中,要適應市場、因地制宜、突出特色、發揮優勢,增強信息服務、技術示范手段;要按照市場經濟規律辦事,加強對水庫移民遺留問題處理工作的指導。
6改革資金管理制度,提高中央扶持資金使用效率
現行水庫移民遺留問題處理中涉及移民的社會、經濟、文教、科技、衛生等各個方面,內容繁多,中央扶持移民資金的使用性質也較復雜,而且大量的中央扶持移民資金使用是無償的,因而在移民資金使用中存在大量的尋租行為,導致了移民資金的使用效率不高。其主要原因是,移民資金使用中沒有把資金的所有權明晰給移民,不少移民機構常常是在爭取資金時,夸大資金使用的效益,而當資金到位后,由于無償使用資金,不精心運用資金,使得資金的使用效率大大低于事前的承諾。同時從中央財政到移民,中間存在諸多的環節,其效率也影響著中央扶持移民資金的使用效率。因此,“十五”期間要改革現行資金管理與使用制度,以產權制度改革為突破口,探索新的資金管理制度模式,提高中央扶持移民資金的使用效率。
篇5
1.1從汶川地震看(特)大型水庫加強地震災害應急管理的重要性據不完全統計,因汶川地震出險水庫(水電站)2473座,其中潰壩險情水庫69座,高危險情水庫331座,由地震帶來的次生災害:山體滑坡堵塞河道形成一定規模的堰塞湖35處,受威脅總人口超過200萬。由此可見,水庫一旦發生嚴重震害,不僅危及工程本身安全,還會引發次生水災,其損失往往超過地震本身造成的損失。因此,對水庫工程抗震應急管理工作的重視應上升到新的高度。
1.2丹江口水庫地震及次生災害的研究情況及意義自1970年蓄水至1985年,庫區內誘發地震800余次,南水北調中線丹江口大壩加高工程竣工后,壩高將由162m增至176.6m,正常蓄水位將升至170m,庫容將從210億m3增至339.1億m3,加大了水庫再次誘發地震的可能性。中國地震局地震研究所表明:二期蓄水后,水庫水域范圍擴大,在新淹沒區內具有發震構造條件的部位上,發生5級作用的地震是有可能的。一般天然地震在主震發生后,總體上震級水平呈衰減趨勢,在震情發展的預測分析上較有把握,而水庫發震機理和誘震因素很復雜,在震群活躍期震級往往維持在一定的水復發作,趨勢判斷難度很大,從而加大了應急決策的難度。2006年,湖北省政府確定了十堰城區、丹江口、竹溪、竹山、房縣為省地震重點監視防御區,開展丹江口水庫誘發地震研究、地震及次生災害的防治,對保障水庫上下游人民生命財產安全和南水北調中線工程的供水安全具有重要意義。
2丹江口水庫地震災害的應急管理工作情況
2.1編制完成《丹江口水庫防洪搶險應急預案》預案以切實做好水庫遭遇突發事件時的防洪搶險調度和險情搶護工作、力保水庫工程安全、最大程度保障人民群眾生命安全、減少損失為目的,對險情監測與報告、險情搶護、應急保障等方面應急工作進行了嚴格、細致的規定和部署,并根據水庫管理的內、外部環境變化作適時的調整,為水庫面對突發事件時的防洪搶險應急工作提供了指導。
2.2水庫防洪調度積累了豐富的應急管理經驗,具備一定的地震災害應急能力多年的防洪調度積累了豐富的應急處理經驗,培養了大批運行、檢修專業人員。2008年抗擊雪災和四川抗震救災中,漢江集團的搶險救災隊伍分別擔負了搶修郴州城區主干線“兩桂”線和疏通高危險級的文家壩堰塞湖的任務,體現了我們在電力、水利應急搶險方面的技術實力。
3丹江口水庫加強地震災害應急管理工作的對策與措施
3.1加強地震監測臺網的建設,提高地震災害的預警能力。目前,丹江口水庫的遙測地震臺網的技術水平為第二代,隨著二期加高工程的進行,應建設和三峽同級的第四代綜合觀測和數字地震遙測臺網。對可能誘發地震的地段要設專業地震臺網進行地震活動特征監測,以及各種地震前兆的監測研究,根據誘震預測采取防、治相結合的抗震措施。這樣不僅有利于水庫的防洪安全、水庫的安全調水和周邊民眾的生活安全,還可為丹江口水庫誘發地震研究提供寶貴的數據資料,為防震減災打下堅實的基礎。
