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關鍵詞:水利水電工程物流系統優化
引言
水利水電工程原有的物流體系很薄弱,難以與社會物流系統相結合。因此,對水利水電工程現代物流系統的構建研究是很有必要的。
一、水利水電工程物流系統的特征
水利水電工程物流系統具有整體性、相關性、目的性、環境適應性,同時還具有規模龐大、結構復雜、目標眾多等大系統所具有的特征。①水利水電工程物流系統是一個“人——機系統”:水利水電工程物流系統是由人和形成勞動手段的設備、工具所組成。②水利水電工程物流系統是一個大跨度系統:這反映在地域跨度大和時間跨度大。③水利水電工程物流系統是一個可分系統:作為水利水電工程物流系統,無論其規模多么龐大,都可以分解成若干個相關聯系的子系統。④水利水電工程物流系統是一個動態系統水利水電工程物流系統聯結多個供應商和工程施工需要,隨需求、供應、渠道、價格的變化,系統內的要素及系統的運行經常發生變化。⑤水利水電工程物流系統的復雜性:水利水電工程建設所耗用物資的數量大、品種繁多、專業性較強、且具有不均衡性和不確定性。并且受物流系統中的采購、運輸、倉儲、信息、供應等子系統的制約,這些子系統的組織和合理運用,是一個非常復雜的問題。⑥水電工程物流系統是一個多目標函數系統:水利水電工程物流系統的總目標是實現宏觀和微觀的經濟效益。解決最優訂貨策略、信息管理、隨機情況下的庫存風險管理和安全庫存量的確定,使之有效的對水電工程物流進行管理,達到工程項目的投資、進度、質量三個控制的預定目標等都是水利水電工程建設管理者面對且必須解決的問題。
二、水利水電工程物流優化系統構建
物流從控制論的觀點,其管理過程就是信息的收集、傳遞、加工、判斷和決策的過程,以工程建設為例,其全部活動可概括為兩大類:一類是生產活動,一類是管理活動,圍繞和伴隨著一系列生產活動,執行著決策,計劃和調節職能,以保證生產有序高效進行,伴隨著生產活動的是物流,伴隨著管理活動的是信息流。在水利水電工程物流系統管理中,大量的信息量通過有效的管理,將會更加有力的保證工程進度,降低工程成本,提高經濟效益。
水利水電工程物流信息的基本內容基本包括七個方面的內容:①需求信息:包括工程設計、施工預算、施工圖文件、施工方案、工程進度計劃、物資需求數量、物資的品種規格、資金計劃、招投標文件、投標書、合同文件等。②資源信息:包括資源的分布、結構和潛力情況。③供應信息:包括各種供應渠道的變化和競爭的信息。④消耗信息:包括物資消耗的原始記錄,主要材料的核銷情況、單位產品消耗、同類工程消耗情況、降低消耗的主要措施和經驗。⑤資金信息:即各工程物資采購資金使用情況、資金周轉次數等。⑥儲運信息:包括運輸路線、運輸工具、裝卸、運輸費用、運輸條件、運輸方式、交通運輸狀況、倉庫設施及設備狀況、倉儲條件、入庫及出庫信息、庫存情況、大型機電設備運輸的沿途狀況和倉儲裝卸情況、物資在工程各標段的流向等。⑦物資經濟政策及管理信息:包括國家對有有關物資的方針政策和措施,物資市場的管理措施和要求,國民經濟計劃安排對物資市場供求的影響,還包括各種物資的經濟訂購批量,各種調查報表、專題報告、物資管理方面的指令、條例和規章制度,物資綜合利用情況以及回收、修復、再生、復用的情況等等。通過上面的分析我們可以看出,物流信息系統是水利水電工程物流系統中的一個重要的子系統,是通過對水利水電工程物流相關的信息進行加工處理來實現對物流的有效控制和管理,并為物流管理提供戰略及運作決策支持的系統。
