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二道河子水库位于赤峰市松山区西路嘎河中游,水库大坝为均质土坝,坝址左岸黄土包及溢洪道一带呈双层结构,上部为砂壤土和壤土,下部为砂卵砾石层;坝基覆盖层为砂卵石,并与黄土包下砂卵砾石层相互贯通,透水性强,渗透系数为82~127m/d,砂壤土和壤土的渗透系数为0.24m/d。这样的土层结构使大坝左岸黄土包和左坝端渗流不稳定,当库水位较高,蓄水时间较长时,左岸黄土包下游出现大面积漫浸,左坝端下游排水体下有集中渗流出现,伴有流水声,严重威胁着水库大坝的安全。
经过反复论证分析,决定采用高喷灌浆技术对该水库进行除险加固。
二、高喷灌浆防渗板墙施工设备及施工工艺
1.施工设备
主要施工设备为:造孔系统、高压水系统、压缩空气系统、制浆供浆系统、提升喷射系统和检测系统。
2.施工工艺
高压喷射灌浆施工工艺流程见图1。
根据设计防渗板墙施工轴线和孔距确定孔位,并作好地面桩标记。钻头φ150mm,泥浆护壁,泥浆材料为钙质膨润土、黏土、黄土、细砂等。搅拌浆液采用联合搅浆机制浆,泥浆泵供浆,要求浆液拌合均匀,比重稳定。浆液材料为纯水泥浆,水泥为普通硅酸盐水泥。
喷射灌浆,将高喷管下入到孔内,按造孔记录及设计板墙底线控制下入深度,然后启动高压水泵、空气压缩机,搅浆机供浆,同时全面检查各管路是否封闭,水、浆、气压力及流量是否符合设计参数要求,喷射管的喷射方向是否对正。启动设备3min后,待水泥浆从孔口返浆,再按设计提升速度开始提升。喷射灌浆结束后,进行静压回填灌浆,至液面不析水、不下沉为止。
三、用围井试验确定施工参数
1996年在坝后的地质条件与坝址相近的地段做了一个五边形试验围井,围井边长1.2m,孔深11.1~15.06m,其中土层厚3.7m,砂砾石层厚6.8m,基岩平均埋深10.5m。
试验中对不同地层的提升速度、摆动角度及水、气、浆等各项技术参数进行测试,凝固14d后,进行注水试验,然后全部挖开检查,发现板墙喷射均匀,连接牢固。其中土层高喷墙体厚度5~7cm,喷嘴双面有效长度6.55~7.4m;砂砾石层摆角形成墙体厚度30cm以上,双面有效喷嘴喷射长度为2.7~3.0m,全部满足设计要求。
经研究论证后确定:高喷板墙孔距为1.1m,灌浆轴线与喷射轴线夹角为30°,墙体采用折线连接,砂砾石层和土层全部采用摆喷,摆角为25°。钻孔孔斜率必须小于1%,墙体厚度大于20cm,墙体强度大于70MPa,墙体渗透系数小于A×10-6cm/s。
四、高喷防渗板墙的施工
二道河子水库除险加固的主体工程为高压喷射灌浆防渗板墙。1996年完成了37m试验段的施工,1997年又完成了另外37m及50m试验段。1998~2000年,防渗板墙的施工全面展开,3年间进行了564m设计轴线高喷防渗板墙的施工,共计完成钻孔626孔,钻孔总进尺为24777.14m,灌浆总延米为19532.58m,共使用水泥13441.5t。
该防渗板墙设计采用折线连接,分两序孔进行施工,第一序孔造孔及喷射灌浆完毕,等待14d后,再进行第二序孔的造孔及高喷灌浆的施工。具体墙体连接见图2、图3。
五、特殊情况处理
1.漏浆处理
在二道河子水库大坝高喷灌浆防渗板墙的施工中,有很多孔发生了漏浆现象,说明大坝基础存在严重的集中渗流区及流沙区,对水库大坝的稳定十分不利。因此发生漏浆时,视严重程度采取了停止提升或放慢提升速度的办法,让漏浆地层充分灌满水泥浆,从而达到灌浆的目的。在二序孔的钻孔中,取出了固结良好的类似混凝土的水泥芯,因而用此方法处理漏浆切实可行。
2.孤石处理
二道河子水库大坝基础以砂砾石为主,存在有个别大的孤石。高喷过程中,根据钻孔记录,在喷至孤石深度时,采取上、下50cm加大摆角、放慢提升速度的办法,充分将孤石用水泥浆包住,从而达到板墙充分连接的目的。
关键词:水利水电工程;水库;加固;施工管理
对水库实施加固担负着农业灌溉、居民饮用水、环境治理、农村消防等多重作用,是我国农民生活的基本条件。但是目前我国水库包含很多安全因素,而且缺乏资金投入,同时没有合理的管理制度,因此防汛抗旱工作是目前我国社会建设需要重点关注的。严格的采取管理手段可以给水库加固工作带来很大的帮助。
1.改善水库除险加固管理的必要性
由于水库对于存水灌溉、居民饮用水和防汛抗旱等方面都起着主要的作用,因此其在我国社会建设工作和开展水利工程建设工作时都是至关重要的。通过调查可以发现,小型水库坍塌事件占据了全部安全事件的96%,同时一大部分的事件是在其管理环节产生的,小部分事件是在其施工环节产生的,因此,由于操作不合理而导致的水库安全事件占据了其全部坍塌事件的30%,所以,实施水库加固工作迫在眉睫。能够有效的防止水库坍塌事件的产生,保障水库周边居民的安全。