3.2制訂、完善和落實水庫防震減災應急預案,加強預案的科學性及可操作性
預案制訂、完善和落實中應注重以下方面的問題:
3.2.1須做到一旦地震,應快速對大壩的安全作出地震反應評價,提出應急措施,制定抗震減災方案,并通過遠程通信網絡將抗震減災的方案與措施在最短的時間內呈報至決策部門,使地震引起的直接與次生性災害降至最低限度。
3.2.2預防措施重點要對在強震中最易破壞的部分進行改進,或加強結構,或改變型式,提高其抗震能力,如變電站的構架、送出線路的桿塔、設備儀表的保護、閘門的啟閉系統、土石壩壩坡、上壩道路等。水利工程的破壞主要是變電、輸電架構和送出線路的倒塌、送電中斷;機電設備、儀表、通訊、備用電源的損壞;其次是邊坡崩塌,交通中斷;泄洪設施如閘門、啟閉機的破壞,導致不能正常啟閉泄洪;廠房圍墻和生活設施倒塌。地震災害發生后,關鍵要密切監測和巡查水利工程的可能受損結構、部位及設施,及時對險情進行應急處理,使地震災害的損失和危害降至最小。
3.2.3地震災害中水利工程的應急處理還涉及到水、雨、工情的監測預報和水利工程的優化調度問題。除降雨、余震等引發的山洪、滑坡、泥石流等對水利工程造成的不利影響外,山區河流沿岸的崩山、滑坡、泥石流,可能壅堵河道,形成堰塞湖等次生災害,當湖泊水位上升到一定高度后,可能沖潰堵塞壩,形成潰壩災害,對下游大壩造成沖擊。因此,預案應對工程進行科學合理的調度,在可能的情況下,既保證正常的供水、供電,又要保證工程的安全,做好準備確保大壩的泄洪設施安全,讓大壩順利泄水,降低蓄水位,甚至考慮騰空庫容,避免出現潰壩事故。預案中還需強調,水利部門有權對易發生次生災害的設施采取緊急處置措施,加強監控,還有必要提出應急性的群眾轉移、避災方案,情況緊急時,可強制組織下游群眾避災疏散,以防止災害擴展,減輕或消除危害。
3.2.4應發展應急通信優勢技術,建立起一套空中與地面相結合、有線與無線相結合、固定與機動相結合的立體應急通信系統,加強互聯互通監管和通信相關設施保護工作。制定詳盡周密的應急通信保障預案,還應定期進行應急通信演練活動。
3.2.5與地方政府積極協作,開展防震減災科學知識的普及和宣傳教育及人員培訓和應急演練,建立地震應急避難場所,推進搶險救援志愿者隊伍建設。
3.3加強水庫管理單位與地方政府間的溝通和協調,緊密結合內、外部應急預案
水庫的內部應急預案是針對大壩管理單位而制訂,外部應急預案是針對政府和公眾,對大壩上下游地區實行應急處理而制訂,兩者應緊密結合形成完整的應急系統。水庫地震災害應急預案實際上涉及水利、工程安全、社會、管理、災害、信息工程等多領域科學,它不僅要考慮水庫大壩安全本身的一系列技術問題,還要重點考慮大壩安全與社會、經濟發展之間的相互影響、作用和協調。
3.4盡快完成丹江口水利樞紐升船機系統的改造,恢復水庫上下游的水運交通
地震引發的山體滑坡將造成公路交通損毀或受阻,短期內難以搶修恢復,嚴重遏制救援人員和物資的運入,及受傷受困災民的運出。汶川地震救援時,交通運輸部的工作組提出的“路水并舉,水路先行”搶通戰略和“打通水庫路,開辟疏運碼頭”方案,對加快搶通救災運輸通道發揮了重要作用。丹江口水庫廣闊的水域提供了打通水上交通運輸線的條件,升船機改造后過壩運輸能力將提升至300噸級,若發生地震災害時也必將成為救援的重要交通生命線。
