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关键词:水利 工程 施工 监理 质量控制
正文:
1 水利工程施工质量影响因素
水利工程施工质量的影响因素有人为因素、材料因素、机械设备因素和施工环境因素等五个方面,通过监理工程师对这五个方面进行严格监控以确保工程质量和工程顺利施工。
1.1 施工人员的因素。
施工人员是工程施工的主体,参与工程的组织、施工和指挥。施工人员的主观能动性和灵活性在工程施工中容易产生误差,因此在工程建设中监理工作人员应该根据工程建设的特点,严格审查施工人员的技术资质和施工经验,监督施工人员按照程序施工,确保工程质量。对在施工中有违章作业的施工要求禁止,对工作人员的资质条件进行认真的审查。
1.2 材料因素
建筑材料是工程建设不可或缺的重要物质,在水利工程建设中所用的材料有原材料、成品和配件等,建筑材料的好坏影响着水利工程建设的质量和水利工程设施的使用[1]。根据水利工程建设的要求严格地检查建筑材料,要抓好材料的试验和检查工作,严格检查建筑材料及构配件的出场质量证明材料,对施工材料进行严格的检查验收,凡在检验中质量不合格的材料或产品不得使用,施工材料验收必须依据国家和地方有关材料检验和使用标准,从材料上确保水利工程的质量。
1.3 机械设备因素
监理工程师在水利工程施工现场根据施工的条件和施工方式对拟投入的机械设备进行仔细的审查,禁止使用陈旧和淘汰的机械设备,保证机械设备在工程建设中处于最佳使用状态,以防因为机械设备的不良运行造成施工事故的发生[2]。
1.4 施工方式因素。
施工的方式应该有施工方案、施工组织、施工工艺和技术措施等,施工的方式正确与否直接影响着工程质量和工程进度。在工程施工过程中有时会出现施工方式不全影响工程质量和增加成本。因此,监理质量审查必须结合工程情况,对技术、管理、组织和操作进行全面的分析,严格审核和控制施工按照正确的方式进行。
1.5 环境因素。
影响工程质量的环境因素很多,如自然环境、管理制度和劳动环境等,环境的复杂性决定了对工程质量影响的复杂性,如温度、湿度、季节等影响着工程质量[3]。因此,监理人员应监督和帮助施工单位根据工程特点和环境条件对影响质量的环境因素采取有效的措施。
2 水利工程施工中质量监理控制的内容
水利工程施工是水利工程建设的主要阶段,通过施工把水利建设项目变成实体。施工阶段是监理质量控制的重点环节,施工中质量控制的主要内容有:
1)建立健全机构、人员、管理制度、技术资料及必须设备自身质量检查体系。2)对开工条件进行审查。施工合同签订后,对施工所需要求进行严格审查,核查水利工程施工单位的质量认证体系是否健全,组织机构的设置情况,人员和设备的配备情况,劳动组织和施工人员的技工水平,遇到自然灾害时将采取的防护措施,主要施工材料和机械设备已经到场情况,施工图纸准备情况和技术交底情况等。3)对工程施工图纸及设计进行审查并提出修改意见,必要时组织人员进行图纸设计、划分工程项目,然后呈报质量监督机构核定。4)做好建筑材料、构配件及设备质量和规格的检查,对购买材料的检测报告、原始凭证和质量合格文件等进行核查,保证建筑材料的质量,对不合格的工程材料、相关配件及工具禁止在工程中使用,并要求承包商及时运出施工现场。5)监理工程师依据工程施工质量的标准对施工的机械设备进行检查,检查机械设备性能是否良好,对不符合施工要求的机械设备要求当场报废和更换新设备。6)对水利施工现场进行检查。查看施工过程是否按照施工要求规范操作执行,检查一些隐蔽工程和施工难度大的工程是否存在质量问题,协助项目施工单位处理工程质量事故有关的事宜。7)协助业主处理好在施工中发生的工程质量事故和安全事故。8)参与水利工程项目竣工验收,撰写水利工程项目竣工验收报告书,在验收报告和验收证明上签证,行使工程质量监督的否决权。
3 水利工程施工中的质量控制方法
质量控制的方法主要是监理工程师亲临现场查看施工全过程,定期不定期的进行巡视,对施工完成的建筑实体进行检验。在项目建设中根据不同的情况选取项目检查、监督和评估的方式,对水利工程建设的重点领域、易产生质量问题的重点阶段设置质量检查点或控制点,严格监控工程质量。工程质量检测的方法分为仪器测量法、直观法和实验法。在工程质量保证体系中,要求施工单位自身对施工程序和工程材料进行检验,然后质量监理单位或监理工程师对施工材料或施工质量进行检验,以便提高工程质量合格率。监理工程师或监理单位要正确地对待和处理项目施工中遇到的一些问题,客观、公正和合理的工作态度处理合同中发生的矛盾,既要保证合同施工的质量,又要适当的加快建设进度。在工程施工中,监理人员对工程项目进行施工前、施工中、施工后的全程施工控制,以施工中控制为重点,施工前期和施工后期控制为辅助,监理工程师通过施工材料、计算机技术、管理技术和专业技术对施工过程的质量问题进行事前预测,并对施工单位和人员进行指导性的质量保证培训。