三、物流信息系統管理兩類活動流中的信息
調控活動包括水電工程建設的總體安排調度與需求計劃,具體為工程設計、施工方案、資金計劃、進度計劃、采購計劃等。物流運作活動包括供應商的綜合能力、訂單的產生與跟蹤、貨物運輸、庫存配置、物資消耗等。調控活動流程是整個物流信息系統框架的支柱。整個調控活動中的計劃指導水電工程的物資從采購到送貨過程中的分配與調度,使物流運作活動有序的完成。
庫存管理直接與調控信息流和物流運作信息流相聯系,是兩大信息流的集成與結合部分,因此,如何加強對庫存的管理,確定合適的安全庫存量,選擇最優庫存策略是需要重點研究的問題。由以上分析,我們可以得出水利水電工程物流優化系統圖。
由于水利水電工程設計、施工計劃、工程進度、資金、工程物資需求量、采購、運輸、包裝、倉儲、配送、貨運等各物流功能和要素的管理涉及到的眾多部門,為了協調一致,必須建立相關的物流信息系統,加強專業化物流系統的建設,轉化原來水利水電工程建設中的單純物資供應概念,注重與專業的物流公司合作,保證物流體系的不斷優化和高效運作。
參考文獻:
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湘江長沙綜合樞紐工程為梯級水庫,是湘江干流航道發展規劃之一,正常蓄水位為29.7m,庫容為6.75億m3,船閘設計通航船舶噸級為2000t,電站裝機為57MW。湘江水量較為充沛,徑流年際變化較大,而且年內分布不均,在樞紐工程河段年內水位變化幅度達14m。樞紐河段屬于平原河流,河面較為寬廣,河道略微彎曲,河流比降相對較小。
2樞紐布置方案
2.1樞紐平面布置方案
此工程樞紐布置,主要包括船閘(2000t級)、泄洪閘、水電站、魚道等,為Ⅰ級工程,水工建筑物設計洪水標準為100a一遇、校核洪水標準為500a一遇。工程樞紐正常蓄水位與死水位為29.70m,對于船閘設計,按照20a一遇洪水位,來設計高水位,流量為21900m3/s,低水位按照P=98%水位來設計。船閘設置在蔡家洲左汊左側岸邊,電站設置在左汊右側洲邊,按照從左到右的順序,來布設建筑物工程,包括雙線船閘、排污槽、主泄水閘等,具體如圖1所示。
2.2樞紐平面布置特點
2.2.1樞紐泄流能力強
水利水電工程樞紐泄流能力和工程壩址有直接關系,尤其是壩址河勢與地形地貌等。此布置方案中,船閘上游引航道與導流堤設置位置為原左汊河道區域內的回流區,設置導流堤,能夠有效的調順水流,確保樞紐工程的泄流能力。按照100a一遇洪水標準,進行水工模擬試驗,獲得的壅高值為0.1m,泄洪能力較好[1]。
2.2.2通航條件較好
此樞紐工程壩址下游2km區域左岸存在支流溈水河,與湘江相匯,河寬為180m,2a一遇洪水流量為1580m3/s,10a一遇洪水流量為2750m3/s,20a一遇洪水流量為3350m3/s,出流和船閘連接段的航道交角為30°。此布置方案船閘通航條件試驗結果表明,因為船閘上游引航道口門區和連接段緩流區,通航水流條件可以達到設計要求,干流流量Q干為19700m3/s時,縱向最大流速值為1.76m/s,橫向最大流速值為0.28m/s,回流最大流速值為0.2m/s。干流流量為21900m3/s時,縱向最大流速值為1.79m/s,橫向最大流速值為0.3m/s,回流最大流速值為0.25m/s。就下游引航道口門區和連接段航道來說,當湘江干流和支流溈水為正常遭遇時,若Q干<13500m3/s,可以滿足船舶航行要求。若13500m3/s≤Q干≤21900m3/s,受到導流堤的影響,口門區域右側航道內部橫流較大,可以在左側航線單線行駛。原方案存在導流堤堤頭挑流明顯與斜流大等問題,進行布置方案優化,改變船閘挑流堤平面型式,設置立式導流堤等,使得航道通航能力得以全面提升[2]。