由于地震預警系統建設的不完善和地震應急工作的社會復雜性,丹江口水庫地震災害應急管理的很多工作不可能一蹴而就。現階段,要進一步加強地震預測預報設施和能力的建設,認真總結汶川特大地震應急搶險的經驗,結合水庫實際,制訂、完善地震災害應急預案,使之科學合理有效,并加強與地方的協調配合,做好預案的落實工作。
篇6
大沙河水庫總庫容量約為1770×104m3,庫區積水面積約為43.8km2,正常蓄水位1380.50m。該水庫的灌溉工程位于仡佬族自治縣北部,水庫樞紐建在大小沙河匯口以下900m的位置處,距離縣城約為52km。灌區位于水庫的南面,共分為東、西兩片灌區,其中東部為陽溪灌區,自北向南沿凌霄河向下游延伸,西部則為三橋灌區,自北向南沿永錫河延伸。整個灌溉工程區域內全部由鄉村公路相連接,交通相對比較便利。大沙河水庫屬于中型水庫,工程等別為Ⅲ等,灌溉工程監理的主要工作內容如下:攔河壩工程、老龍洞引洪系統、康家山和林場放水隧洞、上壩公路及導流洞等等。
2沙河水庫灌溉工程監理工作要點
2.1監理工作的主要內容在本工程中,監理工作的內容主要涉及以下幾個方面:
2.1.1設計方面1)對設計文件進行審核,如設計圖紙、技術要求、相關技術措施、操作規程等等,并反饋審查意見。2)組織并主持設計技術交底會議,對技施圖進行會審。3)會同設計單位對承包人提出的與設計文件相關的意見和建議進行研究,并在監理授權的范圍內進行批復實施,同時報委托人進行備案。4)按照工程總體進度計劃和施工階段的進度安排要求,對設計單位提交的施工供圖計劃和分項工程供圖計劃進行審核。
2.1.2施工方面1)對承包合同進行全面管理,并對承包人進行審查,主要內容包括組織機構、資源配置、人員資質、特殊工種是否持證上崗等等,同時對承包人所選擇的分包單位和試驗單位的資質進行審查,并提出相關意見。2)督促發包人根據施工合同中的具體約定,落實必須提供的施工條件,并對承包人的開工準備情況進行全面、系統檢查,及時簽發開工令。3)對施工組織技術文件、施工進度計劃、作業規程、安全措施等進行審查,并重點對施工技術方案和施工質量控制措施進行審查。4)對施工承包商給出的測量設計方案和相關措施進行審查,并對測量控制網進行校核,直至符合水利工程相關測量規范標準要求。5)對設備調試大綱進行審查,當分部試運行不合格時不準進入整套啟動試運行環節,同時參與分系統試運行和整套試運行工作,并對調試報告進行審查。6)進度控制。協助發包人對工程總體進度計劃進行編制,并對承包人編制的二級網絡計劃進行核查、審批,同時對進度計劃的執行情況進行跟蹤檢查,當實際進度與計劃進度出現較大偏差時,及時提出調整意見和建議,采取相應的措施確保工程如期完工。7)施工質量控制。對承包人制定的質保體系及相關措施進行審查,并監督實施,同時監督承辦人建立健全質量管理體系,根據有關規定對承包人進場的工程機械設備、材料、構配件、半成品進行跟蹤檢測,并對承包人提出的工程質量缺陷處理方案進行審核,參與重大質量事故的調查工作。8)成本控制。協助發包人對付款計劃進行編制,并對承包人提交的資金流量計劃進行審查,對完成的工程量進行核定,同時受理索賠申請,并針對索賠情況進行調查。9)施工安全控制。對承包人提供的安全技術措施和專項施工方案進行審查,并對措施和方案的具體實施情況進行檢查,同時對防洪度汛措施的落實情況進行檢查,并參與重大安全事故的調查;督促承包人加強對參與施工建設人員的安全培訓,監督安全生產文明施工狀況。10)根據相關規定參加工程驗收,對承包人的合同執行情況進行檢查,提交監理工作報告和監理日記,督促承包人做好檔案編制工作。
2.2監理工作流程與方法
2.2.1施工階段監理工作流程監理的具體工作流程見圖1。