4 水利工程施工的质量控制措施
4.1 严格做好事前技术报告审批关和开工条件审查关
在施工之前,监理工程师应该严格审查施工单位的资质证书和质量保证书,查看施工的机械设备,施工人员技能水平,工程施工材料能否满足建设需要,严格审核施工单位的施工报告、施工方案、质量报告、施工图纸等,以确保施工的质量保证。
4.2 建立施工质量检验监督制度
建立工程申报制度,购买和验收建筑材料及设备制度,施工材料和施工工具质量检验制度,质量检验及缺陷处理制度,隐蔽工程和工程关键领域的监理制度,施工中突发事件的调查处理制度和工程施工及工程质量的检验制度等。
4.3 制订工程质量检测的工作程序
水利工程项目质量检验必须执行“三检制”,即“自检、质检和联检”。首先施工承包商对水利工程施工质量进行全面仔细的检查,对不符合工程要求的建筑进行拆除和重新建设,并做好检测记录和填写《水利工程施工质量评定表》,通过自检合格以后,由监理人员协同水利工程项目建设单位对施工建筑进行二次检查,并评估工程质量的优劣和等级,对涉及重大隐患的隐蔽工程及工程关键环节进行严格检查,严格按照建设项目的标准目标质量执行。再由建设部门、管理部门、质量监督部门、监理部门、项目设计部门和施工单位联合组成质量检查监督小组共同检查,并评定工程施工的质量等级。施工质量检查与评定程序和标准必须依据《水利工程施工质量评定规程》和《堤防工程施工质量评定与验收规程》的有关条款和规定。
4.4 施工现场全程工程质量检查制度
从施工前期、施工中到施工后期对原材料、操作工序、操作规范和工程质量检查等是否符合技术标准和规范进行监督检查,发现不符合施工要求的应该及时向施工单位负责人提出,并要求立即改正,质量检查程序及工程完工后施工单位按照要求执行“三检制”情况。
4.5 严格执行工程质量验收制度
在工程质量检验中,必须在上一道工序检验合格后才能进行下一道工序的施工,以防止施工产生质量问题而无法解决。水利工程检查验收可分为阶段性施工验收、分阶段或工期工程验收、单位施工工程验收和工程整体竣工验收。监理人员或监理单位要严格按照《评定规程》复核工程质量,如果发现工程质量存在严重问题的工程,应该要求施工单位立即修补、返工或停止施工。
4.6 运用合同文件进行工程质量控制
监理人员在施工现场发现施工质量存在严重问题时,应该以《现场指示》或《监理通知》的方式干涉施工单位,要求施工单位正确施工,对施工中出现的不符合质量要求的建筑实体给予拆除或修补。
4.7 利用支付控制手段对工程质量控制
监理单位或监理工程师可以通过资金分段支付的方式来控制施工单位的施工质量。监理工程师对工程检验并评定工程质量的等级之后,把业主赋予的支付控制权力予以实施,才能给施工单位支付项目资金,这样有利于施工单位施工质量的保证。
5 结 论
水利工程是基础性工程,是国家投资建设的利民富民工程。工程质量是工程项目建设的关键因素,关系到整个工程的建设和投入使用,劣质的工程将会使国家和人民生命财产受到损失和威胁。由于工程质量所引起的工程事故逐年增加,国家对工程质量问题非常关注,通过行政措施、经济措施和法律措施严格控制在工程项目中出现严重的质量问题,以确保水利工程建设中质量不存在问题,保质保量的完成项目工程。
参考文献:
[1]莫明海.浅析水利工程监理的探讨[J].四川建材,2009,35(03):88 - 90.
1.全程性
从监理单位和委托单位签订合同开始,到水利工程竣工验收结束,双方的委托合同终止,监理单位一直需要承担建立风险。因此,监理单位需要在水利工程建设施工的整个过程中,都要做好监理风险的防范与控制措施。
2.规律性
虽然不同水利工程的技术难点与重要环节并不相同,但是经验积累和实践表明,监理风险多发生在模板安装与深坑支护等方面的几率较大。因此,监理单位需要在工作中重点控制工程施工的关键环节,做好风险预测和防控工作。
3.多变性
水利工程施工周期较长,施工过程中收到的影响因素众多。因此,监理过程中的风险也较为多变。例如天气突变就可能影响监理工作中施工命令的正确性,所以监理单位需要加强风险意识,制定详细的防控措施,减少风险造成的损失。
二、水利工程建立过程中存在的风险
1.设计单位方面产生的风险
例如设计单位在设计中采用新技术或复杂工艺流程;勘察资料等外部资料的不完整;设计进度的不合理,如设计的施工周期过于乐观;工程设计存在缺陷,如没有了解地质情况就进行设计,在施工中不得不变更设计等。这些因素都会使水利工程设计存在风险,进而影响到水利工程监理工作。
2.建设单位方面产生的风险
例如施工单位选择错误;建设单位将水利工程肢解,分包给不同的施工单位;制定不合理的工期目标,要求施工单位盲目赶工期;建设单位盲目干预工程建设,如施工材料采购和工程整改等,这些都会阻碍监理单位开展工作,使得监理目标无法实现。
3.施工单位方面产生的风险
