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引言
從環保和可持續發展的目標出發,對支持和加速可再生能源發展的技術、市場、政策與資金等正受到各國普遍關注。小水電工程由于具有品位高、技術相對成熟、產業化程度高等特點受到政府以及投資商的青睞,并逐步成為我國可再生能源結構中不可忽視的組成部分。而浙江省小水電無論在開發績效還是制度創新上都走在了全國的前列。截至2006年末,浙江省小水電裝機容量達30338萬kW,占全省可開發水電裝機的49%,成為浙江省能源中不可或缺的一部分。
當然,浙江省紅火的小水電市場發展,離不開一批致力于水電事業的民營企業家。據不完全統計,截至2006年,民營資本占浙江省小水電總資產的70%,而如今浙江水電民營資本正在向西部地區轉移。這當然有可開發資源萎縮以及一些體制因素的影響,但投資成本上升卻是占有不可忽視的作用。上世紀90年代初,浙江省的小水電的單位裝機容量造價指標是2000-3000元/kW,然而目前單位裝機容量造價指標已經達到8000~1000元/kW,十幾年的時間,造價成本上漲了4倍。究其原因,當然有物價上漲,貸款利息上升,還有政策處理費用增加等不可控的原因,但也不乏人為的因素,其中投資控制不嚴也是原因之一。因此,探詢影響投資的原因,找尋造價控制的方法是振興省內小水電市場的途徑之一。而要作好工程的造價控制,就必須把造價控制貫穿于工程建設全過程,即對項目的投資決策階段、設計階段、招投標階段、施工階段和竣工階段等各階段的投資控制在批準的投資限額之內,隨時糾正發生的偏差,保證項目投資管理目標的實現,以求在該項目中能合理利用人力、財力、物力.并取得較好的投資效益和社會效益。真正地做到投資估算控制設計概算,設計概算控制項目的實施預算.實施預算控制好合同價格。
1、項目決策階段
項目決策階段即可行性研究階段,造價控制工作的中心是進行建設項目的多個方案的比選。在這階段,設計人員要和造價工程師進行密切的溝通。從壩型比較、引水方式、裝機容量、泄洪方式、壩址選擇、水位比較、施工導流方式、圍堰的結構比較等方面進行多方案、全方面的比選,用經濟效益最優的方法選擇方案。另外還需加強對新工藝、新材料的運用和比較。比如碾壓混凝土筑壩技術,水電站虹吸式進水口技術和橡膠壩、玻璃鋼管等新材料的應用等。通過多方案比較后,確定的可行性研究投資估算對后續階段的投資控制具有指導意義。建設項目的可行性研究及投資決策是產生工程造價的源頭,合理確定造價是評估建設項目、開展后續工作的關鍵。
2、項目設計階段
過去許多業主認為投資控制的重點在工程施工階段,忽視設計階段的投資控制。但經研究發現,設計對項目投資的影響,在可行性研究階段為75%~95%,在技術設計階段為35%~75%,在施工圖設計階段為5%~35%。由此可見,項目投資控制的關鍵在于施工前的投資決策階段和設計階段,而在項目做出決策后,控制項目投資的關鍵就在于設計。設計費雖然只占水電站工程全壽命費用的1%。但這1%的設計費用決定了以后的費用,可見設計質量對項目建設的投資控制的重要性。
在初步設計階段,造價控制內容要做到:
1)對可行性研究階段確定的各個方案進一步的優化設計。設計人員應做好限額設計,即初步設計概算限制在可行性研究投資估算范圍內。要避免設計人員出于自身考慮,設計過于保守,選擇的設計參數往往偏大,使得工程造價經濟性偏低。避免限額設計流于形式,并未真正的發揮作用。
2)設計人員應對工程項目盡量細化,以便造價工程師能確定合理的造價。避免因設計人員的項目過粗,使得造價工程師在編制相應部分的投資時只能按指標的形式計列,造成概算準確性降低。
3)造價工程師應確定合理的材料預算價格和設備價格。過去為節省工作量,往往造價工程師未能對材料、設備進行市場調查和研究,只是根據信息價格和設備行業參考價編制概算,使得有些價格存在偏高或偏低的情況;從而使得設計概算與實際存在一定的距離。
4)造價工程師與施工設計人員應對單項工程的施工措施進行比選,使工程單價的合理性和經濟性相協調。合理的利用棄碴,降低工程造價。
綜上所述,在設計階段,無論是設計人員還是造價工程師都應本著為業主節省投資的宗旨出發,深挖設計潛力,合理確定價格,編制出經濟合理的設計概算,為招標階段確定合理的限價、施工階段的控制施工圖預算發揮作用。
3、項目招投標階段
項目招投標階段也是造價管理的重要組成部分。在這一階段,造價控制要做好以下工作。
3.l確定合理的分標方案
合理分標不僅可以減少因分標過多而帶來的各標段的交叉糾紛事件,還可以減少因分標過多而造成臨時場地的分配問題以及臨時設施費用和工程費用的增加。某水電工程,由于業主考慮非工程的原因應該是1個標段的內容人為地分成2個標。結果造成在同一工作面上,出現2個承包單位共用1條施工道路的局面。雙方因此多次發生糾紛,造成工程多次停工,給業主造成不必要的損失。
3.2確定合理的限價
由于在目前水電工程項目的招標過程中,商務評審往往采用“最低合理價法”,即在通過技術標評審的各投標單位中,選擇最低合理價的投標單位為中標單位。為防止各投標單位串標,哄抬報價,業主往往需要編制最高限價,把中標價格控制在預期的價格中,從而減少施工造價。這就需要造價工程師在編制限價時,不僅應了解工程的施工現場,施工的總體布置,確定合理的施工工藝、方法以及施工組織設計,還應了解每個單項工程的實際施工價格水平,從而確定合理的工程單價。這樣才能使得編制的限價既符合工程實際,又體現市場競爭。
3.3做好招標文件的編制工作
由于目前水電工程大都采用工程量清單型的單價合同的承包方式,因此簽訂合同時的合同價只是一個暫定價格或預測合同價格,不是最終的合同價格。這就要求首先工程量清單的項目應盡量詳細,其次招標階段招標圖紙盡量采用施工詳圖,最后合同條款上應盡量的詳實和全面。只有這樣才能保證下一施工階段的合同管理順暢。
4、項目施工階段
在項目施工階段,造價管理同樣不容忽視。工程施工階段是建筑產品形成階段,對建設項目全過程造價管理來說也是最難、最復雜的階段。在這一階段,業主要處理好“質量,進度,投資”三者關系,既不能一味的抓質量和進度,輕視造價控制,也不能片面強調造價控制而忽視質量問題。要想處理好三者的關系,業主不僅需要配備懂技術的管理人員,而且需要精通造價控制和合同管理的管理人員。通過他們可以達到以下目的。
4.1減少索賠的費用
水電項目的施工過程往往涉及面廣、技術難點多、地質復雜及工期長,在施工過程中經常發生設計變更和地質變更;同時由于業主在招標階段未能考慮充分,在條款的制定上不能表現詳實,出現招標文件、技術規范、合同文件不一致以及由于承包方在投標階段低價中標等原因;使得在施工階段承包方提出種種索賠,提出諸如“窩工費”、“誤工費”等費用和工期的索賠事件。過去,業主由于缺乏懂造價和合同的人員以及反索賠經驗,面對索賠無以應對,往往把按合同規定不該賠付的費用也支付給承包方,最終造成工程結算價超出工程概算。要避免上述情況的發生,就必須聘用一些懂技術和造價,懂合同的專業人員,制定一系列應對索賠的條例,從而減少索賠的費用支出,減少施工期的費用增加。
4.2合理處理“質量,進度,投資”三者關系
進行施工階段的造價控制,處理好“質量,進度,投資”三者關系也是關鍵。首先制定了合理的進度安排,才能減少類似于“施工趕工費”之類額外費用的增加。其次質量是工程發揮效益的保障,如果一味為減少投資而影響工程質量,則不僅使得形成的固定資產的使用壽命縮短,還會且因質量問題而增加返修的費用,使得投資增加。
5、項目竣工結算階段
竣工結算階段是工程造價管理的最后階段。該階段造價控制的工作包括:
1)認真審核承包方的工程結算,剔除不合理計取的工程量、高套定額、高取費用、不切合實際的簽證、不合理的施工措施等增加的費用;
2)根據所掌握的材料價格信息,審查調價材料的價格是否合理;
3)實行合同逐項審查制度,使工程造價通過具有法律約束力,合同得以確認和控制。實踐證明,通過項目的全過程造價控制可以大大地降低工程投資。
例如,浙西某小水電項目的業主在建設過程中實施的造價控制,得到了較好的經濟效益。
在項目可行性研究階段,設計人員本著為業主服務的原則.對項目進行了壩型、壩址、水位等一系列方案的技術和經濟的比選。通過對混凝土拱壩,堆石壩,碾壓混凝土壩3個壩型的比較,最后選擇投資省,施工工期短的混凝土拱壩,從而減少投資100萬元。
在設計階段,設計人員和造價工程師嚴格執行限額設計。通過對壩體優化設計,減少C2O混凝土拱壩1000m3,降低投資達30萬元。同時,對壩基開挖的石碴進行合理施工組織,部分利用到發電廠的場地平整,部分作為原料軋制碎石,部分撿集為塊石。通過棄碴利用節約投資達50萬元。在招投標階段,通過制定合理的限價,使得投標價低于概算的70%。太大地降低了施工造價。
水電工程受建設周期長影響,外部環境及建設條件不斷發生變化,使工程造價控制不確定性增加。特別是中小水電工程,因投資規模相對較小,各項費用估算較為準確、預留費用一般較少,外部環境及建設條件的變化往往引起工程投資發生較大波動,甚至發生超概、投資失控等情況。為控制工程造價,實現中小水電投資效益最大化,建設單位對工程造價的控制和管理應始終貫穿于項目建設的全過程,即項目決策、設計、招標、施工及竣工五個階段。