2.加强水库除险加固施工管理的现状
2.1施工准备工作不充分
实际上,水库加固工作是根据通过很多小的施工项目组合完成的,所以其施工过程极其繁琐,不能实现统一管理,如果未做好相关的施工准备工作,肯定不能保证统一的施工进程,从而导致施工环节很多难题的出现,大大的提升了施工难度。而且,在工程开工之前,通常业主都需要和施工方进行技术交底工作,然后由监管机构按照设计原理图实施相应的审查工作,不过在实际工作中,施工方一般都会忽视这个问题,进而在施工过程中经常出现很多的难题,也在一定程度上延缓了施工进程。
2.2施工管理工作不到位
在开展水库加固工作时,其主要工作包含了施工材料的购买,工作人员的管理和主要施工过程的管理等方面,但是在施工过程中它们却不能得到严格的实施。例如,在购买施工材料时,所购买的材料,要么就是价格太高,要么就是质量不行,根本不能让施工方满意,尤其是购买的一些不合格材料,更是提升了水库坍塌事件的产生率;在人员管理方面,由于多个施工项目分别施工的因素,在施工过程中,就算是部分工作人员违反施工制度,监管机构也不能做到全部查出,进而降低了工程的质量。
3.加强水库加固施工管理的有效措施
3.1做好工程施工前期工作
在对危险水库加固之前需要对其地形和地址开展探查工作。一是需要开展水库大坝的安全审查工作。其审查工作必须要由相关单位实施测量、探查后,再开展讨论。再聘请专家开展场地审查,然后再根据调查报告确定水库产生的问题和安全类型。二是让具有专业性的设计单位对专家鉴定的报告实施研究,然后制定出加固计划、施工、操作管理和施工安全等过程的设计,确保水库加固后可以有效地防止安全事件的出现,让水库可以正常工作,实现其自身的重要作用。
3.2加强工程建设管理
在开展水库加固工作时需要严格实施项目法人制、招投标制和项目建设监管制度。项目法人责任制:水库加固项目建设处法人代表通过小组组长担任,技术负责人是由含有丰富水利项目施工经验的工作人员担任,同时严格根据项目等级、主要程度和技术要求分配工作人员,把项目的质量责任实施分解,让其落实到个人。采用项目招投标制度:为了保证实现项目工程施工建设,一定要采用招投标制,同时施工方资质的审查也是保障工程安全的主要工作。招投标制主要是为了保障社会经济效益和招投标相关人的合法收益,保证项目质量和项目进程。在开展招投标工作时,需要按照公平、公正、公开的原则,要充分体现专业人员评标的作用,拒绝行政干涉行为的出现。投标单位制定的施工方案可以有效的节约资金或者加快施工进程。实施项目建设监管制度:为了保证项目质量和资金的有效使用,一定要实施项目建设监管制度。项目法人可以使用招标等方法确定监管单位,监管单位就可以和施工方共同开展施工,并且一起驻入工地,监管单位需要制订健全的质量管理制度,对每一个施工环节实施严格的管理。
3.3加强完善质量管理的监督体系
根据《水利工程质量管理规定》要求,制定建设单位负责、施工方确保、监管单位管理、政府机构督查的质量管理体系,让质量管理工作真正的实现责任合理分工,而且层层有人抓,处处有人管。项目检验需要由质量督查部门提供相应的审查报告,对发生的质量事件一定要有质量督查部门参与处理,同时还需要核查项目法人单位和监管、设计、施工方的质量体系和实施情况,让质量监管的价值得到充分的体现。
3.4做到安全生产与文明施工
在开展水库加固工作时,一定要在满足安全的前提下施工,建设处需为项目安全监督单位、施工方建设相关的安全管理组织部门,制定有效的安全施工管理制度,分配专业的安全人员,采取有效的安全手段,定时研究项目施工状况,及时找出并解决安全因素。科学管理、文明施工是提升项目质量的主要手段,文明施工对保护环境、提升效率、增多产量、提升质量都起着很大的帮助。施工方要重视对工作人员的思想政治和文明施工教育,加强其法律意识,施工场地内要道路顺畅,场地干净,材料堆放整齐,根据规定开展施工,杜绝不正当操作,努力做到安全生产和文明施工,进而提升了工程质量。
4.结语
综上所述,在开展水库加固工作时,项目质量是项目建设的前提,更是施工方发展和进步的重点环节。项目质量的好坏,不但影响着我国经济的发展,更影响了周边居民的日常生活,所以,在实施项目建设时一定要注重提升其质量。
作者:马晓辉 王金玉 单位:内蒙古赤峰市宁城县发展和改革局
参考文献:
[1]邱集煦.小型水库除险加固工程施工监理浅议[J].海河水利,2010,05:29-30.
[2]张茹河.水库除险加固工程建设关键环节的质量控制[J].黑龙江水利科技,2013,05:247-249.