例如施工单位私自将工程转包或者分包,没有向监理单位报告;不服从监理单位的管理,在施工中弄虚作假;施工单位管理不善,过分依赖监理单位等。这样既影响水利工程施工的质量,又影响监理单位的工作,给监理工作增加了难度。
4.监理单位自身产生的问题
例如监理人才缺乏,监理人员的素质参差不齐;监理工程师没有很好地履行自己的职责或者做出超出自己工作范围,给水利工程项目造成损失;监理单位管理不善,没有与建设单位和施工单位做好沟通交流;监理人员违背职业道德,做出违法违纪的事情等。这些因素会直接给监理工作带来风险,使得监理工作无法达到预期。
三、水利工程监理过程中的风险控制措施
在水利工程建设施工中,监理单位在了解可能存在的风险以后,需要制定行之有效的措施,对监理风险进行预防和控制,以保障水利工程建设施工的质量,以及工程参与各方的经济利益。
1.设计单位产生风险的控制措施
在水利工程项目开始建设之前,监理单位需要和设计单位进行及时有效的沟通交流,全面了解水利工程项目及其设计要求。同时,监理单位需要认真审查工程设计图纸。如果对工程设计图纸存在疑问,或者设计图纸和施工现场的情况不相符合,监理单位需要及时将其告知建设单位,并与设计单位进行交流,协助设计单位对设计图纸进行更改和完善,以保证设计图纸满足水利工程项目施工的要求。
2.建设单位产生风险的控制措施
监理单位与建设单位签订有委托合同,主要是为建设单位提供服务,因此监理单位需要妥善处理建设单位所产生的风险。一方面,监理单位需要正确处理与建设单位之间的关系,做好建设单位和施工单位之间协调的桥梁,既不能过分偏向于建设单位,置施工单位的利益于不顾,也不能对建设单位有欺骗行为,向建设单位隐瞒工程施工的具体情况,从而取得建设单位对监理工作的理解和支持。例如在水利工程施工中出现问题时,监理单位需要和建设单位进行沟通,及时将情况反映给建设单位,而建设单位需要支持监理单位的工作,相信监理单位会遵守合同约定,处理好施工中出现的问题,保障建设单位的经济利益。另一方面,监理单位需要对建设单位负责,履行委托合同中自己的责任,并了解建设单位的具体情况。例如在和建设单位签订合同前,监理单位需要向建设单位了解水利工程项目建设资金的来源和资金的数额情况,是否可以满足工程建设所需;建设单位的影响力和信誉情况,以及与其它监理单位合作情况,是否出现诉讼官司和拖欠监理费用问题;建设单位有无水利工程建设的经验,其所为委派的主管人员是否有决策权利等。这有了解清楚这些情况,监理单位才能对建设单位情况进行全面的评估,在与建设单位签订委托合同后,降低或者避免建设单位对监理工作带来的风险。
3.施工单位产生风险的控制措施
首先,对施工单位将水利工程进行转包或者分包的行为,监理单位需要依据相关标准和实际的情况,采取不同的处理措施。例如对合同规定不允许进行分包的工程,坚决不允许施工单位分包;对允许分包的工程,严格审查分包单位资质,杜绝不合格的分包单位进现场施工;加强对分包合同的管理,要求施工单位将分包合同提交建设单位进行备案,对存在违规行为的分包单位,责令其限期整改,并按照规定进行处罚,拒不整改和不接受处罚的分包单位,坚决进行清退;对施工单位加强管理,杜绝以包代管和包而不管的行为,如果施工单位不能履行合同,则需要扣除其一定的管理费用作为惩处。其次,如果施工单位中标较低,监理单位需要防止其出现预算超支的情况,对施工单位的施工材料进行严格检查,如产品的合格证、质量检测报告和进场数量等,并到施工的现场对施工材料的规格型号进行仔细核实,看其是否和上报材料相一致,以保证施工材料的质量和数量符合水利工程施工的标准,消除其中可能存在的质量隐患,以免因质量问题出现工程返工情况,增加水利工程项目的施工成本。最后,监理单位需要明确自身职责,不要做超出工作范围的事情。有的施工单位为了降低施工管理的成本,在水利工程项目施工中,没有按照合同规定配置管理人员和施工设备,而由监理单位代替管理职责。对于此种情况,监理单位要坚决予以拒绝,不能越俎代庖替施工单位安排技术人员和施工人员,以免出现问题时承担不必要的责任,增加了监理工作的难度。
4.监理单位产生风险的控制措施
首先,监理单位需要在监管的过程中遵守国家的法律法规,严格约束自身行为,按照国家法律规定的标准和要求开展监理工作,制定严格的规章管理制度,提高监理人员的法律意识和责任意识,真正发挥监理单位在水利工程建设施工中的作用。其次,监理单位需要加强内部管理,提高监理人员的综合素质。例如监理单位为单位人员提供培训机会和实践机会,帮助监理人员丰富监理知识和技能,积累监理工作经验;引进优秀的监理人才,建设高素质的监理队伍;加强与其它监理单位的沟通与协作,互相交流、分享和借鉴监理经验等,提高监理人员的管理意识和质量意识。同时,监理单位需要提高监理人员的道德品质,坚守自己的道德底线,不在工作中做出违法违规的事情,损害监理单位的名誉。
四、结语
【关键词】水利工程;质量检测;控制;对策
1 工程质量检测作用