1 項目決策階段的造價控制
項目決策階段是指在調查分析、研究的基礎上,選擇和決定投資行動方案的過程,是對擬建項目的必要性和可行性進行技術經濟論證,對不同建設方案進行技術經濟比較并做出判斷和決定的過程。在項目決策階段,影響水電工程造價的主要因素包括:建設規模、壩(廠)址、技術方案、設備方案、工程方案、環境保護措施等。
水電項目在確定建設規模時應充分考慮所在區域電力市場需求及風險、水的資源量及可開發利用量、地質條件、建設條件、庫區生態影響、占用土地及移民安置等因素;確定壩(廠)址時應充分考慮節約土地、少占耕地、降低土地補償費用,減少拆遷移民數量,盡量選在工程地質、水文地質條件好的地段,應有利于建筑物合理布置及安全運行,盡量減少對環境的污染、盡量靠近交通運輸條件和水電供應條件好的地方等因素;確定技術方案時應充分考慮技術的先進適用、安全可靠、經濟合理等因素;確定設備方案時應充分考慮應與確定的建設規模、技術方案相適應,質量安全可靠、性能成熟穩定,經濟合理等因素;確定工程方案時應充分考慮滿足生產使用功能要求,符合工程標準規范要求以及經濟合理等因素;確定環境保護措施時應充分考慮國家環境保護相關法律法規,達標排放及“三同時原則”等因素。同時,在項目決策階段均應對上述影響造價因素進行充分論證,必要時進行多方案技術經濟比較,力求在技術先進條件下的經濟合理,在經濟合理基礎上的技術先進。
2 設計階段的造價控制
在設計階段,影響水電工程造價的主要因素包括:總平面布置、建筑設計、施工組織設計、機電及金屬結構設備選用等。其中總平面布置應根據地形條件、地質條件、樞紐布置及主要建筑物條件、施工條件、建設征地、環保水保和建筑工程投資綜合分析比較確定;建筑設計應根據建筑物標準、施工條件、設計計算和試驗研究成果等確定;施工組織設計應進行施工條件、導流方案、料源選擇與料場開采、主體工程施工、施工交通運輸、施工工廠設施、施工總布置、施工總進度等方面的分析和研究;機電及金屬結構設備選用應滿足發電能力要求且最適用的設備。同時,在設計階段均應對上述影響造價因素進行充分論證,必要時進行多方案技術經濟比較,力求在技術先進條件下的經濟合理,在經濟合理基礎上的技術先進。
除上述因素外,設計階段應擇優選擇信譽良好、業務水平高、管理能力強的設計單位,盡可能增加設計深度以減少施工期頻繁的設計變更而導致工程造價增加的風險。在設計合同中應明確設計優化獎勵措施和設計方案不合理、設計事故責任追究條款,加強設計人員的經濟意識,切實做好控制造價工作。認真審查設計概算,確保設計概算科學合理,避免人為降低或提高概算總投資,使造價控制失去參考目標。
3 招標階段的造價控制
在招標階段,影響水電工程造價的主要因素包括:分標方案制定、招標文件編制、投標文件審查、攔標價設置等。其中分標方案要以方便現場施工、減少施工干擾為原則制定;招標文件應以國家或行業的標準示范文本為基礎進行編制,內容必須符合國家法律法規,并通過科學、合理、規范、嚴謹的合同條款明確雙方的權責;加強評標環節對投標文件的審查力度,確保中標單位較好的響應招標文件要求;通過市場調研科學編制攔標價,確保招標項目攔標價與市場水平保持一致,不出現嚴重偏離市場水平的合同價。
通過公開招標選擇報價合理、技術先進的合作單位,為施工階段的造價控制創造條件。對于可不進行公開招標的項目,要嚴格規范采購程序,積極研究國家有關法律、法規和地方有關規章制度,最大限度的降低采購價格,確保采購項目控制在概算以內。
4 施工階段的造價控制
在施工階段,影響水電工程造價的主要因素包括:國家政策調整、物價波動、地質條件變化、工期延長、征地滯后等。其中國家政策調整是建設征地及水庫淹沒補償費用變化的主要影響因素,物價波動是材料、設備采購成本變化的主要因素,地質條件變化、工期延長、征地滯后等是建安工程變更與索賠的主要因素。對于國家政策調整、物價波動等影響因素,建設單位應密切跟蹤和分析國家有關政策,科學安排工程進度計劃和采購計劃,力爭投資收益最大化。對于建安工程主要做好以下三個方面的工作:
(1)加強合同管理,避免建設單位合同違約行為。在施工階段,建設單位要盡可能按招標文件或合同約定的邊界條件履行合同義務,避免或減少合作方提出合同索賠。
(2)加強變更、索賠的控制和管理。一是要加強變更項目必要性、方案合理性和經濟對比性論證,確保技術上可行、經濟上可控;二是加強風險管控能力,避免建設單位合同違約行為,重視索賠、反索賠事件資料的收集和分析工作。
(3)加強結算的控制和管理。結算控制的核心是工程量和單價,其中工程量控制要以合同計量原則為最高準繩,特別是針對隱蔽工程,更要加強過程管控力度,通過諸多手段分析、論證簽證工程量的合理性,避免出現虛報多計造成超結被動局面。單價控制同樣以合同計價原則為準繩,特別是針對變更項目單價,要特別注意類似單價的套用和定額的選取,對無合適定額子目的項目,要做好現場工料記錄和分析,合理測算單價水平。
5 竣工階段的造價控制
在竣工階段,通過開展竣工決算工作不僅能夠正確反映基建項目的實際造價和投資結果,而且可通過竣工決算與概算、預算的對比分析,考核投資控制的工作成效,總結經驗教訓,積累技術經濟方面的基礎資料,提高后續建設項目的投資效益。
6 結束語
水電工程規模大、建設周期長,技術復雜、施工條件差等特點決定了水電工程造價控制是一個復雜的系統工程,建設單位需要用系統工程的觀念、理論和方法不斷提升工程造價的全過程管控水平,使中小水電項目投資效益最大化,以提高投產運行期間的經濟效益和盈利能力。
參考文獻
[1]馬楠.建設工程造價管理(第二版)[M].北京:清華大學出版社,2012.
中圖分類號:TV74 文獻標識碼:A 文章編號:
工期、質量和成本構成了小水電工程項目管理目標的三個基本要素,要在有限的條件下實現工期短、質量好、成本低的管理目標,應對目標三要素分別進行分析,發現各自的影響因素,找到控制的方法和途徑。
1小水電工程項目的工期管理分析
小水電工程項目的工期管理,要求在保證工程質量、節約成本的原則下能按照預期的時間進度完成項目。要保證工程項目的進度,首先應在項目實施之前根據項目的具體情況對項目的各項工作統籌安排、綜合平衡、優化組合,科學、準確地、合理地安排工期進度,擬定周密地、具有可實施性的工項目進度計劃,采用網絡技術、最佳路線法等方法統籌安排項目的施工,在項目的實施階段嚴格按照進度計劃執行,同時應該根據實際情況及時修改、調整進度計劃,力爭在各個環節縮短時間,確保項目的整體工期進度。
1.1 影響小水電工程項目工期的因素分析
小水電工程項目大體可以分為以下幾個階段:項目的發起和可行性研究、規劃和設計、制造與施工、移交與投產。影響電力工程項目進度的因素很多,有人為因素、材料設備因素、技術因素、資金因素、工程水文地質因素、氣象因素、環境因素、社會環境因紊等。
1.2小水電工程項目進度計劃的制定
小水電工程項目的進度計劃是一種綜合的進度計劃,是把各參與單位的工作進行統一的安排和部署,按照與項目相關工作的依賴關系以及工期的估算,考慮和解決局部與整體、當前與長遠、以及各個局部之間的關系,利用科學的方法統籌地制定合理的進度、資源分配、財務資金需求和時間管理計劃,確保小水電工程項目從施工設計到投產試運行全過程的各項工作能按照計劃安排的El程順利完成。在制定計劃的過程中,要求計劃制定者對工程項目的資源情況、資金情況、人員情況等進行綜合、全面、系統地了解,明確所需的資源情況和具體的條件限制,對由項目工期的估算與項目相關工作的依賴關系進行綜合計算后出現的不一致和沖突給予解決,并標示出關鍵的工作。
1.3小水電工程項目工期的控制
小水電工程項目的進度控制要求管理者對項目各建設階段的工作內容、工作程序、持續時間和銜接關系編制計劃,對實際進度與計劃進度出現偏差時進行及時糾正,并控制整個計劃的實施。進度控制在電站的工程項目建設中與質量控制、成本控制之間有著相互影響,相互依賴、相互制約的關系。從經濟角度衡量,并非要求工程項目的工期越短越好。如果盲目地縮短工期,將會造成工程項目財政上的極大浪費。在確定小水電工程項目的工期之后,就要根據工程項目的具體情況采取適當的控制措施保證工程項目在預定工期內完成建設任務,避免工程的延誤或延期。要確保小水電工程項目的如期完成,光有完美的計劃是不夠的,必須嚴格地對項目計劃的執行情況進行有效地控制。采用網絡計劃技術和項目管理軟件控制項目韻進度,與基準進度相比較,或按照設定的關鍵點、里程碑檢查和評審項目的進展情況,優化項目的進度,以確保當與時間和可用資源有關的要素(如范圍,目標、約束條件)發生變化時采取適當的措施確保項目計劃的進展。同時應該對進度評審結果進行及時地分析,以便確定項目進度變化和預測發展趨勢,并制定相應的對策。施工階段進度控制的主要內容包括了事前、事中和事后控制。
2小水電工程項目的質量管理分析
項目質量管理由質量計劃編制、質量保證和質量控制構成 它包括確定質量方針、目標和職責,并在質量體系中通過諸如編制質量計劃,進行質量控制、質量保證和質量提高等,使其實施全面管理職能的所有活動對于小水電工程項目而言,工程質量是根據小水電工程相關的法律、法規、規范、技術標準、設計文件,以及工程合同對項目的安全、適用、經濟、美觀等性能在規定期限內的綜合要求。小水電工程項目的質量管理的最終目標,就是保證電站機組一次性發電成功,并保證l68小時連續的試運行后順利進入商業運行。