2.2.2監理方法在本工程中,監理工作過程中所采用的主要方法如下:1)現場記錄。具體包括每日施工現場的人員、設備、材料、施工環境、天氣以及施工中出現的各種情況的記錄。2)旁站式監理。監理機構依據合同的約定,在施工現場對工程中的關鍵工序和重要部位的施工進行旁站式監理。3)巡檢。對工程項目進行定期或不定期的監督、檢查及管理。4)跟蹤檢查。監理人員在承包人對試樣進行檢測的過程中實施全程監督,并對檢測結果的可信性進行確認。5)協調。對參與工程項目施工建設各方之間的關系進行協調,并對施工過程中發生的問題進行調解。
2.3監理工作要點
2.3.1隧洞開挖為進一步確保本工程隧洞開挖的整體質量,在對隧洞進出口進行邊坡開挖時,采用的是自上而下的開挖方式和分層梯段爆破開挖的方式。分層開挖臺階的高度為100~150cm,臺階周邊采用預裂爆破,并遵循淺孔、少藥、分層的爆破原則;隧洞洞身擬采用全面開挖的方式,周邊采用光面爆破技術。為了有效提高鉆爆殘留孔率,并減少超欠挖,必須對鉆孔的布置及排間距進行嚴格控制,若是鉆孔過程中遇到圍巖破碎或節理裂隙發育,應當采用短進尺淺孔少藥量。在鉆孔控制措施方面,因隧洞進出口采用的是手持式風鉆,洞身采用的是氣腿式風鉆,故此必須對鉆孔進度加以嚴格控制。在隧洞混凝土的襯砌施工措施方面,底板混凝土施工采用的是立模澆筑,標準段的邊頂拱襯砌混凝土施工采用鋼模臺車進行立模澆筑,以此來提高混凝土澆筑成形之后的外觀質量,同時還有利于加快澆筑施工進度。由于大沙河水庫工程地下洞室開挖圍巖巖性為砂泥巖,且地下水較多,因而在對洞室進行開挖的過程中,必須嚴格根據設計圖紙進行及時支護,同時還需要布設相應的集水坑和抽排水設施,以確保施工的安全進行。
2.3.2大壩基礎開挖為保證大壩基礎開挖質量,在施工過程中采用的是自上而下的開挖方式和分層梯段爆破開挖的方式進行,大壩開挖要嚴格按設計坐標進行開挖放樣,同時做好開挖過程的復核放樣測量,控制好大壩外型輪廓尺寸。大壩趾板、墊層區及過渡區基礎巖石為砂泥巖,注意控制光面爆破的效果,開挖時應采用淺孔、少藥、預留保護層的開挖方式施工,防止因爆破作業損壞大壩基礎。
2.3.3壩體填筑壩體填筑分為特殊墊層區、墊層區、過渡區、主堆石區、次堆石區。現場施工對采用劃線分區,各填料區連接部位處理按設計要求進行控制,嚴格壩體填筑分區,鋪料、找平、碾壓等工序加強控制,保證壩體填筑質量。
2.3.4面板砼澆筑面板是大壩的主要防滲體,關系水庫成敗,是大壩施工質量控制的關鍵點,要從原材料質量控制、鋼筋制安、止水制安保護、模板安裝、砼生產、砼入倉平倉、砼振搗及抹面、滑模提升速度、砼養護等工序和階段加強質量控制。面板砼澆筑要嚴格控制滑模提升速度,平均提升速度控制在1~2m/h,最大提升速度不宜超過4m/h,砼表面抹面要采取多次成形抹光。
2.3.5施工過程的監理控制要點1)在本工程中,應當對以下關鍵環節的施工進行旁站式監理:鋼筋綁扎、混凝土倉面驗收、混凝土澆筑、模板檢查及重要隱蔽工程等。2)在隧洞開挖過程中,應對以下內容進行控制:貫通誤差、軸線與周邊孔放樣、孔間距及裝藥量、光面與預裂爆破,并將檢查的重點放在軸線、周邊孔偏差、超欠挖量、殘留孔率指標等方面上,一旦檢查過程中發現問題,必須及時進行糾偏處理。3)混凝土澆筑情況進行嚴格的質量控制,必須做好各種原材料的質檢工作,并對模板及具體支撐情況進行認真檢查,同時還要對混凝土倉面進行質量驗收,并檢查混凝土的坍落度和澆搗情況,嚴格控制混凝土的內在強度和外觀質量以及內外溫差。4)大壩帷幕灌漿、固結灌漿及隧洞回填灌漿。灌漿作業可將檢查的重點放在孔位、孔深、沖洗以及灌漿壓力等指標的檢查上,并對實際灌漿質量進行嚴格控制。大壩防滲灌漿應當根據先固結灌漿后帷幕灌漿的順序進行,隧洞回填灌漿必須在襯砌混凝土強度達到設計要求的70%以上時才能進行。漿液可采用的水灰比見表1。對于空隙相對較大的部位應當灌注水泥砂漿或是高流態混凝土,砂漿的摻砂量不得超過水泥重量的200%。5)在設計規定的灌漿壓力下,當漿液注入率<0.4L/min時,應當延續灌注時間60min;如果注入率>1.0L/min時,繼續灌注90min便可結束灌注。