工程质量检测的作用:一是只有通过质量检测,才能得到工程质量相关数据,才能和规范、设计质量标准相对照,进而判断工程质量的合格情况;二是质量检测为工程质量控制提供了数据,检测数据为工序质量控制提供了依据;三是对进场设备、半成品及建筑原材料实行全面的质量检测,为保证进入施工现场材料的质量合格,杜绝因建筑材料质量问题而导致建设工程质量事故的发生。因此,检测是保证工程质量的重要手段,在质量形成中具有重要的地位。它通过对原材料、半成品、单元工程检验和竣工检验活动严把质量关,具有预防把关和签别双重性质的职能。
2 水利工程质量检测的现状
检测行业从无到有,发展到目前的近5000 家,其中试验室约占40%,检测机构占30%,院校力量占30%。企业设立的试验室,作为企业内部附属机构,限制了他们走向检测市场的步伐,使其检测能力处于劣势,各机构设立的检测室由于其政府背景,垄断检测形式占据优势,成为主检力量。院校加大检测投入,转型为独立法人检测企业。它们在技术力量方面有优势。在市场竞争中已经总结了许多经验。
3 水利工程质量检测的内容
水利工程质量检测是质量监督、检查、评定、核定、验收的重要依据,是保证工程施工质量的重要手段。一般来说,是指对用于水利工程建设的原材料、中间产品、金属结构、机电设备等进行的测量、检查、试验、度量,通过分析计算,将得出的质量特性指标与国家标准和部颁规程规范、技术质量标准、批准的设计文件等进行比较,从而判定施工质量优劣的过程。
3.1 中间产品、原材料的质量检测
按照原国家水利电力部、能源部和现国家水利部颁布的《水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准》等7 个验评标准(即SDJ249.1-88~SDJ249.6-88,SL38-92),以及有关技术规程、规范的要求,对砂石料等中间产品、水泥钢材等进场原材料质量进行全面检测。
3.2 水工金属结构、启闭机及机电产品的质量检测
水利水电工程中如闸门、压力钢管等金属结构,其制造中的检测,一般可分为:材料合格证及其检测报告、形位尺寸偏差检测、光滑柱(孔)面尺寸检测等。其安装中的检测,一般可分为:构部件制造和质量检测、构件拼装检测、焊缝的无损探伤报告、金属结构安装调试检测、防腐处理检测、闸门启闭试运行检测、压力钢管水压试验和充水试验检测等。
启闭机及机电产品在安装前,应检查其出厂合格证及有关技术文件,并作好开箱检验记录。在试运转前,应作好设备安装调试检测工作,同时应对设备在无负荷、静负荷、动负荷工况下作试运转检工作。
3.3 单元工程质量检测
施工单位按照有关技术规程、规范的要求进行“三检制”,建设(监理)单位根据平行检测、跟踪检测资料,对单元工程质量进行评定的过程。实际检测时,可按照水利部颁发的《水利水电工程施工质量评定表填表说明与示例》(共246 张表格)的要求,对单元工程的检查项目、检测项目作定性检验和定量检测。
3.4 工程外观质量检测
单位工程完工后,由质量监督机构组织建设、监理、设计和施工等单位组成外观量评定组,并按照有关规定共同研究确定外观质量评定标准,对单位工程的外观质量进行现场检测,评定其质量等级。
3.5 工程竣工质量检测
工程项目完成后,在竣工验收前,按照有关规定对工程进行综合性的全面质量检测,为核定工程质量等级提供依据。检测单位应为通过省级以上计量主管部门计量认证,取得相应水利工程质量检测资格的单位。
4 工程质量检测中存在问题及对策
4.1 施工单位工程质量检测的制度、机构、手段和条件不具备不完善或“三检制度”把关不严,致使施工单位“三检”制度缺失,把施工单位“三检”工作转嫁到监理单位身上,增加监理人员的负担。因此水利工程质量监督、管理部门应定期举办各种培训班,提高参建人员理论技术水平,从事质量检测工作人员必须持证上岗,确保工程质量检测工作符合要求。
4.2 施工现场取样监督管理机制存在漏洞,出现式样合格但工程实体质量不合格的不正常现象,使质量检测手段失去对工程质量的管理控制作用。监督管理机构应建立、落实严格监督管理体制,落实责任追究制度,处理不良行为单位和人员。
4.3工程评定资料数据、签名不真实,涉嫌资料造假。监督管理机构建立工程开工前有关人员签名备案制和相关责任追究制度。
4.4第三方质量检测机构管理不规范,为了商业利益行业之间相互竞争,竞相压价,造成管理混乱。对此行业管理部门应加强管理,建立完善质量管理体系,质量监督部门应对服务于工程的第三方质量检测机构纳入监督范围内。
5 加强工程质量检测水平措施
水利工程施工质量关系国计民生。提高检测的水平,保证工程质量尤关重要。应着眼于社会经济发展的形势,重点考虑以下因素。
5.1 完善质量管理体系