2.1 小水電工程項目的質量需求分析
小水電工程項目的質量需求包括質量目標和標準兩方面內容。電力工程項目的建設具有技術密集性的特點。從設備方面看,小水電工程項目涉及了從壓力管道、水輪機、發電機到相關的輔助設備,從現場的儀器儀表到控制室內的集散控制系統等數百種相關的技術設備;從技術專業看,小水電工程項目包含了從機械、電氣、儀表、控制、計算機到土建等多學科多專業的技術和知識。面對數量如此繁多,技術如此復雜的質量控制對象,需要項目管理者進行分類和分析工作,針對不同的質量對象確定質量目標和質量標準。其中質量目標包括項目的總目標以及將總目標分解后的分目標。
2.2小水電工程項目的質量保證與控制
小水電工程項目的質量保證是保證質量管理計劃得以系統地實施的全部活動,包括定期評價總體項目執行情況,以便提供項目滿足質量標準的信心。質量保證通過質量管理體系實現,建立和維護質量管理系統以保證有效的溝通和輸出實施質量管理計劃的結果。小水電工程項目的質量控制是指為了滿足工程項目的質量需求而采取的作業技術和活動,具體監控項目活動的進程和結果,以便確定其是否符合相關的質量標準;分析產生質量問題的原因,并制定相應措施來消除導致不符合質量標準的因素,確保項目質量得以持續不斷地改進。
3小水電工程項目的成本管理分析
項目成本管理由資源計劃編制、成本估算、成本預算和成本控制構成。進行成本控制時應注意以下三點:①防止不正確、不適宜或未核準的變更納入成本基準計劃中;②將核準的變更通知所有有關人員,③確保所有變更都準確記錄在成本基準線計劃中。
小水電工程項目的成本管理包括對項目所需成本的估算以及成本控制。成本控制就是在保證工程質量、工期等方面滿足合同要求的前提下,對項目實際發生的成本支出采取一系列監督措施,及時糾正發生的偏差,把各項成本支出控制在計劃成本規定的范圍內,以保證成本計劃的實現。
3.1 影響小水電工程項目成本因素的分析
影響小水電工程項目的施工成本的因素很多,主要有工程施工質量、工期長短、材料人工價格和管理水平。既包括施工企業的管理水平,也包括建設單位的管理水平。由于管理不善造成預算成本估計不準,或由于資金、原材料供應不及時造成拖延工期,或由于施工組織混亂造成材料、人工和設備利用浪費等,都會影響施工成本。
3.2小水電工程項目的成本控制
0 引言
小水電工程按其布置的方式分為堤壩式、引水式和混合式3種。堤壩式電站屬于低水頭大流量型,大多位于水流平緩處,工程主要由大壩、壩后的廠房及庫區構成,一般沒有引水隧洞,這種電站的測量工作比較簡單,只需在壩址處建立控制網,用以測量壩址和庫區地形圖,測繪工作相對比較簡單;而引水式和混合式電站是高水頭式,它的結構除大壩和廠房外,一般還有引水隧洞、壓力管等。這類電站傳統的地面控制測量方法是建立小三角網,但目前由于gps和全站儀(測距儀)的全面普及,傳統的小三角網控制已完全被gps測量或與edm導線結合的方法所代替。本文結合作者多年來小水電工程的測量經驗,著重介紹引水式或混合式高水頭小水電工程的地面控制測量。
1 小水電工程的特點
小水電一般裝機5000kw以下,整個工程由攔水壩、引水洞(支洞)、壓力管和廠房等組成。引水式或混合式小水電站多處于山地狹谷地帶, 交通 不便,林木茂盛通視差,它的地面控制測量工作相對于堤壩式電站更加復雜和困難。這種電站水頭多在30m以上,高的可達數百米,引水隧洞由一個或一個以上的洞組成,單個洞長一般小于2km,洞內坡度0.2%,橫向貫通允許限差為20cm,高程貫通限差為5cm。
小水電工程測量工作的主要內容有建立平面和高程控制網,測繪庫區、壩址、進出洞口(中洞)、壓力管和廠房的數字化地形圖(庫區和其他區域的比例尺一般分別為1:2000和1:500),以及工程施工放樣。測區采用任意直角坐標系和假定高程系,如是流域綜合開發,可用區域內或國家統一的平面和高程系統。
2 地面控制測量
2.1 gps與edm導線結合的方法對于高水頭的小水電工程,輸水隧洞的控制是整個工程的核心。由于小水電工程處位于山地狹谷這種特殊的位置,采用gps測量往往受到地形條件的限制,不能直接在壩址、進出洞口(支洞口)、廠房等關鍵位置上施測,而只能在附近山脊等開闊處選取合適的點,再用edm導線延伸至需要的位置上。
在各施工區如壩址、洞口、廠房等處布點時,每處至少應布設2~3個點,并使各相鄰點兩兩通視,最好能組成一個三角形。gps觀測的時間依工程對點位的精度要求不同而不同,一般20~30分鐘即可,檢驗測量成果精度的方法,通常有3種:用全站儀(測距儀)測量兩點間的平距與gps二維約束邊長進行比較(同一投影面上)[1];用全站儀測量單角,與gps坐標反算角度值進行比較;用gps對原測點位在不同時間進行重測等方法進行檢驗。
gps測量的二維精度可靠,但高程精度偏低,其高程中誤差一般為±10cm,不能滿足施工要求而需重新布設一條具有四等精度的測距三角高程導線或水準路線,這項測量工作特別是在交通不便的山區,工作量也是非常大的。
2.2 edm三維導線 測距導線作為小水電工程的地表控制,也是非常合適的。一方面全站儀在生產單位已得到全面的普及,同時它又有良好的測角、測距精度,目前2秒級全站儀每公里測距精度一般都在3+2ppm(mm)以內,另一方面,測距導線選點的自由度大,能在所需要的地方布點,并能一次性完成平面和高程控制測量。為提高隧洞的貫通精度,減少壩址與廠房間的控制點的數量,導線宜布設成直伸型。
2.2.1 閉合導線:這種閉合導線的布設形式為狹長型(如圖1),a為進洞口控制點,d為出洞口控制點,1、2、……6點為中間點,單號點與雙號點各構成一條導線,選點時,應使1與2,3與4等兩兩相鄰的點間距為2m以內,并用鋼卷尺量出間距。
觀測時按閉合導線的要求施測,從a始按1、2、3……6順序至d。水平角、豎直角、斜距的觀測及往返平距和高差的限差要求,視隧洞的長度分別依一或二級導線和四、五等edm三角高程的要求。這種形式布設的導線點位坐標不僅可以得到檢核和精度衡量,同時最大限度的減少了工作量。
2.2.2 雙支導線:當狹長的閉合導線中的某一點或幾點重合時,即成此類型(如圖2)。這種導線與閉合導線的觀測相同。一般地,這種導線可單雙站交替設置,在重合點上只需設置一次儀器或覘牌。 計算 既可按兩條支導線單獨進行,也可按閉合導線的方法進行計算(當路線交叉時,只能按雙支導線計算),此外,還可以比較重合點以及終點的坐標值而得到檢核。
上述兩種導線還可通過比較兩鄰近點的實測距離與它們的坐標反算距離進行檢核[2]。
2.2.3 單支導線:當引水洞較短時(一般小于1.5km),可布設成單支導線(如圖3)。觀測的內容與各項精度指標與上述兩類導線一致。為便于檢核,水平角觀測時應對左右角各觀測一至二測回,圓周閉合差應小于10秒。在進行距離和高差觀測時,可用兩次儀高法觀測,以獲得兩組數據而得到校核。
2.2.4 高程測量:小水電工程的高程測量一般在施測edm導線時同時完成。施測時按照四等或五等的三角高程要求進行,要特別注意各項限差要求,確保精度要求(特別是往返高差),以防返工。也可在條件較好時用水準測量的方法觀測高差。
3 edm三維導線的長度及精度估算
地面導線的建立除了測圖外,主要是為了指導隧洞的開挖并使之貫通,以及放樣攔水壩、廠房及壓力管等,其中最主要的是用于前者。根據貫通誤差的來源與分配的原則[3],對于雙向開挖的隧洞,地面控制對橫向貫通的影響值為
mq為貫通誤差,以mq=10cm代入,mq=5.8cm,即得地面導線最弱點的點位中誤差。對于上述的三種形式導線,都可用直伸支導線終點精度的估算方法來估算導線最弱點的精度。在任意平面直角坐標系中,支導線由于沒有起算數據誤差和因起算數據誤差引起的誤差[4],其最弱點的點位中誤差的 計算 如下式:
根據大量的edm一級導線測量數據統計,測距精度等于或高于5+5ppm的2″全站儀的測距中誤差≤±5mm,測角中誤差約為±3″[5],據此并依(1)式計算不同長度和邊數的支導線最弱點的點位中誤差m(如表1)。
當導線的長度達到或超過2000m時,最弱點的點位中誤差達到或超過了5.8cm,也即在地面導線長度在2000m以內時,可用單支導線(一級導線的觀測要求)控制;當長度在2000m以上時,應用閉合或雙支導線作控制,它們的最弱點的點位中誤差為單支導線的 / 倍。
4 結論
4.1 gps與edm導線相結合用于小水電工程的地面控制測量,是一種效率高、平面精度高,并省力的好方法,但該法投入大,外業儀器多,高程精度欠佳。在高程精度要求稍低時(±10cm),可直接用其成果,不需再進行四等edm三角高程測量。
4.2 edm三維導線是小水電工程測量中常用的方法,但布點時要盡量使導線成直伸狀,以提高精度減少橫向貫通誤差。
4.3 對于地面控制導線長度小于1500m的短隧洞,單支導線作為它的地面控制測量方法,是個很好的選擇,不但省時省力,而且效益好。該法在近幾年省內外的小水電工程的隧洞施工中被作者多次應用,效果非常好,貫通誤差均在規定的誤差范圍內。單支導線的測量要注意自身的校核,如測左右角,雙儀高法重測等。
參考 文獻 :
[1]中海達測繪儀器公司.中海達gps數據處理軟件ⅲ使用手冊[m].2003.