一、我国水库移民后期扶持的政策依据
我国现有关于水库移民后期扶持的主要政策依据来源于《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》(国务院[1991]第74号令,以下简称《条例》)和国家计划委员会、财政部、电力工业部和水利部联合下发的计建设[1996]526号文(以下简称“四部委文件”),其相关主要条款有:
《条例》第三条:“国家采取前期补偿、补助与后期生产扶持的办法”;《条例》第十七条:“国家设立库区建设基金,用于大中型水利水电工程库区维护和扶持移民发展生产”;《条例》第二十条:“国家对移民扶持时间为五至十年,自移民安置规划实施完毕之日算”;“四部委文件”规定:“为了做好库区移民工作……设立后期扶持基金,用于扶持库区移民发展生产和解决遗留问题……”。
二、水库移民后期扶持的原因
寻本求源,为什么需要对搬迁安置后的水库移民进行后期扶持?而且,国家还从政策上对后期扶持做出明确的规定,究其原因,主要有:
首先,水库移民是否得到妥善安置的标准是:移民生活是否逐步达到或超过原有水平。根据我国有关移民条例的规定,现阶段我国水库移民安置采取前期补偿、补助与后期生产扶持相结合的办法。也就是说,国家对移民的财产损失给予一定的补偿、补助,这是由我国现阶段社会经济发展水平和国家经济承受能力所决定的。在这一宏观政策指导下,现阶段在我国水库移民处理概算中,各种补偿标准相对较低。如果仅靠前期补偿、补助来恢复移民原有生活水平,难以办到。实践证明,只有在全部安置规划实施完毕,并经必要的扶持,移民才能逐步达到或超过原有生活水平。这是现阶段我国对水库移民进行后期扶持的根本原因。
其次,在水库移民淹没处理补偿中,虽然对移民被淹没实物给了一定补偿,而且,随着我国对水库移民问题的逐渐重视和我国社会主义市场经济制度的不断完善,我国水库移民各种淹没补偿标准渐趋科学和合理。但必须看到,一些财产给移民带来的长远收益可能远大于相应补偿。水库移民是非自愿性移民,是局部社会区域范围内的各种社会关系和构成要件受水库淹没影响而被强制性解体,并人为进行重组的过程,它不可能完全按照社会经济内在的规律性而进行。在水库移民搬迁安置过程中,受水库淹没影响,一些移民在失去原有实物性生产资料的同时,也失去许多非实物性资源,如邻里社区帮助、受雇增收、就业和创业机会等等。并且,他们对这些资源长期以来形成的“熟悉”和“适应”也被无情地剥夺,而被迫去接受和适应新的环境和事物。这无疑加大了他们将来的机会成本,增加了他们收入降低甚至是陷入贫困的风险。因而,从这一意义上说,仅对移民进行实物性补偿是远远不够的。所以,在搬迁后的一段时间内,他们应该而且需要得到扶持和帮助,尤其在生产发展方面,以便能够尽快“适应和熟悉”新的社会环境、新的生产方式,逐步获得新的收入,创造新的经济来源来恢复他们原有生活水平。如在小浪底水库库区一些移民,搬迁前人均耕地较多,广种薄收,种植结构简单,无需专门技能和更多投入,可保殷实无忧,搬迁后人均耕地很少,仅靠种地已不可能维持他们原有生活水平;还有一些移民,原可到附近煤矿打工,有的本身就是小煤矿主,收入很是理想,搬迁后,这些得天独厚的条件不复存在,而他们本身没有专长。这些移民,安置后生活水平的波动是不可避免的。对他们而言,后期扶持是必需的。
第三,由于水库移民项目的特殊性,其工程对象是“人”,是“社会”,这决定了它是一项十分繁杂的社会化系统工程,其专业性、政策性和群众性都很强。相对于一般概念上的土木工程而言,其实施难度更大,受外部环境影响更直接,可变因素更多,不可预见问题更复杂。这导致:①其实施效果,尤其是生产安置实施效果,要完全达到规划设计要求难度很大;②一些项目尤其是生产开发项目,实施后不能马上或不能完全发挥规划的预期目标和工程效益。这些都直接影响到移民生产、生活水平的恢复和提高。具体工程实施情况清楚地表明这一点(由于移民工程的特殊性,这些问题不可能完全靠加强实施管理来解决):小浪底库区一期移民安置验收资料显示,生产措施及二、三产业项目普遍存在落实不够理想的问题,义马市狂口村移民已安置人数仅占规划数的60%;由于移民建房、搬迁时间集中和大旱等原因,原有农副业无法正常生产经营,新的工副业尚未建成投产或发挥效益,部分移民粮食和经济收入有所下降,生活困难,需尽快给予扶持和帮助。
三、现有政策适合我国国情
首先,我国是社会主义国家,各级政府代表着最广大人民的根本利益,国家建设是为了全社会的可持续发展,是为了提高最广大人民的生活水平。因而,在水库移民搬迁安置过程中,虽然国家采取后期扶持与前期补偿、补助相结合的办法来安置水库移民,各项补偿标准较低。但人民群众尤其是移民,能够正确处理国家、集体和个人利益之间的关系;移民区和移民安置区的利益能够自觉服从于国家整体利益安排。这是我国现阶段移民安置办法能够顺利实施的坚实基础,这一优越性,是其他社会制度所无法比拟的。