积极发挥社会舆论对质量监督作用,配备先进的检测设备。要借鉴国际“飞行药检”的成功经验,到现场取得检测数据后,迅速提出处理意见,发现的质量问题,及时处理。按照《水利工程质量管理规定》要求,完善监督质量管理体系,使质量工作处于分工负责的局面。关系工程管理是否顺畅、责任是否明确、运作是否有效的问题,是加强工程管理必须首先解决的问题。受薪资质标准的限制,在今后相当一个时期,把生存发展的领域定位工程建筑市场,必须把企业做强,把工程干好,提高核心竞争力。完善工程管理责任体系,把工程管理的各个环节,有效形成一个整体。
5.2 树立现代企业管理观念
我国国有企业与旧体制联系最为紧密,观念的转变也最为困难。平均主义、因循守旧、不求效益等落后观念,还影响着一些企业经营管理者的行为。这正是目前我国一些国有企业管理混乱,改革举步维艰,经济效益严重滑坡的重要原因之一。因此,国有企业管理创新首要的是观念创新。质量检测从事业单位向企业转变,检测机构从先前的企业的附属机构向独立法人转变,决定了检测机构就是技术服务性企业,作为检测机构来讲,必须建立起现代企业管理观念,借鉴和利用一切企业管理的先进手段和方法,来帮助检测机构健康发展。利用CRM 软件来提高客户服务质量,来加强检测现场的有序性,提高检测机构的信誉度等等。一旦检测行业,真正引入现代企业管理先进经验,检测行业才可能真正的做强做大。
5.3 提高检测人员的专业水平。高素质的检测人员和先进的检
测设备是保证检测成果质量的重要因素。检测人员应具有丰富的水利水电工程建设经验,最好还直接参加过工程的设计、施工、监理、检测等方面的工作,才能保证检测过程中的质量。在检测设备上,所有仪器设备都必须经过有关部门的计量认证,这些先进的仪器才能够保证检测数据的准确性和可靠性。
关键词:水电站 水工管理 大坝监测 水库调度 水工建筑物 防汛
1、前言
沙坡头水利枢纽是国家实施西部大开发的一项标志性工程,也是宁夏自治区“十五”期间开工建设并建成发挥效益的一项重点水利工程,工程建成后为宁夏农业灌溉、电力供应、洪水控制及社会稳定等多方面起到了积极的推动作用。在工程稳定运行发挥效益的同时,作为水电站运行的水工管理者应该从如何实现电站安全运行的长治久安出发,不断摸索和完善水电站的运行管理方式。结合沙坡头水利枢纽水力发电厂自投运至今的水工管理经验,从大坝安全监测、水库调度、防洪防凌、水工建筑物维护四个主要管理职能浅析水工管理工作在水电厂的运用。
2、工程概况
沙坡头水利枢纽位于宁夏回族自治区中卫县境内,该工程是以灌溉、发电为主的综合利用工程,总库容0.26亿m3,总装机容量120.3MW,设计灌溉面积87.7万亩。工程属二等大(2)型工程,主要建筑物按3级建筑物设计,次要建筑物按4级设计。设计洪水标准为50年一遇,校核洪水标准为500年一遇,相应洪峰流量分别为6550m3/s、7480m3/s。并按2级建筑物下限洪水标准进行复核。正常蓄水位为1240.5m,汛期运行水位为1240.5m,死水位选择为1236.5m,校核洪水位为1240.8m。
3、大坝安全监测管理
3.1 大坝安全监测系统介绍
大坝安全监测是通过仪器观测和巡视检查对沙坡头大坝的主体结构、坝基基础、两岸边坡、相关设施以及周围环境所作的测量及观察。通过各种观测手段,以及时取得反映坝体、坝基和岸坡性态变化以及环境对大坝作用的各种数据,并通过对数据的整理、分析,形成立体、形象的图形资料、文字资料,以查找大坝的安全隐患并及时采取措施,保证大坝的安全运行。其目的在于:
(1)监视工程安全。通过安全监测可以及时获取坝体运行的第一手资料,评价沙坡头水利枢纽大坝的安全状况,实现对工程的在线、实时安全监控。
(2)服务工程效益。通过安全监测,可以及时了解和掌握枢纽大坝的工作性态、异常迹象,制定工程的运行计划和维护措施,为充分发挥工程经济效益提供技术服务。
(3)检验设计和施工。通过安全监测,可以认识枢纽工程监测效应量的变化规律,对基本理论、设计方法、计算参数等作出验证,对施工措施、材料性能、工程质量等作出验证。
3.2 大坝安全监测数据采集
3.2.1 自动化数据采集
参照《大坝安全监测自动化技术规范》,沙坡头水利枢纽的监测系统主要包括变形监测、渗流渗压监测、应力应变监测、环境量监测等。接入自动化系统的仪器共19类,合计安装埋设372支仪器,结合采集系统和数据管理系统形成沙坡头安全监测的管理网络。系统内的全部仪器均采用“自动控制方式”进行定时监测。目前各类仪器的测量频次设为1天/次,每日完成的数据采集量近500个。
3.2.2 人工数据采集
沙坡头水利枢纽大坝安全监测目前依靠人工进行数据采集的主要有四个部分:
(1)坝顶沉降量。通过定期的一等精密水准测量获得坝顶垂直沉降变化数据;
(2)坝基排水量。通过定期人工测量获得坝基渗漏排水量数据;
(3)坝基扬压力。通过人工观测灌浆廊道内的扬压力表获取坝基扬压力数据,并与自动化数据进行比对;
(4)人工仪表测量。对部分未接入自动化系统的仪器进行人工测量取值,并与自动化数据进行比对,复核数据准确性。
3.3 大坝安全监测数据分析