[2]陶元洲.單程雙測導線測量[j].《測量員》.1991.(4).
水電站建設對環境的影響是多方面且十分復雜的。它既有有利影響,也有不利影響;既有短期影響,也有長期影響;既有局部影響,也有全局影響;既有可逆影響,也有不可逆影響,還有累積影響。客觀、全面地認識水電站對環境的影響,趨利避害,采取有效的措施,減少或消除不利影響是水利水電科學工作者應有的態度和應盡的社會責任。
2 小水電站工程建設主要生態環境影響
小水電工程的建設對生態環境產生的影響主要體現在施工期及運行期兩個階段。
2.1 水電站施工期對生態環境的主要影響
電站施工期內,其攔河壩、引水渠道(包括引水明渠和引水隧洞)、壓力前池、壓力鋼管、發電廠房及變電站、尾水渠等主體工程施工,對生態環境產生一定影響,主要包括以下幾個方面:
各主體工程施工場地布置、棄渣場設置等破壞地表植被,對區域生態環境產生一定影響,其影響范圍較廣而且較為分散。
(2)施工擾動原地貌,施工場地及主體建筑周邊地表松散,加劇區域水土流失,對區域河流、土壤等造成不良影響;棄渣場甚至容易引起滑坡、崩塌等地質災害。
(3)施工人員進駐,施工設備布置,擾動區域野生生物的生境,同時各種施工及爆破等噪聲驚嚇,將對區域野生動物產生不同程度的影響,甚至會導致其逃離原來的生境。
(4)主輔工程占用土地,改變區域原有土地的用地性質,使得各種土地資源減少。Www.133229.cOM
2.2 水電站運行期對生態環境的主要影響小水電站建成后,攔壩引水或蓄水抬高水位等,改變了河流原有的自然流態,將對水生生物及岸邊陸生生物等造成一定影響。主要生態影響有以下幾個方面:
(1)建壩后,水體流速變緩,不利于水體自凈,容易導致水體富營養化,上游來水中大量泥沙將在庫區沉積,使得水質變差;同時可能導致水庫水溫分層,水庫底層溫度低,有一種經驗判別法,水庫的平均水深大于10m 時,下層水溫不受上層水溫影響而保持一定溫度,溫差可達4~8℃[1]。若壩下放水不采取措施,可能會導致低溫水對下游河流生態環境或灌溉區域造成不利影響。
(2)由于壩體阻隔,水文情勢變化本文由收集整理,庫區水生生態環境將受到一定影響。壩下的上溯魚類將不再能進入水庫河段,除大壩截流前滯留在庫區的少量個體外,庫區上溯的群體數量將逐漸減少;隨著庫區的形成,水流速度變緩,水深增加,一些適于水面寬闊,水流深緩及廣布性的魚類如鯉、鯽、鳊亞科的鳊、鲇形目的鲇;魚旨科的鱖魚;魚危科中的絕大部分及鱧科的種類比例將有所增加,并能形成較穩定的種群,成為庫區的主要經濟魚類。
(3)庫區水位升高,將淹沒原河流兩岸的部分土地,淹沒區內由陸生生態環境向水生生態環境轉變,原有陸生植被被淹沒,生物量將有所減少;庫區原有耕地被淹沒后,將影響農業生產。
(4)發電后,壩下將形成不同程度的減水河段,最為明顯的是引水電站,攔河壩至發電尾水入河口之間,由于引水發電,該河段流量減小,其河道原有水生生物將受到一定影響;同時,該河段沿岸的生產生活取水將受到一定影響。
3 水電工程生態環境保護措施
3.1 施工期生態環境保護措施水電站工程施工對生態環境的影響主要是占用土地,破壞植被,擾動地貌引起水土流失。可采取以下生態保護措施:
(1)合理布置施工場地,施工盡量減少土地占用面積,不可避免占地的,應盡量考慮占用荒地、坡地等,電站工程所占用的各種土地,必須取得國土、林業等相關部門同意后方可進行施工建設。
(2)施工過程中,應搞好各施工場地及道路的排水截流溝渠,避免大量雨水匯集沖刷施工場地。施工場地周邊應做好擋攔工作,坡度較大的地方應修建擋土墻,及時搞好護坡工作。
(3)施工期間,開挖的土石方應盡量回用于施工,減少棄渣量。對確實不能充分利用的土石方應合理設置棄渣場,全部運往棄渣場堆放。棄渣前,修建攔渣壩,先擋后棄;棄渣過程中應分層堆放,層層壓實;棄渣完畢后,應平整渣場表層,對其覆土恢復植被或進行復墾。
(4)施工時應選用低噪聲設備,合理布置,并搞好施工設備的減振降噪措施,采取合理的爆破方式,盡量降低施工噪聲對區域野生動物產生的影響。
(5)施工結束后,應按照“減免———減緩———補償”的原則,對各施工場地及主體建筑周邊裸露區域進行植被恢復;對確實不可避免的破壞,應按照“破壞多少,恢復多少”,“誰破壞,誰恢復”的原則,在電站附近進行恢復,植被的種類應選擇鄉土草樹種。
3.2 運行期生態環境保護措施
電站運行期間對生態環境的影響主要是對庫區、減水河段的生態影響。可采取以下保護措施消除或減緩電站運行對生態環境的影響。
(1)電站應合理規劃,選址應避開基本農田保護區和自然保護區等,壩抽線、正常蓄水位、裝機容量、運行方式等應進行多方案比選,優化開發方案,尤其是壩抽線及正常蓄水位的選擇,應將減少淹沒耕地數量作為重要指標加以考慮,盡量減少淹沒土地數量。確實不可避免要淹沒的,應按照“占多少,補多少”的原則,開墾與所淹沒或占用耕地數量相當的耕地,沒有條件開墾的應按照規定繳納開墾費。
(2)對于生產移民要科學合理的進行安置,確保他們的生產生活不受影響。同時,對于就近補償耕地的生產安置移民,要積極引導他們,科學耕作,合理使用農藥化肥,減少庫區農業面源污染;對于無法補償耕地的移民,應鼓勵他們從事其他行業,如外出打工、搞個體商業等,不得在庫區進行陡坡開荒耕作,以減少庫區水土流失,確保庫區水質不受影響。
(3)電站蓄水前應清除庫區內的有機物及其它廢棄物,蓄水后,應協調相關部門,搞好庫區各種廢水的處理,確保其達標排放,避免影響庫區水質;加強庫區農業耕作管理,禁止陡坡耕作,搞好庫區及上游沿岸的綠化,盡量減少庫區水土流失。
(4)攔河壩合理的設置水生生物洄游通道,保護區域水生生物,并按照相關規定對庫區水生生物進行補償保護;或采取經相關部門批準的其他補救措施,如建立魚類保護區、投放相應魚苗等。
(5)電站運行期間必須調節發電引水量,確保一定的下泄流量,保證減水河段正常生態用水。河流生態環境需水量是在特定時間和空間為滿足特定服務目標的變量,它是能夠在特定水平下滿足河流系統諸項功能所需水量的總稱。國家環境保護總局《水電水利建設項河道生態用水、低溫用水和過魚設施環境影響評價技術指南》、國家環保總局辦公廳“環辦函(2006)11 號”文件印發的《水電水利建設項目水環境與水生生態保護技術政策研討會會議紀要》對引水式電站壩址下泄流量做出明確規定:“維持水生生態系統穩定所需最小水量一般不應小于河道控制斷面多年平均流量的10%(當多年平均流量大于80m3/s 時取5%用)”。因此,水電工程建成后,必須按照規定,下泄一定的流量,保證下游減水河段的正常生態用水。
1.水利水電工程施工質量管理存在的問題
1.1工程設計中存在問題
(l)項目決策咨詢評估有待加強
水利工程建設項目評估是政府對項目決策的重要依據,只有咨詢評估的合理可行,才能避免項目的盲目性和決策失誤。但中小型水利工程很少組織可行性論證,工程建設常常不合理或不規范。國家或水利部已經出臺了一系列法律法規、技術標準和規范,但很多水利基層單位和個人并沒有去實施。
(2)工程前期勘測設計的深度不如大型工程,設計不規范
某些個別水利水電工程建設項目的項目規劃書、可行性研究報告和初步設計文件,由前期工作經費不足,規劃只停留在己有資料的分析上,缺乏對環境、經濟、社會水源配置等方面的綜合分析,特別是缺乏較系統全面地滿足設計要求的地址勘測資致使方案比選不力,新材料、新技術、新工藝的應用嚴重滯后,整個前期工作做的夠扎實,直接影響到工程建設項目的評估、立項、進度和質量等。而設計單位普存在資質低、設計水平低、施工圖不規范、圖紙錯誤較多、結構不符合實際,設計變更隨意性大等問題。設計人員施工經驗差,未考慮施工工藝和施工能力,考慮計規范較多,考慮施工現實條件較少,造成設計與施工的銜接有一定困難。水利水電工程一般是采用國家撥款與地方籌集資金相結合的方式,而地方集資金是占很重要的部分。有些地方由于財政困難常難以墊付足夠的前期勘測設費,待立項后有了資金又急于上馬,沒有足夠的時間與足夠的經費進行前期勘測作,導致水利水電工程的前期勘測設計深度不夠。有的項目更是由于政府的干預匆忙上馬,根本沒有進行勘測設計等。案例:某水電站,由于某設計院對工程中設計時,對混凝土的溶蝕凍漲、與壩基揚壓力及溢溢面的脈動水壓力估計不足,而在設計時,在消力池排水孔設置不夠,在消力池底板形成高揚壓力區,在一次開閘泄洪時,因底板出現高揚壓力,而將整個底板掀翻,給工程帶來很大的安全威脅,后期開閘將水庫放至低水位,抽干消力池重新進行施工,增設排水孔,才使問題得以解決,但也付出了巨大的代價。