其次,后期扶持政策有利于我国水利水电事业的快速发展。现阶段,我国仍处于社会主义初级阶段,国家综合经济承受能力有限,而一般水利水电工程投资巨大,尤其是像小浪底这样有着巨大的社会经济效益的水利枢纽工程,如果要在短期内一次性投入大量资金,可能存在方方面面的制约因素,就会在某种程度上限制水利水电事业的快速发展,制约水利工程。而后期生产扶持与前期补偿、补助相结合的移民安置政策则正好在某种程度上缓解了这一矛盾。
再次,后期扶持政策有利于移民的长治久安。现阶段,一个不可回避的事实是,绝大多数水库库区移民知识水平较低,他们参与市场竞争、寻找新的就业机会、创造新的收入来源的能力有限。这一点,在很大程度上制约着移民生产的顺利恢复和发展。另外,工程实施情况表明,生产补偿资金大量集中到位,常常被用于眼前的消费和村镇建设,或是在发展生产上好大喜功,盲目上项目。通过后期生产扶持的办法,能够弥补这些不足和避免不必要的风险。实践证明,通过后期生产扶持的办法,在移民生产生活水平的恢复过程中,能够充分发挥我国社会主义制度的优越性,很好地利用各级政府的职能。根据政策规定,后期生产扶持是在移民得到安置后,在各级政府及相关部门具体的引导调控下,一个相对长期稳定的对移民生产恢复和发展的投入阶段。它是在移民得到妥善的生活安置后进行的,避开了搬迁建设期。并且,移民一般都具备了基本的生产发展基础,并对新环境有了初步的认识和熟悉。所以,它能够从各方保证移民生产恢复发展措施得到科学的引导、规划、论证和评估。
另外,现阶段我国水库移民后期扶持的政策和做法,也符合国际惯例及世界银行非自愿移民实施导则的有关精神:除应有的补偿外,移民及其他受项目不利影响群体应能够获得项目给他们带来的效益。
四、存在的问题
1)应将后期扶持纳入整个工程概算和经济评价当中,既然国家采取的水库移民方针是前期补偿、补助与后期生产扶持相结合的办法,那么,后期扶持资金不应与工程建设资金完全分离,应与前期淹没处理补偿资金一样,全额计人工程总概算,参与工程经济评价,这有助于正确评价一个工程的综合效益。
国家对后期扶持的规划工作十分重视,四部委文件明确规定,在水利建设项目开工以前,后期扶持要与征地补偿和移民安置统一规划、落实措施,否则不能开工。但截止到目前,水库移民后期规划设计工作还没有专门性的技术规范。国家有关部门应根据国家有关的政策法规,尽快研究、制定和出台相应技术规范,以指导和规范水库移民后期扶持的规划设计工作。
2)对安置区及其他项目受影响区群体也同样需要加以扶持。现阶段我国水库移民后期政策,未对移民之外的其他受项目不利影响群体的后期扶持做出明确规定。众所周知,一个水利枢纽工程的建设,影响的不仅仅是库区的移民,其他如安置区的群众也同样会受到项目的不利影响,仅仅在方式和程度有所差别。实际工程资料表明,工程项目对这些群体造成的影响,有的还是相当严重的,尤其在收入恢复方面。我国与国际开发协会签订的小浪底移民项目《开发信贷协定》明确规定:“借款人(通过水利部)应在2000年12月31日以前建立并保持库区扶持基金,其数量应满足以向项目中的移民,或因项目而使收入受不利影响的人,和无力取得或维持他们项目前收入水平的人,提供最小限度的收入”。这表明,根据国际惯例和实际需要,其他因项目而使收入受到不利影响的人在后期扶持方面同移民具有同样的地位。这一问题应该得到重视,并应在国家有关的法规和条例中得到明确的体现。
3)有关移民后期扶持项目目标,现有政策仅做了原则性的规定,这对规范实施工作是不利的。比如,后期生产扶持应到何时、何种程度为止,是以不降低移民原有生活水平并逐步有所改善为最终目标,还是以扶持5~10年为限。如何准确界定、量化和评估移民原、现有生活水平等问题。建议国家有关部门有必要就此组织专题研究和论证,尽快制定出相应的规范和办法,尽快研究制定以社会效益为主的工程的后期扶持资金筹措办法,如小浪底工程,以防洪、供水和灌溉为主,它能产生巨大的社会效益,但发电量很小。根据国家现有政策和办法,从工程直接经济效益中提取的后期扶持基金,满足不了移民后期扶持的资金需求。这一问题,“四部委文件”虽然已注意到,并指出将另行研究制定办法,但至目前仍是一个政策空白,它已经影响到一些项目的运作。小浪底库区一期移民工程已于1997年完成搬迁,但后期扶持资金缺口问题至今仍未能得到有效落实,它已经影响到小浪底移民后期生产扶持工作的顺利开展。
五、具体实践及思考
应该对搬迁后的水库移民进行必要的后期扶持,这已是我们大家的共识。并且,我国现有水库移民后期扶持政策也比较适合我国现阶段基本国情和工程实际。因此,在水库移民搬迁安置过程中,后期扶持对移民生产生活水平的逐步恢复和提高起着十分重要的作用。但在具体的工作中,为更好地做好水库移民的后期扶持工作,有几个问题应该得到重视。
1.加强前期生产补偿资金的计划管理是做好后期扶持的基础