(1)日数据分析。检查当日监测数据,对比历史数据了解当日数据走势、规律,从而判断数据的真伪、仪器的完好。
(2)月数据分析。整理当月监测数据,进行统一计算,根据计算结果绘制变化过程图、变化柱状图,并对比历史数据,分析各个监测项目、监测部位的全月变化性态是否符合历史同期变化规律。
(3)监测数据采集、汇总、分析等一系列工作的成果最终是以《大坝安全监测报告》的形式呈现。《监测报告》是将分析结论通过文字、表格、图形等直观的表现手段对大坝的实时运行性态进行描述,阐述坝体各个部位的运动规律、坝体各类仪器的运行状况、坝体各种参数的异常表现,并提出坝体各类缺陷的维护建议。
4、水库调度管理
4.1 水库调度工作介绍
水库调度是枢纽大坝工程管理的主要环节之一。其内容包括:拟定水库调度方式、编制水库调度计划,参照水库每年库容情况与预计的天然来水情况,有计划地合理控制枢纽在各个时期的蓄水和放水过程。其意义在于:在确保大坝及主要建筑物安全、上下游沿岸建筑物安全、满足规定的综合利用要求的原则下,经济用水,充分发挥水电站的防洪、灌溉、发电、兴利的目的,最大限度满足枢纽运行指标。
4.2 水情测报工作
水情测报、水文预报工作是水库调度的数据收集整理阶段,也是基础工作。通过与上下游水文、气象部门的紧密联系,完成水调基础数据的采集工作,并实现了与梯级电站的信息互动,与电网调度中心的水情互通。
沙坡头水电厂水情测报的主要内容有:计算前日的水位、出入库流量发电量、单位耗水率、溢(泄)水量等数据,预测当日来水情况。并在每日9时前,将各类水情信息报送至电调、防汛办等水行政部门。同时,在每月1日前按规定表格填写本枢纽上月水库运行资料、下月水库运行计划报电调、防汛办。
4.3 水库调度工作
(1)根据水文气象预报和历史资料分析,编制下一年度水库调度运用计划,并报电调、各级防办。
(2)水调人员每月25日前,应制定出下月来水预计、发电量预测,并安排水库调度计划(含水量预报修正及水库运行方式)。
(3)每年1月,按规定表格填写本枢纽水库上年度水库运行资料报防办、电调及各级水行政主管部门。
(4)在遇特殊水情、较大洪水时,及时编制临时调度方案调整水库运行方式,保证大坝安全。
(5)在日常水库调度工作中逐步建立水库调度技术档案、不断积累水库运行资料,对水库调度方式不断完善和优化。
4.4 水库调度的防洪意义
水库调度工作对于确保水电站安全,充分发挥防洪、兴利、生态等综合效益,实现水资源的合理配置和可持续利用,促进经济社会可持续发展具有十分重要的意义。在遇上游发生洪水时,可以通过科学合理的调度采用滞洪、蓄洪等方法来存洪水、削减洪峰、改变天然洪水过程,以达到下游河道允许泄量及枢纽允许泄量的要求,从而保证下游群众、财产、农田的安全,保证枢纽本身安全。水库调度工作要正确权衡防洪与兴利的关系,当防洪与发电存在矛盾时,发电必须无条件服从防洪。
4.5 水库调度的发电意义
通过合理的水库调度,可以在保证工程安全的前提下,提高天然径流利用率,增大枢纽发电效率,确保电网安全运行。同时水库调度可以起到库容补偿、水文补偿的作用,在不增加任何外力的条件下,获得显著的经济效益。根据中外专家实际论证:中长期发电优化调度可增加发电量2.0%~5.5%,短期发电优化调度可增加发电量1.5%~5.0%。对于沙坡头水利枢纽这种日调节的径流式电站,意义尤其显著:
(1)遇较大洪水时,通过增大机组负荷预降库水位后持续保持高水位运行状态,不仅在洪峰到来前预留出了足够的拦洪库容,同时又提高了机组发电效益。
(2)通过精确的水文预报,合理安排机组检修时间。根据机组运行情况,将检修工作尽可能安排在上游来水较少的时间段内,有效避免了在上游来水充沛时段,枢纽因机组检修而导致过水能力降低,造成的不必要弃水。
(3)在上游来水超出枢纽发电过水能力时,利用多余来水开启排沙孔进行清淤拉沙等多种手段的水库调度方式,有效减少了弃水、提高了水资源利用率、增加了机组发电效益。
5、水工建筑物维护
5.1 水工建筑物维护工作介绍
水工建筑物受力情况复杂,同时受到各种自然因素、环境条件的影响,因此其工作状况随时都在变化,各种相互作用的力经常会出现重新组合、重新作用的现象,导致坝体、坝基的变形。为保证大坝、泄洪闸、主副厂房及各类辅助建筑物安全运行,必须对上述水工建筑物进行经常性的检查、维护。
5.2 水工建筑物巡视
水电站建筑物缺陷、变形普遍具有隐蔽性、渐变性,初期的表现并不是非常明显,只有随着时间的推移才会逐渐显露出来。但是对建筑物维护工作来说,最好的方式就是在初期将隐患消除,这就突出了“水工建筑物巡视工作”的重要性,水工巡视人员必须有高度的责任心,能够认真仔细,一丝不苟的对大坝的每个部位进行排查。
巡视工作必须严格按照规范规定的频次进行,必须做到“两无、两随、三固定”(无缺查部位、无漏查部位,随时巡视、随时记录,人员固定、仪器固定、频次固定),任何情况下不得中断观测。在水库放空、水位骤变、最大水位、高温低温、地震暴雨等特殊环境条件下,还需增加巡视频次。