同樣是該工程,由于設計院對工程中混凝土的溶蝕凍漲及溢溢面的脈動水壓力估計不足,加之施工管理水平低下造成了大壩結構整體性差、壩體混凝土強度低以及壩基抗滑穩定裕度不足等先天缺陷,使得大壩可靠度嚴重偏低,壩體滲漏嚴重,同時溢流面混凝土因溶蝕凍漲、脈動水壓力及開閘泄洪時的空蝕現象,溢流堰面過一次流,堰面混凝土就得進行一次修補工程安全時時受到威脅,發電也是時停時發,工程經常性修補加固費用占了電廠的一項重大開銷,經濟效益大大降低。
1.2工程施工材料管理中存在問題
(l)原材料的質量問題:混凝土工程使用的水泥、粉煤灰、外加劑等屬廠家生產產品,其砂石骨料通常使用壩址附近河床開采的砂石料或開采塊石料加工制成品料。目前,有的廠家出廠的產品未達到國家標準,是偽劣產品,有的工程砂石骨料質量也存在一些問題,但因工程施工急需,只得“湊合”使用,造成混凝土質量不穩定。水利水電工程使用的鋼筋、鋼材及止水材料等也發現一些偽劣產品,原材料存在的質量問題將給工程運行安全留下隱患。
(2)施工中的問題:水利水電工程建設過程中,從建筑物基礎開挖、基巖灌漿處理到混凝土澆筑(土石壩體填筑),金屬結構及機電設備安裝,有的工程施工過程中未能按照水利部、電力部部頒有關施工技術規范,嚴格控制每道施工工序的質量,出現的問題較多。例如,建筑物基礎開挖施工中,有的承包單位為搶施工進度,不按技術要求進行控制爆破,造成基巖面爆破裂隙較多,起伏差較大,增加了基巖面整修工作量和混凝土回填工作量;混凝土澆筑施工過程中,未按混凝土施工技術規范嚴格施工工藝,出現入倉混凝土骨料分離,振搗不密實、漏振,致使層面結合不好,有蜂窩、架空現象。低溫季節澆筑混凝土,未按設計要求進行保溫,高溫季節澆筑混凝土,未按設計要求采取溫控措施,致使混凝土裂縫較多,增加了補救處理工作量。土石填筑施工質量存在填料不合要求的未能嚴格按照施工規范進行分層碾壓等間題。
(3)承包單位偷工減料引起的質量問題:有的工程施工單位層層轉包,由于轉包單價偏低,承包單位就搞偷工減料,為欺騙監理單位,就不擇手段造假資料蒙混過關。例如某工程基礎帷幕灌漿施工中,就發現有的承包單位改變水泥漿配比,降低壓力灌漿,偽造灌漿施工記錄資料。這種現象在隱蔽工程施工中較為普遍,嚴重影響了建筑物基巖固結灌漿和防滲帷幕灌漿質量,將給工程安全運行留下隱患。
(4)金屬結構及機電設備的問題:有的工程金屬結構加工制造工藝粗糙、焊接質量不良,安裝誤差較大等質量問題,造成閘門漏水嚴重,金屬結構構件不能使用,需進行返工處理,影響了工程建設工期。機電設備存在著偽劣產品,不能正常使用,經常需要更換,給工程造成損失。
1.3質量控制中存在問題
(l)水利水電項目專業多、項目多、而單項工程量多。這從建設管理的角度來看,具有另一種難度。若使用先進的大型設備,由專業隊伍進行施工,工程成本不能保證,若改用簡化的辦法,非專業隊伍來施工,其質量就難以控制保證。
(2)水利水電工程一旦發現早期失控,為彌補損失而趕工,將嚴重地影響質量控制工作。在一些工程招投標中,壓低臨時建設費、不可預見費等,致使施工單位在經濟上十分被動。這點也是水利水電工程出現許多分包,甚至“隱性轉包”的重要原因。包工隊以更低單價拿到工程之后,經常挖空心思偷工減料、弄虛作假,給工程質量造成隱患。
(3)施工單位現場管理力度不力,質保體系不健全,掛靠資質現象嚴重,施工水平低。項目部管理模式多是公司管理層加包工頭,施工隊伍設備投入少、技術水平低。施工主要技術工人及工程師配置不足,施工的主要核心管理網絡不完善,缺少專業的相對固定的施工班組,造成施工組織的雜亂無章、低級錯誤不斷。
1.4工程監督管理中存在問題
(l)項目監督管理水平欠缺
項目法人中的組織機構人員質量意識淡薄,重視工期,輕視質量。項目部人員素質不高,缺少高水平的管理人才,項目管理科學化決策少,相關的技術支持比較少,隨意性較大。中小型水利工程主要由地方籌資,采用地方單價都較低,加上資金到位情況比較差,是工程往往不能夠按照計劃進行,而一些地方矛盾也由于領導的重視不夠,在一定程度上嚴重影響了工程的施工進度。業主對工程質量的重視不夠,在口頭上說質量第一,而在施工時當質量與進度發生矛盾時,就放棄了質量。例如東北某水利水電的質量監督機構發展程度弱、質量管理工作力度不夠,沒有形成統一協調的水利水電工程質量監督系統和管理網絡,致使管理薄弱。影響了水利水電工程質量監督水平的提高。案例:2006年末,水利部稽查特派員在檢查某市防洪工程時發現,按照規定,從表面看資質不夠,不符合規定,實質上卻暴露出監督管理職責劃分不清的問題。
(2)不能嚴格執行合同
在招投標工作中過分的壓低工程造價,工程變更隨意性大,不能嚴格執行合同有關部門條款,不按程序辦事,長官意識嚴重,行政指揮較多。某些工程不能很好地執行合同,而是主觀的施工,造成了很嚴重的后果。
(3)工程管理中的服務意識較差
普遍存在工程前期手續不完備即開工,形成的地方矛盾較多,使施工方疲于處理各種地方矛盾,弱化了質量管理的精力。另外業主對設計及監理工作的過多干涉,對其工作的開展也造成了一定的影響。由于某些工程管理中的服務意識差導致了一些問題的產生。
2現行水利水電工程質量評價方法
2.1水利水電工程質量的評價等級
現行水利水電工程按單元工程、分部工程、單位工程及工程項目的順序依此評定,工程質量分為“合格”和“優良”兩個等級。
2.2單元工程質量評定標準
單元工程質量評定的主要內容包括:主要項目與一般項目。按照現行評定標準分為“合格”和“優良”兩個等級。在基本要求(檢測項目)合格的前提下,主要檢測項目的全部測點全部符合上述標準;每個一般檢測項目的測點中,有70%以上符合上述標準,其它測點基本符合上述標準,且不影響安全和使用即評定為合格;在合格的基礎上,一般檢測項目的測點總數中,有90%以上的測點符合上述標準,即評定為優良。單元工程質量達不到合格標準時,必須及時處理。其質量等級按下列條款確定:全部返工重做的可重新評定質量等級;經加固補強并經鑒定能達到設計要求,其質量只能評定為合格;經鑒定達不到設計要求,但項目法人和監理單位認為基本滿足安全和使用功能要求,可以不加固補強的或經加固補強后,改變外形尺寸或造成永久性缺陷,經項目法人和監理單位認為基本滿足設計要求的,其質量可按合格處理。
2.3分部工程質量評定標準
①合格標準
單元工程質量全部合格;中間產品質量及原材料質量全部合格,啟閉機制造與機電產品質量合格
②優良標準
單元工程質量全部合格,有50%以上達到優良,主要單元工程質量優良,且未發生過質量事故;中間產品質量全部合格,如以混凝土為主的分部工程混凝土拌和物質量達到優良,原材料質量合格,啟閉機、閘門制造及機電產品質量合格。
2.4單位工程質量評定標準
①合格標準
分部工程質量全部合格;中間產品質量及原材料質量全部合格,啟閉機制造與機電產品質量合格;外觀質量得分率達到70%以上;工程使用的基準點符合規范要求,工程平面位置和高程滿足設計和規范要求;施工質量檢驗資料基本齊全。
②優良標準
分部工程質量全部合格,其中有50%以上達到優良,主要分部工程質量優良,且施工中未發生重要質量事故;中間產品質量及原材料質量全部合格,其中各主要部分工程混凝土拌和物質量達到優良,原材料質量、啟閉機制造與機電產品質量合格;外觀質量得分率達到85%以上;工程使用基準點符合規范要求,工程平面位置和高程滿足設計和規范要求;施工質量檢驗資料基本齊全。水電站、泵站工程的質量評定還需經機組啟動試運行檢驗,達到工程設計要求。
2.5工程項目質量評定標準
①合格標準
單位工程全部合格。
②優良標準
單位工程全部合格,其中50%以上達到優良,且主要單位工程質量優良。
3水利水電工程施工質量評價存在的問題
3.1現行評定標準中要求工程質量必須同時滿足五項條件,若有一項不符合要求,就會否定整體工程質量,且現行評定標準沒有考慮各個因素對工程質量的不同影響程度,即權重,評價體系不能完全體現其科學性與合理性。
3.2水利部在建國以來幾十年來的經驗教訓基礎上,總結出一套比較完善而又切實可行的檢驗評定大中型水利建設工程質量的標準―《質量評定表》和《質量評定標準》。但對于水利水電工程,目前還沒有較系統的質量檢驗和評定等級的辦法和標準。只能參照水利建設工程的《質量評定表》和《質量評定標準》實行,而現有的評定方法是不能完全考慮影響水利水電工程質量的特點。
3.3現有的工程質量評定采用評定指標進行簡單的、精確的量化,沒有考慮到工程質量的模糊性和工程質量等級的模糊性,因而不能全面的反映工程質量。