现阶段,虽然我国水库移民补偿标准较低,但,国家已越来越重视这一问题,并尽可能对移民做出合理的经济补偿,这一趋势已在相关法律条例中得到体现。并且,在建水利工程移民补偿标准都较以前有了很大的提高。如小浪底水库移民工程,水库淹没实物指标,从房窑到附属物、从主房到鸡舍、从土地到零星树木,都逐一进行调查和补偿。所有实物补偿单价都经规划设计人员详细的分析论证后确定。更重要的是,小浪底整个移民生产安置发展规划努力贯彻“使移民达到或超过原有生活水平”的原则。设计人员在做生产安置规划时,反复进行生产安置规划投资平衡,当移民生产补偿资金(主要包括土地补偿补助费、水利设施补偿费、村办企业补偿费和集体农副业补偿费)满足不了规划所需的生产安置资金时,设计人员就在国家法规允许的范围内调整土地补偿补助倍数,直至生产补偿费用满足生产规划投资。而且,国家最终批复的小浪底土地补偿补助倍数普遍高于规划上报倍数。因而,在后期生产扶持开始以前,小浪底水库移民生产恢复和开发已有了较充裕的资金。
以小浪底水库库区二、三期移民生产措施规划投资和补偿费用为例:规划生产开发投资为119580万元(其中不到50%直接用于征地),其中河南省为69922万元,山西省为49658万元;相应的补偿补助费用为143674万元,其中河南省为92931万元,山西省为50743万元。相对于规划投资,补偿费用剩余额为24094万元,其中河南省剩余23010万元,山西省剩余1085万元(以上投资数均为小浪底库区二、三期规划概算上报数)。这些数字可以清楚地说明:小浪底移民项目,在后期扶持开始前,国家就已经投入了相当的资金去恢复和提高搬迁后移民的生产、生活水平。因此,小浪底移民生产、生活水平是否能够得到恢复和发展,取决于整个移民生产安置规划的顺利实施和高质量地完成,后期扶持只是移民生产开发规划及其实施效果的一种保障、补充和完善。用好移民生产安置补偿资金,加强生产补偿资金的管理,是整个小浪底移民项目成功实施的关键,也是后期扶持的前提条件和工作基础。这在小浪底项目中既有成功的经验,也有教训。根据小浪底库区一期移民安置验收报告,移民新村及专项建设超标(其中新村建设实施投资占规划数的144%),出现投资差额,挤占生产等费用,生产措施及二、三产业项目普遍存在着落实不够理想的问题,给移民搬迁后的生产、生活带来不利影响;在二、三期移民实施中,小浪底已着手清理和规范生产补偿资金的使用,并拟对生产资金的下达、使用及开发项目的选定和实施制定一系列的管理办法和制度。现在,小浪底库区二、三期移民生产开发正按规划计划开展,这为后期扶持工作打下了良好的基础。
2.后期扶持的指导思想和态度要正确
由于历史的原因,水库移民习惯性地对后期扶持存在过大的依赖性,认为国家的后期扶持是自己搬迁后生活水平能够恢复的惟一途径。人们在实施小浪底移民项目中就或多或少地存在这种思想。应该指出,这种错误思想的后果是相当严重的。如前所述,现阶段,在水库移民安置过程中,如果弃前期生产安置和开发于不顾,却对后期扶持抱有过大的期望是完全没有理由也不切合实际的,这必然造成工作的极大被动。因此,各级移民实施机构及每个移民对后期扶持都应抱有合理的预期和正确的态度。
3.后期扶持规划要科学合理
规划是实施的灵魂,要想做好后期扶持工作,首先就要有一个科学合理的规划。由于后期扶持工作的特殊性,水库移民后期扶持规划应分两个阶段进行。第一阶段是移民项目的规划阶段,在这一阶段,对后期扶持应有一个宏观的指导性规划,主要是资金筹措和措施落实。第二阶段,根据国家批准的宏观规划,针对移民搬迁安置实施情况,分村、组做出详细具体的实施规划设计。后期扶持的规划设计要实事求是,因地制宜。
4.移民后期扶持资金要正确使用
对于后期生产扶持资金,要注意坚持有偿使用为主、无偿和有偿使用相结合的办法,要避免以往那种“等、靠、要、分、了”的现象,要变简单的“输血”为“造血”,走开发性移民的道路,努力实现后期扶持工作及后期扶持资金的良性循环。
彰武南海水库工程管理局1991年被河南省水利厅评为水库达标单位,1994-1995年度被评为河南省水利工程管理三级单位,1998-1999年度被评为省水利工程管理二级单位,2002-2003年度被评为省水利工程管理一级单位,至今已连续12年保持河南省水利工程管理一级单位。
2工程管理考核主要做法
2.1切实加强组织领导
《河南省水库工程管理考核标准(试行)》分为组织管理、安全管理、运行管理和经济管理4大类30个小项,每一个小项中又包含了大量具体的内容。考核内容非常全面,涵盖了水库管理工作的方方面面,单靠一个部门不能完成此项工作,只有领导高度重视,充分调动所有部门积极参与,才能保证水库工程管理考核得以顺利进行。为此,彰武南海水库工程管理局成立了由局长担任组长,书记、副局长担任副组长,各科室站所负责人为成员的局工程管理考核工作领导小组,认真组织学习《河南省水库工程管理考核标准(试行)》,深刻领会考核内容。同时,在考核前,专门召开工程管理考核专题工作会议,全面安排部署工程管理考核工作,并在每次工作例会、局长办公会上,都将工程管理考核工作作为重要工作进行安排。
2.2抓好专项整改工作
按照《河南省水库工程管理考核标准(试行)》,水库工程管理局认真梳理水库管理中存在的不足,实事求是地制定整改目标。2012年完成了省级文明单位的重新申报、挂牌工作,2013年完成了彰武南海水库工程管理局档案认证省一级。在2012-2013年度工程管理考核之后,水库工程管理局正在全力推进管理现代化工作。