巡视结果建立巡视台账,及时更新已发现缺陷的变化情况,及时描述新发现缺陷的详细信息。便于在日后进行维护工作时,能够准确分析缺陷成因、准确定位缺陷部位、准确制定处理办法。
5.3 水工建筑物维护
水工建筑物维护工作的原则是“经常巡视、养重于修,小坏小修、随坏随修”,尽可能的避免严重损坏后的大修工作。同时根据维修性质、工程大小,水工建筑物维护工作又分为“日常维修”、“专项大修”和“抢修”。
5.3.1 日常维修
根据日常巡视工作检查发现的问题所进行的日常保养、局部修复。沙坡头水利枢纽存在的日常修复项目主要有:坝体裂缝处理、坝体渗漏水处理、厂房建筑修补等。
5.3.2 专项大修
投资大、工程量大、处理难度大、技术复杂的较大缺陷,经报上级主管部门批准后,委托专业施工单位进行的维护施工。专项大修期间,水工管理人员负有方案审批、施工管理、竣工验收等责任。
5.3.3 抢修
当建筑物、设施发生了影响枢纽电站安全运行的紧急故障时,紧急采取的维护、修复措施。
6、防汛、防凌
6.1 汛前工作
(1)编制“防汛(凌)预案”、“汛(凌)期水库调度运用计划”、“洪水预报警报系统”;
(2)汛前各类水工建筑物检查、泄水设施运行工况检查;
(3)防汛(凌)物资仓库建设;
(4)防汛组织机构建设。
6.2 汛中工作
(1)在上下游水文、气象部门的配合下,做好近期来水情况预测,编制水库调度方案,同时严格落实汛(凌)期水情值班工作;
(2)泄水建筑物巡视检查、泄水设备试运行;
(3)上下游库区凌汛巡视检查;
(4)根据汛(凌)情,及时编制《防汛(凌)简报》报送相关管理单位;
(5)遇超标准洪水,或特殊水情、沙情,依据实时水情、工程状况及防汛(凌)调度运用计划,编制《水库临时调度方案》控制洪水,及时向主管部门、上下游水行政部门汇报,并启动相对应的“预报警报系统”。
6.3 汛后工作
(1)编制《防汛(凌)工作总结》,总结防汛(凌)经验;
(2)汛(凌)期内的水务计算、统计(洪峰流量、泄洪水量、流凌状况、封河开河状况等);
(3)对汛期内出现隐患的工程部位、设施及时消缺。
7、结语
(1)学习力是联系竞争力、创新力的桥梁和纽带。沙坡头水利枢纽大坝安全监测系统尽管目前监测项目较完整,但随着科学技术的不断发展,新的监测方法、新的监测手段、新的监测软件陆续投入到了实际工程活动中,水工管理工作不但要加强加强硬件、软件设备的建设,更要不断学习先进的技术知识,吸收先进的管理理念。结合技术抓管理、结合管理搞技术。
论文摘要:近年来的大规模水利工程建设以及对运行多年的病险水利工程的加固维修,大面积的扰动土地,加上强降雨的冲刷,将产生严重的水土流失。工程建设产生的水土流失量的监测尤为重要,它是水土保持措施布设的依据,也是防治效果完成情况的参照标准。对于占地范围大,施工周期长的项目通常采用径流池观测法和卡口站观测法测水土流失量。对于达不到以上要求的一般采用钢钎法和简易坡面量测法测水土流失量。本文利用钢钎法和简易坡面量测法测项目区的水土流失量,并对监测结果进行分析,得出的数据为今后的水保方案设计和验收提供依据。
1 概述
广东是南方水资源最为丰富的省份之一,近年来兴建了大量的水利工程。截止到2009年12月31日,广东省的有大中型水库334座,小型水库7036座。受当时条件所限,已修建的水利工程经过几十年的运行,普遍出现老化,病险问题突出,安全隐患大。从2003年开始大规模开展除险加固工程建设,许多加固工程也相继完成。这些工程的建设和维修加固过程中大面积的扰动地表,必定会产生水土流失,如何准确的测量出此类工程建设扰动地表产生的水土流失量对以后水土保持的实施起到了至关重要的作用。
广东省高州水库是广东省的大型病险水库之一,该水库由两个库区组成,之间由联通渠连接。工程扰动范围大,施工周期长,工程建设产生的水土流失影响范围广。本工程取土场多,弃渣场多,是水土流失的主要来源。因此,开展本工程水土保持监测工作,尤其是渣、料场水土保持监测工作是监测的重点。施工期采用钢钎法和简易坡面量测法测项目区水土流失量。植被恢复期采用土壤侵蚀分类分级标准,对项目区侵蚀强度采取定性分析,最终判断出工程水土保持措施是否落实到位,这就是水土流失量监测的最终目的。
2 监测方法
该工程监测方法主要采用调查监测法、地面定位观测法和巡查法。
(1)调查监测:调查监测是指定期采取全面调查的方式,通过现场实地勘测,采用GPS定位仪结合地形图、数码相机、测距仪、测高仪、标杆和尺子等工具,测定不同分区的的地表扰动不同类型的面积。
(2)地面定位监测:本工程主要使用钢钎法和简易坡面量测法。
钢钎法:在汛前,将直径0.5~1.0cm、长30cm的钢钎,根据坡面面积,按照横3行,竖4列的布局布设于监测区域,每条钢钎前后左右各相隔2m,样方面积为80m2。钢钎沿铅垂方向打入坡面,距坡面均留5cm,编号登记入册。在每次暴雨后和汛期终了,观测钉帽距地面高度,计算土壤侵蚀厚度(采用均值)和土壤侵蚀量。