3.4對于水利工程而言由于單元工程或分部工程劃分的數量較小,評定的群體較小,使評測結果與真實狀況容易產生一定的偏差。如不同施工標段由于工程施工項目少,項目劃分時往往會出現分部或單元工程個數相同的情況,現行評定是以合格率與優良率作為評價。在實際評定時不同施工階段會出現相同的優良率或合格率,而在實際的質量情況會存在較大差異,若僅僅從評定數值上看,不能完全公正、客觀的反映工程真實的質量狀況。所以建立一套相對有效的質量評價體系,對水利水電工程施工質量進行相對客觀公正的評價是非常有必要的,本文所作研究正基于此而作。
中圖分類號:TV74 文獻標識碼:A 文章編號:1001-828X(2012)09-0-01
一、工程概況
木坡水電站位于四川省阿壩藏族羌族自治州小金縣木坡鄉境內。本電站為日調節電站,開發目的為發電和兼顧下游生態用水,無其它綜合利用要求。電站廠房對岸有S210省道通過,廠區岸附近0.8 km有鄉村公路通過,廠房距小金縣縣城約33km,距成都521km,對外交通較為方便。木坡電站為混合式開發,樞紐建筑物主要由首部樞紐、引水系統和廠區樞紐組成。
二、小型水電站控制測量方法
小水電站工程控制測量工作的主要內容是依據工程性質,執行《水利水電工程測量規范》(SL197-97)建立平面和高程控制網。
1.平面控制網的布設形式及選點
在小型水電控制測量過程中,利用全站儀采用導線的形式是現在常見的一種形式,導線選點不受地形限制,能在所需要的地方布點。木坡水電站平面施工控制網布設成三等導線形式,為了保證施工控制網平面坐標與設計階段平面坐標的一致性,控制網應在已有國家控制點上進行引測。為確保控制點的精度和準確性,進行誤差的檢核,一般布設成閉合導線形式。在選點過程中,盡可能地減少壩址與廠房之間布點的數量,導線適宜布置成直線型。如圖1所示。
圖1 A線示意圖
各施工區如壩址、洞口、廠房等局部控制網采用《水電水利工程施工測量規范》(DL/T5173-2003)布設成三角網的形式,布點時,每處至少應布設2-3個點,并使各相鄰點兩兩通視,如圖2所示。
圖2 廠區示意圖
2.平面控制網的觀測
三等導線控制網觀測采用TCA2003全站儀精確的測量水平角及各邊水平距離。TCA2003全站儀根據控制網測量的精度要求,在機內提供了多測回方向觀測程序,該程序允許對未知點進行(水平角、天頂距、斜距)觀測,并能計算出多測回觀 測平均值、標準偏差,每個目標點必須進行盤左、盤右觀測。
3.高程控制測量
高程控制網首級網采用水準測量的方式,沿著整個施工區布設成支水準路線,采用二等水準測量往返觀測,并進行平差。特別需要注意的是,在這個過程中的各項限制的精度要求,要求測量所控制的精度能夠滿足后續施工的需要,防止由于數據精度問題不滿足施工要求所造成的返工。
各施工區平面控制網控制點的高程按三等三角高程網測定。采用全站儀與首級控制網二等水準點構成三角網直接進行高程聯測。
4.數據處理
平面和高程數據處理分別采用2維網和1維網平差計算,利用軟件完成。經解算、質量檢核、外業校核點校核后,得到控制點的三維坐標,其各項精度指標符合技術設計要求。
三、小結
小水電工程的測量過程中,經常布設為全站儀施測三維導線的測量方法,而且采用TCA2003全站儀進行觀測,觀測人員只需瞄準一次目標觀測目標,在后面觀測過程中,儀器自動照準測量、觀測數據自動記錄和處理判斷,節約時間,減少了記錄,從而避免了人工讀聽中可能出現的差錯;在測量精度上,比常規儀器作業精度高。同時,由于實現了自動觀測,記錄,照準等,減少了偶然誤差對控制網精度的影響。
參考文獻:
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中圖分類號:U665文獻標識碼: A
一、電站并網
隨著國家電力體制的改革,各電網公司及地方供電局對中、小水電站并網管理的逐步規范化,水電站并網的審核工作也要求越來越嚴,這也就促使各中、小水電在建設前期及投產前期應嚴格按各電網公司及地方供電局規定做好相關工作。以確保電站建設完工后能順利投產并網發電。
1、電站建設前必須向主管部門提交可行性研究報告,并按照規定提前向供電部門進行申請確定電站接入系統的方式,包括電壓等級、接入地點及計量方式等。在收到電網公司或當地供電局初步批復后選擇具有資質的設計單位進行接入系統方案設計,經確定電站接入系統方案后與供電部門簽訂并網協議,并將確定的接入系統方案轉至設計院進行電站電氣主接線的設計。
2、根據電站建設進度,委托具有資質的單位進行并網線路的設計及施工,并報當地供電部門審查、批復。
3、機電設備安裝完畢,應按當地供電部門要求進行設備調試、試驗,并按要求提供相關資料給供電部門審核、備案。向供電部門申請現場驗收,由供電部門組織驗收合格后到供電部門辦理并網調度協議、購售電合同并裝接電能計量裝置。
4、組織編寫并網運行啟動方案,報供電部門調度中心審查合格后,由供電部門組織并網啟動72小時試運行。
二、圖紙審查及方案優化
大多民營企業對電站項目設計費用的壓縮,導致設計質量的偏離,大多設計方案為套用以往類似電站方案,設計粗糙、陳舊或沒結合電站實際情況進行優化。造成機電設備投資浪費或不適應電站實際情況等。這就要求業主方機電部要積極與設計溝通、協商,確保圖紙準確、方案最優。
1、主接線:要求設計院綜合考慮各方面因素,擬定若干不同的電氣主接線方案進行技術經濟比較,確定最佳經濟方案。
2、廠用電系統:根據電站實際情況及電站附近電網分布情況選擇合理的廠用電接線方案及廠用變容量。
3、二次保護、監控系統:結合電站實際情況,在保證安全、實用及高自動化程度的基礎上配置合理的二次監控系統,以節省工程投資。
4、預埋管路系統:結合電站實際情況,對全廠預埋線管、油、氣、水管路等,可分別認真核對,對于線管可盡量埋設PVC管,對于相應排水管路等在不影響其功用的前提下,可改埋PVC管或盡量用薄壁鋼管等,以減少鋼材的耗用量。
5、圖紙尺寸校核:結合建筑圖紙,認真核對機電圖紙相應預留孔、洞位置、預埋管路標高、尺寸等的準確性,避免和建筑結構或與實際應用發生沖突后需返工等。
三、機電設備招投標及選型優化
實現同樣功能的各機電設備,因廠家、型號、具體配置上的不同在價格方面相差甚遠。而設計對于設備選型方面往往存在使用固定廠家設備、選用高配置或照搬類似電站經驗,對于設備細節結構沒作具體要求等,以造成設備在電站實際運行中運行狀況不理想或造成設備投資增大等。這就要求業主方機電部要多搜集各廠家同規格設備說明書、熟悉設備性能及優、缺點,積極了解其它電站相同設備的使用情況,積極與設計取得溝通,并嚴格規范招投標程序,在滿足各方案的前提下,選用質優、價廉的設備。
1、機電設備的招投標工作一定要嚴格按公司要求及相應程序開展,做到公開、公平、公正。在招標時力求將招標文件編制詳細、清晰、準確。要求各投標單位按統一格式詳細列項報價,以方便進行比較、核對。在綜合考慮廠家資質、信譽度、類似工程經驗、設備性能、產品質量、報價、售后服務及付款方式等前提下,選擇合格的設備供應商。
2、選擇好相應的設備供應商后,除應遵照相應規程、規范外,還應嚴格按照招標文件要求或最終確定的配置方案擬定技術條款,在設備制造中嚴格按照技術條款實施,確保設備質量。
3、具體設備或配置的選擇:
1)水輪發電機、水輪機、調速器、勵磁裝置選型在電站初步設計中已基本確定其型號,后期在進行主機設備招投標時,除各專業主機廠在投標時發現可選用更為合理的型號,并經論證確定,一般不會更改。但在主機設備的結構細節方面,應結合各電站實際情況在招標文件技術要求中詳細列明,如水輪機關鍵過流部件:轉輪、底環、活動導葉等,盡量要求采用全不銹鋼結構件或部分堆焊、鋪焊不銹鋼;發電機部分如定子鐵芯材料、線圈材料等盡量用優質產品;列明水輪機、發電機主軸材料;列明水輪機、發電機自動化元件配置等。
2)電氣一次設備
電氣一次設備包括變壓器、高低壓開關柜、電纜等。變壓器的選型要盡量選用新型節能型產品,因首次投資的增加能很快在減少的電能損耗中得到補償。高低壓開關柜具體配置及電纜選擇可根據各投標廠家報價后具體確定。
3)電氣二次監控系統
二次監控系統因涉及元、器件過多,價格底線很難確定,而各監控廠家一般只有主要保護裝置以及上位機組態、編程等的自主產權,其它配套產品一般采用外協回廠組裝,在招標文件中務必除主保護裝置不指定外,其它配套配置產品均指定型號、廠家,以方便評標時核對其價格。保證在質量相等的前提下,選擇價優的合格供應商。
4)全廠公用輔助設備