2.3扎实做好日常工程管理工作
水库工程管理考核虽然牵涉面较广,但4大类30小项中,工程管理就占了20个小项,仅运行管理类就占到全部分值的2/5。由此可见,做好日常工程管理工作非常重要。
2.3.1不断充实、完善各项管理规章制度
按照《水库大坝安全管理条例》、《土石坝安全检测技术规范(SL60-1994)》《河南省水库工程管理考核标准(试行)》等相关法律、法规及规程、规范,并结合彰武水库实际情况,分别制定、修改、完善了《彰武水库大坝及输泄水建筑物巡视检查制度》、《彰武水库工程观测制度》、《彰武水库闸门及启闭机操作规程》等20项工程管理制度和《彰武水库档案收集整理制度》、《彰武水库档案保管制度》等13项档案管理制度。同时,还收集了相关科室的各项规章制度。
2.3.2认真做好各项检查养护记录
严格按照水库工程管理考核标准,建立、健全了工程检查、工程观测、工程养护、机电设备维护、工程维修、报汛及洪水预报、防洪调度、兴利调度、操作运行等各项检查养护记录。认真填写所有记录,所有记录必须清晰清楚,不能留有空白,如最为常见的是认为某些数字为零就不填写了,是零的就要填写为零,否则检查人员认为检查记录不完整。
2.4认真准备备查资料
认真对照《河南省水库工程管理考核标准(试行)》的4大类30个小项,将收集好的每一小项的备查资料装订成册并放到一个档案盒中,每个档案盒内均打印有资料目录,并专门设计了档案盒脊背,30个档案盒一字排开,方便考核专家容易找到自己要找的资料,同时能给考核专家留下良好的印象。
2.5精心编写自检报告
对照《河南省水库工程管理考核标准(试行)》的有关内容,彰武南海水库工程管理局全面开展自检,按照省水利厅下发的河南省水库工程管理考核自检报告大纲要求,逐项进行对照说明、打分,完成自检报告编写工作。
2.6做好大坝及输泄水建筑物的现场维修维护
在搞好日常维修维护工作的基础上,工程管理科在考核前,提前拿出一个较为全面的工程维修计划报水库管理局,批复后合理安排维修工作,并确保在工程管理考核前全面完成工程施工任务。
3水库工程管理考核存在的问题
3.1专业技术人才缺乏
彰武南海水库工程管理局从事工程技术管理的大多为二十世纪八九十年代毕业的中专生,且专业又大多是水工专业,专业单一,知识老化,不能满足现代化水库管理要求,水库现在尤其缺乏与工程较为紧密的高素质人才,如洪水预报、大坝安全监测自动化、机电设备等专业技术人才。
3.2彰武库区确权划界困难
彰武水库建于时代,管理单位几经变更,资料移交不完备,存在丢失现象,导致当时兴建水库时移民征地原始资料极为不全,存在历史遗留问题,且库区土地证办理尚需经费较多,彰武水库库区确权划界工作存在困难,仅靠水库工程管理局很难完成此项工作。
3.3库内网箱养鱼泛滥
目前,两水库网箱养鱼泛滥成灾,逐年呈递增趋势,致使水库水质严重恶化。同时,由于养鱼网箱占据了库内主河床,距离溢洪道、输水洞等输泄水建筑物较近,一旦发生大洪水,势必影响水库行洪。水库网箱已成为影响水库健康运行的新隐患。
4进一步做好水库工程管理考核工作的对策
4.1加强人才的培养和引进
针对水库工程实际,根据专业技术人才现状,采取请进来、送出去的办法,邀请专家学者到水库管理局现场讲解技术要点和管理经验,派工程技术和关键岗位人员参加大学院校和科研单位举办的相关知识培训班,提升现有工程技术人员和关键岗位人员的专业技能水平。同时,建议上级主管部门和水库管理局能招聘一些洪水预报、大坝安全监测自动化、机电设备等专业技术人才,确保工程技术人员能够满足水库现代化管理要求,为提升工程技术管理奠定人才基础。
4.2实行目标管理责任制
水库工程管理考核要实行目标管理责任制,将工程管理考核工作任务分解到各科室站所,切实做到分工明确、责任到人、各司其职、密切配合,确保全面、积极地开展水库工程管理考核工作。按照工程管理考核分解工作,考核领导小组办公室要做好逐项督促、检查、落实的后续工作,督导相关科室上报各自负责的项目考核备查资料,认真、仔细检查相关科室上报的备查资料,明确指出存在问题,要求其限期进行补充、完善,直到符合要求为止。工程管理考核工作要与科室年度评先挂钩,实行一票否决制。
4.3做好日常维修维护工程
水库管理范围线长面广,游人较多,人为破坏、自然损坏已经成为大坝、输泄水建筑物等工程设施毁坏的主要因素。必须要求相关工作人员严格执行工程巡视检查制度和工程维修养护制度,加强工程检查,发现问题及时进行维修处理,切实做到养重于防、防重于抢,把水库工程管理中的维修维护考核标准落实到日常管理工作中,将工程隐患消灭萌芽状态,坚决杜绝发生工程安全责任事故,始终保持所有工程设施处于良好运行状态。
4.4积极解决重点难点问题
为满足水库防洪调度的需要,提高运行管理水平和经济效益,建成了水情自动化测报系统及洪水预报调度系统。系统采用了超短波传输数据等一系列成熟的高科技技术,提高了奎屯水库水文信息采集、传输、处理和调度决策的准确性和时效性[1],确保灌区工程安全运行和汛期防洪。