简易坡面量测法:在开挖边坡和堆填边坡已经发生侵蚀的地方,通过选定样方,测定样方内侵蚀沟的数量和大小,以及样方坡面面积、初形成的坡度、坡长、地面组成物质等,并记录造成侵蚀沟的降雨,每次降雨或多次降雨后量测侵蚀沟的体积,从而得出各时段的沟蚀量,并通过沟蚀与水蚀的比例计算出流失量。
(3)巡查法:不定期地进行全线踏勘,若发现较大的流失现象或扰动类型的变化(如出现新堆渣、已堆渣消失、开挖面采取了措施等)及时监测记录。
3 监测点布设
监测点布设主要指长期定位监测点。根据广东省高州水库除险加固工程的特点和扰动地貌的土地类型划分结果,定位监测主要布设在弃土弃渣场平台和坡面、土料场、大型开挖面、挖方区域、填方区域以及相应的背景值观测点。
4 监测的实施情况
(1)监测前期:主要采用巡查、调查监测法。组建工作组,调查该工程地理位置、气候水文、地形地貌、土壤类型、原地貌各土地利用类型的面积、植物种类及覆盖度、项目区所属的水土流失类型区、水土流失形式、土壤侵蚀模数背景值。
(2)施工期:依据监测方案对项目区进行全线踏勘调查,选定典型地块设立水土流失观测场,对工程建设的水土流失及水土保持措施的拦渣保土状况进行定期定位观测;同时开展面上的调查、巡查监测,及时掌握工程建设过程中水土流失及其防治的动态变化情况,记录工程进展状况、损坏水保设施量、土石方量、弃渣量、水土流失量、流失强度,以及对周边地区生态环境的影响和危害情况。
(3)植被恢复期:采用样地调查及巡查等方法,监测项目区水土保持措施落实情况(数量和质量);工程措施的数量、完好程度和运行情况;植物措施的生长情况、成活率和覆盖度;各项防治措施的拦渣、保土效益等。
5 监测数据分析
利用钢钎法和简易坡面量测法测得广东省高州水库除险加固工程施工期共产生土壤流失总量为1.8万t,平均土壤侵蚀强度为8416t/km2.a。其中主体工程区产生的水土流失量为1.04万t,是土壤流失的主要来源,平均侵蚀强度为7266t/km2.a;其次是取土场区,水土流失量为0.56万t,平均侵蚀强度为12500t/km2.a;弃渣场产生的土壤流失为0.10万t,平均侵蚀强度为10800t/km2.a;施工(营)场地产生的水土流失量为0.05万t,平均侵蚀强度为4800t/km2.a;临时道路产生的水土流失量为0.04万t,平均侵蚀强度为8000t/km2.a。
植被恢复期,根据项目区的地形条件、植被覆盖率和降雨情况,对项目区地表类型进行分类,项目区的植被覆盖率为58.7%,其中建筑物及固化面积为24.96hm2,本区域不产生水土流失;平地面积为35.50hm2,本区域产生的水土流失为微度流失;坡度为5~8°的面积为12.33hm2,本区域产生轻度流失;坡度为8~15°的面积为5.05hm2,本区域产生轻度流失。项目区多年的平均降雨量为1938.8mm,施工期项目区的年平均降雨量为1787mm。根据植被覆盖率、地形条件和降雨量综合分析得出,植被恢复期的土壤侵蚀强度小于500t/km2.a。
施工期项目区水土流失量的监测通过采取桩钉法、简易坡面量测法对不同类型的施工工区进行了监测,批复的方案的防止责任范围是96.81hm2(扣除淹没区面积),预测的水土流失量为5.13万t,项目区的土壤侵蚀模数为52990t/km2.a,侵蚀强度属于剧烈侵蚀级别;实际监测的防治责任范围是77.84hm2,实测的水土流失量为1.8万t;施工期实测水土流失量比方案预测值减少了3.33万t。
植被恢复期项目区的土壤侵蚀强度低于500t/km2.a。监测结果表明,扰动后的项目区经过水土流失治理,项目区的水土保持布局更为合理,生态环境改善明显。
6 结论
(1)多数维修加固工程由于工期短或者是工程占地面积有限等因素,不具备径流小区和卡口站观测条件,所以简易观测法作为最直接和最直观的观测方法适用于绝大多数开发建设项目。其观测数据通过多次测量汇总后翔实的反应了项目区的水土流失情况。
(2)结合工程的监测方案、合理划分监测区域并布设监测点、选择科学的监测方法,做到多种方法相结合,以提高监测的时效性和准确性。采用了定期定位的监测方法,整个监测过程所记录、整理的数据及图文资料可真实、动态的反应出工程建设中水土流失变化状况、水土保持措施的实施和防治效果,为今后水保方案设计和工程水保验收提供依据。
(3)在监测过程中,采用了调查监测法、地面定位观测法和巡查法。多种方法同时使用,解决了监测点布设受制约的情况,综合分析多项测量结果,最终得到较为可靠的数据。
(4)从预测的侵蚀模数到实测的侵蚀模数到最终的植被恢复期的侵蚀模数,是一个陡降的过程。这个数据的变化过程可以看出本工程在施工期过程中实施了有效的水土保持措施,
参考文献
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