全廠公用輔助設備包括集水井排水泵及控制柜、空壓機及控制柜、濾水器及控制柜、技術供水泵及控制柜、全廠公用自動化元件等。對于此部分設備的選擇設計院一般只提供設備粗略選型,涉及電氣控制塊基本要求業主方根據自己要求與各設備供應商銜接確定。筆者認為各電站應結合實際情況,在選型方面,盡量選用國產優質產品,電氣控制方面,不必追求高配(配置PLC),但應盡量使用常規控制使其能實現現地自動功能。重要參數或運行狀態可通過相應自動化元件或繼電器接點接入上位機顯示。
四、機電設備質量監造及技術銜接
1、設備制造質量主要取決于廠家的誠信度及信譽度,只要在設備招投標過程中選擇的廠家信譽良好,一般設備制造質量都比較可靠。但也不能因此忽略對設備的監造。
2、對設備關鍵部位需派人進行跟蹤監造,如主機設備關鍵部位加工工藝、材質檢驗等。變壓器鐵芯材料、線圈材料檢驗。廠房橋式起重機主梁材質檢驗等。
3、切實做好設備出廠的驗收工作,以免造成很多不必要的麻煩。
4、如設計變更或現場技術變更,應及時取得與各設備廠家的溝通聯系,以書面方式確定相關變更內容。
五、機電安裝工程質量、進度管理
機電安裝工程在整個工程建設中占有重要地位,其施工工期短,交叉工作量大,技術含量高,要求全體施工人員具有較高素質和豐富的施工經驗。安裝工作的進度及質量直接關系到電站能否按期投產。
1、選擇一支具有資質并有類似機組安裝經驗的安裝隊伍至關重要。
2、組織監理及機電安裝隊伍制定科學、合理的施工進度安排,制定相應施工技術措施,并充分考慮各種因素的影響,實施中及時調整生產計劃,保證機組按期投產。
3、協同監理嚴格工程驗收制度,嚴格要求安裝單位按照規程、規范、圖紙、安裝說明書等進行施工,確保工程質量。
4、協同監理積極做好相應施工協調工作,如現場安裝有變更應及時與設計、設備廠家取得溝通聯系。
六、相關文檔、資料的整理歸檔
電站建設期的相關圖紙、資料、設計變更,機電安裝時期間的驗收資料、設備缺陷改造等基礎數據,各設備廠家的設備圖紙、技術資料及說明書,機組、設備調試、試驗等資料對于電站竣工驗收及電站以后的運行起至關重要的作用,必須及時整理、歸檔。設備招投標中的相應文件、合同,設備制造過程中與各設備產家的往來函件等也必須及時整理、歸檔,以便于查閱。
七、結束語
小型水電站雖小但仍屬技術密集型企業,對人員的素質要求并不低。小型水電站規模小,機組容量小,人員少;不少人員身兼電氣、機械和運行工作,檢修人員也身兼電氣、機械檢修兩職,有的廠站甚至沒有檢修工,設備檢修時才抽調運行人員出來參加檢修。隨著科學技術的發展,不少小型水電站已廣泛應用先進的設備和技術,現有職工缺乏應有的知識,在工作中感到吃力。所以加強電站職工的技術培訓,提高職工的技術水平是小型水電站發展的必由之路。技術培訓可采取派員參加省級水電主管部門舉辦的各種專業培訓班;參加大中專院校的函授班學習;請廠內的老師傅或其他單位的技術人員以傳幫帶的方式進行。通過全面系統培訓,運行管理人員掌握了相關知識技能,在電站投產后能夠完全獨立地進行相應操作,從而確保水電站的運行安全和發電效益。
參考文獻:
[1] 《水利水電工程施工組織設計規范》(SL303―2004)中華人民共和國水利部
[2] 《水利工程工程量清單計價規范》(GB50501―2007)中華人民共和國住建部
[3] 《中華人民共和國招標投標法》(1999年8月主席令第21號)
[4] 《中華人民共和國政府采購法》(2002年主席令第68號)
1、水電工程質量管理
質量管理是項目管理的重要組成部分,工程質量是創造企業良好信譽的重要手段和途徑,也是項目管理水平和施工技術水平的綜合反映。質量管理必須以質量體系為依托,質量體系是實施質量管理所需的組織、手段和資源。要實現施工項目達到優良等級標準,必須實行全過程、全員、全方位質量管理。影響施工項目質量的主要因素有人、材料、機械、技術、環境,事前對這幾個方面的因素嚴加控制,是保證施工項目質量目標實現的關鍵。
1.1 施工人員的因素
一個施工項目的質量好壞與人員有著直接的關系,因為人員是直接參與施工的組織者和操作者。施工項目中標后,施工企業就要根據競聘上崗來選擇年富力強、施工經驗豐富的項目經理,然后由項目經理根據工程特點、規模組建項目經理部,代表企業負責本工程項目的全面管理。項目經理是本項目的最高組織者和領導者,是第一責任人。項目經理部要建立各種組織機構,如項目管理組織機構、質量控制組織機構、安全生產組織機構、設備管理組織機構等,確定各機構或各部門的負責人。建立健全質量保證體系和安全生產保證體系,制定項目管理的各種規章制度。認真研究施工圖紙,編制好最優的施工組織設計和施工技術方案,然后根據施工組織設計編制詳細的作業指導書、質量保證措施:編制好切實可行的施工進度計劃和詳細的用工、材料、機械需求計劃。施工人員必須持證上崗,上崗前要進行崗前培訓教育,如政治思想學習,質量、安全、紀律、道德教育,專業技術培訓,健全崗位責任制,這是實現工程質量目標的最基本的前提。
1.2 材料質量的因素
材料是構成建筑產品的具體有形物,材料的質量直接影響到項目工程質量和建筑產品的壽命。因此,根據施工承包合同、施工圖紙和施工規范的要求,制定詳細的材料采購計劃,健全和完善材料采購、使用制度。選擇信譽高、規模大、抗風險強的物資公司作為主要建筑材料的供應方,并與之簽訂物資采購合同,明確材料的規格、數量、價格和供貨期限,明確雙方的職責和處罰措施。材料進場后,及時通知業主或監理對所有進場材料進行必要的檢查和試驗,對不符合要求的材料或產品給予退貨或降級使用,并做好材料進貨臺帳記錄。對入庫產品應做好明顯標識,標識牌應注明產品的規格、型號、數量、噸位、產地、入庫時間和擬用工程部位。對影響工程質量的主要材料,如鋼筋、水泥等做好材質跟蹤調查記錄.避免不合格產品以次充好混入使用,確保工程質量。
1.3 機械設備的因素
隨著建筑科學技術的發展,建筑專業化、機械化水平越來越高,機械種類的數量、型號越來越多,機械化程度越來越強。因此要求我們根據工程的工藝特點和技術要求,配置合理的施工機械,并正確管理和使用機械設備。確保機械設備處于良好的運行狀態。實行人機固定,機械維修保養責任制,實行持證上崗操作制度,建立機械設備的臺帳記錄和檔案制度,實行機械定期維修保養制度,提高設備運轉的可靠性和安全性,降低消耗,提高機械使用效率,延長機械壽命,保證工程質量,創造更大的經濟效益。
1.4 施工技術措施的因素
施工技術水平是一個企業實力強弱的重要標志。采用先進的施工技術,對加快施工進度,提高工程質量,降底程造價都是有利的。因此要認真研究工程項目的工藝特點和技術要求,
認真審查施工圖紙,嚴格按照施工圖紙編制施工技術方案。項目部技術人員在熟悉、掌握施工工藝的條件下,向各個施工班組和各個作業層進行技術交底,做到層層交底,層層了解,層層掌握。項目部配備先進的測量儀器和先進的實驗檢測設備,要求技術人員和質檢人員對工程項目的每道工序、每個環節都要認認真真地檢查和管理,確保工程質量合格。在工程施工中還要大膽采用新工藝、新技術和新材料進行施工。對所有工程技術人員進行新工藝、新技術的培訓學習,掌握新工藝、新技術的使用方法和注意事項。鼓勵技術人員進行發明創造,為優秀人才發明創造提供便利條件。
1.5 環境影響的因素
環境因素對工程質量的影響具有復雜、多變的特點。如春夏天的暴雨、冬天的大雪和冰凍都直接影響著工程的進度和質量,特別是對室外作業的大型土方、混凝土澆筑、基坑處理工程影響更大。因此要求項目部多與當地氣象部門保持聯系,收聽有關天氣預報,收集有關水文氣象資料,了解當地多年的汛情,采取有效的保護措施進行施工,保證工程質量。另外,當地群眾干擾施工也是造成施工進度滯后的相當重要的原因。為了搶進度,保證計劃工期內完工,必然要進行加班加點,或采取其他趕工措旋,這樣很容易造成一些工序的工程質量檢測不到位,少檢或漏檢現象的發生,這樣就保證不了工程質量,給工程質量留下隱患。
2、水電工程進度管理
進度管理是指按照旋工合同確定的項目開、竣工日期和分部分項工程實際進度目標制定的施工進度計劃,按計劃目標控制工程施工進度。在實施過程中,項目部既要編制總進度計劃,還要編制年度、季度、月、旬、周季度計劃,并報監理批準。目前工程進度計劃一般是用橫道圖或網絡圖來表示,并將其張貼在項目部的墻上。工程技術人員按照工程總進度計劃制定勞動力、材料、機械設備、資金使用計劃,同時還要認真做好各工序的施工進度記錄,編制施工進度統計表,并與總的進度計劃相比較,做到平衡和優化進度計劃,保證主體工程均衡進展,減少施工高峰的交叉,最優地使用人力、物力、財力,提高綜合效益和工程質量。如發現每道主體工程的工期滯后,應認真分析原因,采取一定的措施,如搶工、改進技術方案、提高機械化作業程度等,來調整工程進度,確保工程總進度。