1系统设计原则
奎屯水库水情自动测报系统的设计原则如下[2]:
(1)、系统稳定性、可靠性较高,采用较成熟的产品、精度高,性能稳定,系统结构的开放性数据库的兼容性,应用软件的可移植性,具有强大的决策功能。
(2)、实用性强,能及时的让水管机构掌握水库的水位、库容及进库、泄出流量的实时数据。以便于水管机构对玛纳斯河水资源的合理利用,提供可靠的信息,同时还可以进行历史数据的查询,及通过历史曲线的观察,更快地掌握玛纳斯河的规律性。
(3)、实时性与兼容性,实时反映各水库及渠道的水位及闸位的高度;测报系统在不改变水库原有的操作的情况下,系统一旦出现故障,水库按原操作运行,便于管理及维护。
(4)、多样性,系统可实现多种功能,在完成整个实时测报外,还具有参数存储、越限报警、即时打印、报表打印、故障打印等其他科室功能。
(5)、扩展性,预留数据接口,便于奎屯河自动化管理发展的需要,且维修方便,易操作等原则。
2水情自动测报系统组成
新疆建设兵团农七师奎屯河流域奎屯水库水情自动测报及防洪调度系统以农七师水利局为防洪调度中心,奎屯河流域水利二处布设分中心,建有将军庙、新龙口、西泄水闸及车奎调节渠等9个遥测监控站。中心站包括中心监控工作站、SQLSERVER数据库以及建立在以太网基础上MIS系统。水情自动测报系统的所有遥测数据由遥感设备及前置机实时收集后,前置机软件对数据进行解码、纠错、合理性检测,以开放式数据库的形式存储,供查询、统计、显示和打印,最终通过共享方式提供给后台主机进行洪水预报和调度决策。系统组成框图及遥测站布置图如图1、图2所示。
奎屯水库分中心
图2奎屯水库遥测站布置图
Fig.2Planofthetelemeteringstationsdisposal
3系统工作原理及功能
3.1系统工作原理
水位传感器和闸位传感器采集到数据并上传到RTU(RemoteTelemetryUnit),RTU经过汇总和逻辑处理后,采用水利部规定频点的无线超短波传输方式或通过有线MODEM将数据上传,超短波数字传输电台可以在不加中继的情况下通信。中心监控站读取实时数据并进行实时监控,将实时数据写入SQLSERVER水文数据库,用户管理信息系统(MIS)基于以太网可浏览及修改数据库中的各种数据。
3.2遥测站功能
遥测站由遥测终端机、电源(太阳能系统、蓄电池和直流稳压电源)组成。主要用于水库的水文数据采集、存储和传输控制,与无线电台、微波系统或有线信道连接完成对水位、雨量和其它水文数据的传输。主要技术指标为:水位测量范围:0-10m;水位测量精度:小于5mm;水位变率范围:0-40厘米/分钟;连续不间断工作时间(MTBF)大于100000小时。适应的环境条件:温度范围(-22℃~55℃);相对湿度:98%;电源:交流电压(380V/50Hz,220V/50Hz),直流电压(10V~14V)。基本功能如下所述:
(1)设置功能。包括站号、测站类型、自动和增量定点报数间隔、增量随机自报报值、时钟和传输数据方式设置。
(2)数据采集和存储功能。采集各现场设备的水文数据,采用5位LED数码显示及自适应采集水位(当水位在所设定的范围内无变化时,按设定的时间间隔发送数据,当水位变化超过设定的变幅时,则实时发送数据)。
(3)具有信道侦听,遇忙禁发,减少阻塞及电源切换和充电控制等功能[3]。
3.3中心站功能
中心站是全系统的信息收集和调度中心,遥测站采集到水文数据并经长距离传送后在此进行处理、存储,并做出洪水预报和洪水调度方案。中心站由数据采集处理机(前置机)、洪水预报主机(后台机)、无线调制调解器、打印机、交流稳压器及不间断电源(UPS)等主要硬件设备构成。
中心站前置机主要功能有:
(1)系统初始化:对新建系统的站号、站名、测站属性、水位计类型、水位基值、水位上限、水位下限及终端机等参数进行初始化设定。
(2)通信状态显示:监视与遥测站的通信状况,显示原始信息及处理后的有关水文数据,动态报警显示和查看报警。
(3)实时数据显示:接收到各遥测站的实时数据后,前置机进行正误性判别,消去误码.实时测报和存储各个遥测站点的水位、流量和库容等水情信息并以表格的形式显示出来;流域图则显示出流域及各测站的动态水情,包括该站的时段降雨总量、平均雨量、最大雨量等参数。
(4)数据查询:可按单站、多站、查询起止时间、不同时段来查询上述记录及历史曲线及历史数据查询。
(5)系统管理:由时间设置、测站参数设置、系统参数设置等几个子模块构成,其特点是可远程修改各测站相关参数,完成中心站对遥测站的实时管理。
(6)打印输出:可按时间和测站号(或测站名)的组合打印输出附设、水位、通信记录数据等报表。
(7)窗口管理:可同时运行多个窗口,并进行水平平铺、垂直平铺。
(8)电子地图方式显示流域灌区全貌和实时数据。
(9)从监控中心工作站自动读取水位、闸位、库容、流量数据,并根据用户设定从数据库中读取某时间段内的水位、库容、闸位、流量数据生成各种日报表、月报表、年报表。
(10)设置所有用户访问数据库的权限。