2.3.6施工成品質量的監理控制措施應對混凝土試塊等成果進行相應的試驗檢測,借此來對施工成品質量進行有效控制;對施工完畢的分項工程及工序應進行相應的質量評定,對不符合設計和規范標準要求的應及時予以跟蹤處理,直至合格為止。
2.3.7確保施工人員安全在隧洞等地下建筑施工中,必須確保有足夠的通風和照明設備及排水設施,以確保施工人員的安全;所有進入地下建筑物進行施工的人員都必須佩戴安全防護用具;在施工過程中必須配備對有害氣體的檢測和報警裝置,如防爆燈、報警器等等,當發現有害氣體泄漏時,應及時停止施工并疏散人員;所有可能遭遇雷擊的電器設備都必須安裝避雷裝置。
3結語
篇7
[關鍵詞]水庫 汛限水位 優化
汛限水位是為預防可能出現的洪水、確保大壩及下游安全、水庫在汛期允許興利蓄水的上限水位。我國傳統的汛限水位是以概率和統計學為基礎,采用不考慮預報信息的情況下設定的。調整汛限水位作為實現洪水資源化的重要手段,與水庫防洪風險緊密相連,將對經濟、政治、社會、環境產生利害雙重性的影響。借鑒國外經驗,結合我國國情對影響汛限水位調整的因素進行綜合分析,有利于在水資源規劃方面兼顧當前和長遠利益,使有限的水資源更好地為可持續發展服務。
1、水資源開發利用現狀
人類水資源開發共經歷了傳統水利、工程水利和資源水利三個階段。我國自建國后進入進入工程水利階段以來采用外延性擴建水利工程的方式增加供水,盡管經濟得到發展,卻遇到水資源開發利用方式粗放、水資源條件難堪重負的問題。以現行用水方式推算,我國到2030年用水最高峰期將達8,800億立方米,將超過水資源、水環境承載力極限。強化節水措施、推進資源水利發展在我國勢在必行。
我國正處在加速實現現代化的特殊時期,快速的經濟發展不僅給資源水利的發展帶來了機遇,也帶來了挑戰。一方面,根據發達國家經驗,在2030年完成工業化之前,年需水總量還將逐年遞增;另一方面,節水技術的推廣是以資金和技術為支撐的循序漸進發展的過程,在經濟、技術相對薄弱的情況下式的推行節水,將增加發展成本、動搖經濟快速發展的基礎。
通過適當的工程、非工程措施,挖掘現有水庫的蓄洪潛力體現了資源水利的特點,有利于經濟、快捷地緩解當前水資源緊缺狀況,有利于為節水技術的發展爭取更多的時間和經濟支持。
2 、汛限水位挖掘的潛力點
2.1防洪標準
水庫防洪標準是通過設計洪水數值的大小體現的。我國目前采用的是以高緯度國家蘇聯為代表的萬年一遇洪水和與中低緯度國家美國為代表的可能最大洪水(PMF)兩種標準中的最大者,實際上以蘇聯標準為主,山區和平原大型水庫分別采用萬年一遇洪水、兩千年一遇洪水標準設防。蘇聯是高緯度國家,年最大洪水多以融雪為主形成,變差系數Cv較小,萬年洪水僅為多年平均值的2~5倍。中國緯度較蘇聯的偏低,暴雨是形成洪水的主因,變差系數Cv較大,萬年洪水為多年平均值的6~10倍,北方則高達14~30倍。對中國河流近600年來歷次洪水的考證也證實,其中最大值接近于PMF,而PMF一般比萬年洪水小10%~30%。一些學者已經對我國在缺水的情況下仍套用蘇聯經驗提出了質疑。
2.2流域下墊面
由于人類活動的影響,流域的下墊面較以前發生了很大改變。