3、水電工程成本管理
施工項目成本控制是施工項目工作質量的綜合反映,成本管理的好壞,直接關系到項目經理部能夠為企業創造利潤的多少。成本管理的直接表現為提高勞動效率,降低材料消耗,減少故障成本等,這些在相應施工要素或其他目標管理中均有所表現。由此可見,成本管理是項目管理的焦點。項目經理部在成本管理方面應從施工準備階段開始,以控制成本、降低費用為重點,認真研究施工組織設計,優化施工方案,通過技術比較選擇技術上可行、經濟上合理的施工方案。同時根據成本目標編制成本計劃,并分解落實到各成本控制單元,降低固定成本,消滅非生產性損失,提高生產效率。從費用構成方面考慮,首先降低材料費用。因為材料費用是建筑產品費用的最大組成部分,一般占總費用的6O% ~7O% ,因此,加強材料管理是項目取得經濟效益的重要途徑之一。在采購材料時,除了要求材料質量符合設計標準外,降低材料價格也是關鍵因素。因此多聯系幾家供貨單位進行質量、價格比較,選擇既滿足質量要求,又使得價格較低且合理的單位供貨,并簽訂供貨承包合同。項目部材料。
主管部門做好材料的驗收、入庫、出庫臺帳記錄,項目部定期或不定期地檢查、核算材料預算量和工程實際耗用量進行比較,及時找出原因,堵塞漏洞,控制施工成本。其次,降低機械使用費,合理安排使用機械,提高機械使用率和工作效率,杜絕機械閑置浪費。再次,降低人工費,提高工人的勞動積極性,制定勞動責任制和適當的分配制度與獎勵制度掛鉤,提高工人的勞動效率。
4、水電工程安全管理
安全生產是黨和國家的一項基本國策,是企業管理的一項基本原則,與企業的信譽和效益緊密相連。因此需由項目經理任組長、專職安全員牽頭任副組長,成立安全生產領導小組,并明確各職能部門安全生產責任人,層層簽訂安全生產責任狀,制定安全生產獎罰制度,由項目部專職安全員定期或不定期地對各生產小組進行檢查、考核,并在項目部進行張榜公布。同時要加強職工的安全教育,提高職工的安全意識和自我保護意識。對特殊工種的技術人員,如機械操作工、架子工、電工等進行崗前培訓,堅持持證上崗。對技術含量較高的機械、進口設備,必須進行崗前培訓,使其熟悉和掌握操作規程。對機械容易出現故障的部位、部件進行定期檢查和測試,發現問題及時解決。項目部和施工現場設置明顯的防火、防盜、防觸電等安全警示、警告牌,并配備一定量的滅火器等消防器材。如果一旦發生安全事故,應堅持“三不放過”原則:即事故原因未查清不放過;事故責任者和職工未受教育不放過:沒有采取有效的防范措旋不放過。只有這樣才能使安全生產的管理水平更上一層樓,盡可能地將某些事故的隱患消滅在萌芽狀態。
參考文獻
小水電工程測量工作的主要內容有建立平面和高程控制網,測繪庫區、壩址、進出洞口(中洞)、壓力管和廠房的數字化地形圖(庫區和其他區域的比例尺一般分別為1:2000和1:500),以及工程施工放樣。測區采用任意直角坐標系和假定高程系,如是流域綜合開發,可用區域內或國家統一的平面和高程系統。
2地面控制測量
2.1GPS與EDM導線結合的方法對于高水頭的小水電工程,輸水隧洞的控制是整個工程的核心。由于小水電工程處位于山地狹谷這種特殊的位置,采用GPS測量往往受到地形條件的限制,不能直接在壩址、進出洞口(支洞口)、廠房等關鍵位置上施測,而只能在附近山脊等開闊處選取合適的點,再用EDM導線延伸至需要的位置上。
在各施工區如壩址、洞口、廠房等處布點時,每處至少應布設2~3個點,并使各相鄰點兩兩通視,最好能組成一個三角形。GPS觀測的時間依工程對點位的精度要求不同而不同,一般20~30分鐘即可,檢驗測量成果精度的方法,通常有3種:用全站儀(測距儀)測量兩點間的平距與GPS二維約束邊長進行比較(同一投影面上)[1];用全站儀測量單角,與GPS坐標反算角度值進行比較;用GPS對原測點位在不同時間進行重測等方法進行檢驗。
GPS測量的二維精度可靠,但高程精度偏低,其高程中誤差一般為±10cm,不能滿足施工要求而需重新布設一條具有四等精度的測距三角高程導線或水準路線,這項測量工作特別是在交通不便的山區,工作量也是非常大的。
2.2EDM三維導線測距導線作為小水電工程的地表控制,也是非常合適的。一方面全站儀在生產單位已得到全面的普及,同時它又有良好的測角、測距精度,目前2秒級全站儀每公里測距精度一般都在3+2ppm(mm)以內,另一方面,測距導線選點的自由度大,能在所需要的地方布點,并能一次性完成平面和高程控制測量。為提高隧洞的貫通精度,減少壩址與廠房間的控制點的數量,導線宜布設成直伸型。
2.2.1閉合導線:這種閉合導線的布設形式為狹長型(如圖1),A為進洞口控制點,D為出洞口控制點,1、2、……6點為中間點,單號點與雙號點各構成一條導線,選點時,應使1與2,3與4等兩兩相鄰的點間距為2m以內,并用鋼卷尺量出間距。
觀測時按閉合導線的要求施測,從A始按1、2、3……6順序至D。水平角、豎直角、斜距的觀測及往返平距和高差的限差要求,視隧洞的長度分別依一或二級導線和四、五等EDM三角高程的要求。這種形式布設的導線點位坐標不僅可以得到檢核和精度衡量,同時最大限度的減少了工作量。
2.2.2雙支導線:當狹長的閉合導線中的某一點或幾點重合時,即成此類型(如圖2)。這種導線與閉合導線的觀測相同。一般地,這種導線可單雙站交替設置,在重合點上只需設置一次儀器或覘牌。計算既可按兩條支導線單獨進行,也可按閉合導線的方法進行計算(當路線交叉時,只能按雙支導線計算),此外,還可以比較重合點以及終點的坐標值而得到檢核。
上述兩種導線還可通過比較兩鄰近點的實測距離與它們的坐標反算距離進行檢核[2]。
2.2.3單支導線:當引水洞較短時(一般小于1.5km),可布設成單支導線(如圖3)。觀測的內容與各項精度指標與上述兩類導線一致。為便于檢核,水平角觀測時應對左右角各觀測一至二測回,圓周閉合差應小于10秒。在進行距離和高差觀測時,可用兩次儀高法觀測,以獲得兩組數據而得到校核。
2.2.4高程測量:小水電工程的高程測量一般在施測EDM導線時同時完成。施測時按照四等或五等的三角高程要求進行,要特別注意各項限差要求,確保精度要求(特別是往返高差),以防返工。也可在條件較好時用水準測量的方法觀測高差。3EDM三維導線的長度及精度估算
地面導線的建立除了測圖外,主要是為了指導隧洞的開挖并使之貫通,以及放樣攔水壩、廠房及壓力管等,其中最主要的是用于前者。根據貫通誤差的來源與分配的原則[3],對于雙向開挖的隧洞,地面控制對橫向貫通的影響值為
Mq為貫通誤差,以Mq=10cm代入,Mq=5.8cm,即得地面導線最弱點的點位中誤差。對于上述的三種形式導線,都可用直伸支導線終點精度的估算方法來估算導線最弱點的精度。在任意平面直角坐標系中,支導線由于沒有起算數據誤差和因起算數據誤差引起的誤差[4],其最弱點的點位中誤差的計算如下式:
根據大量的EDM一級導線測量數據統計,測距精度等于或高于5+5ppm的2″全站儀的測距中誤差≤±5mm,測角中誤差約為±3″[5],據此并依(1)式計算不同長度和邊數的支導線最弱點的點位中誤差M(如表1)。
當導線的長度達到或超過2000m時,最弱點的點位中誤差達到或超過了5.8cm,也即在地面導線長度在2000m以內時,可用單支導線(一級導線的觀測要求)控制;當長度在2000m以上時,應用閉合或雙支導線作控制,它們的最弱點的點位中誤差為單支導線的/倍。
4結論
4.1GPS與EDM導線相結合用于小水電工程的地面控制測量,是一種效率高、平面精度高,并省力的好方法,但該法投入大,外業儀器多,高程精度欠佳。在高程精度要求稍低時(±10cm),可直接用其成果,不需再進行四等EDM三角高程測量。
4.2EDM三維導線是小水電工程測量中常用的方法,但布點時要盡量使導線成直伸狀,以提高精度減少橫向貫通誤差。
4.3對于地面控制導線長度小于1500m的短隧洞,單支導線作為它的地面控制測量方法,是個很好的選擇,不但省時省力,而且效益好。該法在近幾年省內外的小水電工程的隧洞施工中被作者多次應用,效果非常好,貫通誤差均在規定的誤差范圍內。單支導線的測量要注意自身的校核,如測左右角,雙儀高法重測等。
摘要:測量工作在小水電工程建設中起著重要的作用。結合自身的測量經驗,介紹了用GPS與EDM導線建立小水電工程地面控制網的幾種常用并有效的方法。
關鍵詞:水力發電工程測量控制網導線測量
參考文獻:
[1]中海達測繪儀器公司.中海達GPS數據處理軟件Ⅲ使用手冊[M].2003.
[2]陶元洲.單程雙測導線測量[J].《測量員》.1991.(4).