(11)支持访问水库调度运行计划及调度方案,支持访问闸门量水、断面量水水位流量关系表及方程。
中心站后台主机的主要功能有:
后台主机与前置机可以通过局域网互联,共享数据,实现奎屯河水库群的洪水预报和调度功能。局域网采用10兆比特以太网络,C/S(客户/服务器)工作方式,最大可带16台计算机,覆盖玛管处决策机构及职能科室。
后台主机主要由预报、调度和检索3部分组成。
预报部分采用自适应修正系统模型和日水量平衡的概念性模型,在系统控制下完成奎屯水库入库洪水的预报。为增强预报的交互性,系统提供了大小洪水预报方案的选择、误差系列校正法和基流设定等交互功能。
调度部分的功能是:
(1)洪水预报过程会商调整;
(2)实时洪水调度演算;
(3)按水位控制和调度原则进行调洪演算,给出相应调度方案。
奎屯水库是重要的防洪水库,其调度是分级的,水库水位或入库洪水超过某种限制时,调度权归上级防汛指挥部门。指令调度模型只考虑泄洪设备的泄洪能力约束,通过调洪演算给出相应调度方案。
为使预报作业人员对流域的降雨水情有一个总体的把握,系统为用户提供了等雨量线图、水位和入库流量过程线、水量自动计量,以及基于有关数据库表格的检索和一系列报表生成、打印功能。
4数据库设计[4]4.1数据库功能
数据库主要功能为存储水情信息数据、水库工况及相关的水利技术文档,实现数据的查询、检索和索引等功能。数据库是系统所有应用软件的核心模块,支持客户机/服务器(Client/Server)结构,支持并行处理技术及面向目标的综合信息查询,且安全可靠,稳定性高。
4.2数据库内容
奎屯水库水情自动化测报系统数据库内容主要有:
(1)站点数据水情管理信息系统中的最为重要的数据,用于各应用系统中,包括各个站点的信息数据、工程资料、引水渠和泄水渠或溢洪道的基本数据(设计尺寸、高程、流量等)。
(2)文本数据包括各类技术资料、水情自动测报系统有关的规定、政策法规文件、收发文件、各类档案和技术标准等。
(3)监测数据遥测站点的日常水情监测资料,如水位、流量、累计流量等。
5系统技术特点
奎屯水情自动测报系统功能较完善,由于使用的仪器和软件均为成熟的品牌,系统可靠性良好、工作稳定;主要特点简述如下:中心站采用工控机,24小时不间断实时监测;数据传输通过智能可编程控制器RTU,对数据进行逻辑处理后,利用超短波数传电台通信;传感器精度较高,压力传感器精度可达到1厘米;实时监控,SQLSERVER数据库的数据操作及历史数据查询;方便的防洪会商及水库调度运行决策;基于以太网的C/S服务;方便的报表生成和打印功能;系统的扩展性非常好。
6系统的运行情况和效益分析
6.1系统的运行情况
奎屯河水库群水情自动测报系统已经运行两年。根据水文自动测报系统规范的要求,在实际需要设定的时段内,9个遥测站向中心站发送水文数据,以中心站收到的正确数据来计算,系统畅通率为96.4%,运行状况良好。
6.2效益分析
建设水情自动化测报系统不仅为安全度汛和优化调度提供可靠的保障,还具有较好的经济效益和社会效益。如经济上可以节约管理经费,降低管理人员的劳动强度[5]。系统投入运行后,管理人员由原来1人管1闸变为1人管多闸,不再需要上闸启闭闸门和跑上跑下看水位、记录数据、计算流量,且数据的精度和准确性较人工记录完整可靠。同时,系统的运行有利于加强用水管理,提高水库的管理水平,实现水情信息的无纸办公、闸门自动化等,在兵团及自治区范围内起到示范性作用。
7结语
综上所述,在奎屯河流域水库建立自动化测报系统,具有以下优点:
(1)系统的应用,规范了水利管理工作,使各种水管资料从原始数据录入到最终形成档案资料,对水库、渠系、工程资料查询实现了自动化,工作效率和质量大大提高减少了调水损失,争取了调度时间,降低水库的防洪风险度。
(2)减轻了工人的劳动强度,运行测报系统后,原本由各基层分别上报的实时数据,集中到了监测系统中心控制室和各领导部门的计算机的屏幕上,增强了实时性,使操作人员和领导干部随时了解水库水文的实时数据。
(3)数据的可靠性和实时性大大增强了,并方便管理,测报系统对水库进行全方位的监控,实时数据每两分钟上传一次,使领导机构能快捷地了解水库的实时信息,对水资源的合理利用和分配提供可靠的依据;
(4)维护方便,根据数据的显示情况便可判断出故障的原因,便于检修人员掌握准确情况,缩短了检修时间;
(5)杜绝了人情水、关系水等人为因素造成的水资源的浪费和流失。
(6)奎屯河流域水情自动测报系统的建立为水库的安全度汛和优化调度提供了可靠的保障,提高了水库的防洪效益和经济效益。同时,也为兵团、自治区推广建立水情自动测报系统探索了一条新的途径,积累了一些成功的经验。
参考文献
[1]郭生练编.水库调度综合自动化系统[M].武汉水利水电大学出版社.1999.17-19
[2]孙增义,吴跃.水情自动测报技术基础及应用[M].北京:中国水利水电出版社,1999
[3]舒大兴,钱钢.YDZ-YL300型智能兼容水情遥测终端设备的研制[J].水利水电技术,2001,32(7)