1)直接影響
建國初期所建的大型水庫是在全流域范圍根據氣候和特定的下墊面條件完成水文演算的。此后幾十年,水庫上游相繼建起的一系列蓄水建筑物使流域下墊面條件發生了改變,匯流成洪條件也相應發生了改變。在上游工程防洪標準高于下游水庫防洪標準的情況下,洪峰及時段洪量減少,峰現時間延后,水庫的防洪風險相應降低。
2)間接影響
人類的生產活動也間接對徑流產生影響。一方面,農作物增加了水分蒸騰,降低產流能力;另一方面,人們開采地下水和礦藏為接納降水騰空了地下庫容。山西一些地區由于采煤,地面河流已經連年干涸。海河中西部平原近年該區發生量級200mm的暴雨未發生大的澇災,而相同量級降雨在20世紀60~70年代將造成相當嚴重的災情出現。目前國內有關地下水庫的研究較少。
2.3分期汛限水位控制
水庫汛限水位的確定與P頻率設計洪水及最大出庫流量有關。在最大出庫流量不變的情況下,在年際尺度上,根據P頻率設計洪水可確定出一個固定汛限水位值;在年內尺度上,由于設計洪水只發生于汛期,可認為汛前P頻率設計洪水發生率為1,汛末為0,其間逐漸遞減,相應的汛限水位可形成由低到高的曲線而水文風險不變。汛限水位動態調控方法不但增加了水庫的興利庫容,在汛前將庫水位用至汛限水位以下的情況下,還可減小汛期的防汛風險。此外,國家在水庫加固中重視擴大泄流能力也是汛限水位調整的有利因素。
2.4天氣預報
水文專家龐炳東指出,汛限水位是水庫迎接設計洪水,而設計洪水并非每年都出現。過去由于天氣預報技術落后,無法對下一步可能發生的洪水進行相對準確的預估,水庫運行控制時較為保守,往往為等待設計洪水,失去了蓄水機會。隨著天氣預報精度的提高,人們可以從物理成因角度去探求洪水成因,而不必把注意力偏重于以概率和統計學為基礎的小概率事件上。
3、汛限水位優化的限制因素
對失事水庫的調查數據表明,漫壩多發生于沒經嚴格水文規劃的小型水庫,大型水庫發生率極小,滲流、管涌和地震毀壩是造成我國大型水庫失事的主因。
我國的水庫大多建于20世紀50~70年代,由于施工質量差,工程隱患多,多年來蓄水不足。后來國家對一些水庫進行了除險加固,但工情變得更為復雜,工程能否應對汛限水位優化后造成的水位超常規運行還存在不確定因素。汛限水位優化后的主要風險將在于工程隱患及工程管理方面。
4、結論
我國大型水庫在汛限水位優化方面存在蓄洪潛力挖掘空間,對汛限水位進行優化能增加洪水利用率、緩解當前及今后一段時間的水資源緊張狀況,為經濟的持續快速發展與節水技術的全面推廣爭取時間。
水庫在創造效益的同時也兼具風險性,在洪水資源化方面的任何努力都必須在保證工程足夠安全的前提下進行。在沒經安全論證的情況下,現行水庫運行模式不能拋棄。
鑒于影響汛限水位優化的因素復雜,建議從多方面開展工作:
(1)科學規劃。根據對水文、水資源供需情況的重新調查,特別是根據工程的安全狀況的評估進行統籌規劃,利用水文遙測系統、天氣預報系統和現有成熟水位優化理論,制定出兼顧工程安全和地區用水需求的理論汛限優化水位。
(2)主動管理。除了要對工程安全進行常規監測外,還要在非汛期嘗試逐步抬高運行水位,以發現并消除隱患,進一步從物理角度對工程蓄水潛力進行摸底;對水庫工程進行抗震模擬實驗;建立涵蓋降水、需水、工程安全等因子的計算機輔助決策系統,防止出現人為決策失誤。
(3)展開工作。聯合國土部門利用國家推進城市化的政策構建蓄滯洪區并以此形成土地儲備銀行。
參考文獻:
[1] 葉秉如,水利計算及水資源規劃[M].中國水利水電出版社,2003.
[2]張秀玲,文明宣.我國水庫失事的統計分析及安全對策探討.水利管理論文集,水利部水管司,1992.