2.3樞紐布置設計要點
結合長沙綜合樞紐設置的位置,結合自然條件,在左汊主河道區域內來布置電站與船閘,從樞紐泄流能力與船閘通航條件等方面綜合分析,將船閘設置在此側,能夠起到不錯的效果。此梯級綜合樞紐工程建設后,主要功能為發電、航運等,因此在設計時,要堅持確保船閘通航條件的原則,以及泄水閘泄洪能力的原則。當樞紐壩址所處的位置左右兩汊道分流比相差較大,而且河底高程相差較大,為了能夠確保樞紐工程的通航效果與發電效益,將船閘與電站等建筑物,給布置在主汊河道。為了保證樞紐工程下游河床的穩定性,在布置泄水閘孔時,最好能保證工程建設前后的分流比變化不大。若河流的含沙量較小,在主河道內順河,來設置船閘引航道時,盡量把船閘設置在流速相對較小的河岸側,以便發揮樞紐工程的泄流作用,確保船閘通航效果[3]。
3水利水電工程樞紐總體布置三維設計
3.1三維地形建模
基于布爾運算,進行后期三維模型設計,需要構建三維模型。借助三維設計技術,能夠為水利水電工程樞紐總體布置,提供極大的便利。三維地形模型構建是基礎,需要確保精度的準確性。通常水利水電樞紐工程布置區域較大,覆蓋面較廣,數據存儲量大,會影響到三維地形模型構建的效果。基于此,在構建時,需要確保等高線精度,以確保建模的效果。
3.2樞紐布置模型設計
在進行水利水電工程樞紐布置設計時,對于大壩與電站廠房等,可以按照相關標準規范,來設計三維模型,采取參數化或者模板化方法來建模。利用CATIA軟件,融合骨架設計思想,構建樞紐工程建筑物模型,進行數據轉化,將數據信息導入到3D軟件中,進行樞紐布置,也可以和施工總布置相互聯合。利用3D設計技術,能夠為水利水電工程樞紐布置設計,提供新的設計方法,能夠極大程度上提升工作效率,降低設計誤差。利用大數據信息與信息技術,來進行仿真模擬試驗,可以及時優化設計缺陷,確保水利水電工程樞紐布置的合理性與科學性。
4結束語
水利水電工程樞紐布置設計,要從樞紐使用的功能分析,嚴格按照設計要求,把握布置設計原則,結合工程實際,做好充分的調查工作,制定不同的布置方案,做好對比分析,選擇最為合適的布置方案,以確保工程建設的質量。
作者:喻尚偉 單位:長沙市水利水電勘測設計院
參考文獻
[1]陳雷,賓洪祥,別大鵬,李文峰,姚曉敏.碾盤山水利水電工程樞紐布置設計[J].水利水電技術,2016(08):1~4.
水利水電不同于其它的工程,它的做工條件和環境都比較復雜,它本質上是在河道上修建大壩以攔截水流,并建有相應的輸送水流和其他物質的一種永久性的建筑設施。而這里面的導流則是將河道里原有的水以一種科學化合理化的方式把它輸送到其它的下游河道的工程設施中的一項措施。其實把導流設施簡單的概括,也就是導、截、攔、蓄、排等。而截流指的是利用修好的現有的圍堰設施,把河道中的水流改變其原有的流道而進入到事先修建好的截流建筑物中,從而改變河水的流經地,而最終流向下游的方法。
2主要經驗
目前在施工導流方案選擇及施工度汛中的主要經驗有:
2.1對于導流截流當中的分期導流來說,需要做到的就是盡量減少導流中的分期次數。并且盡可能的去增加一期的導水量,這樣的做法可以減少整體工程的工程量,而且能夠充分的利用現有的設備,并達到較高的工作效益。
2.2在窄河床條件下,廣泛采用斷流圍堰導流方式,用大斷面導流隧洞泄流。較多工程采用圍堰擋枯水期一定標準流量,汛期允許圍堰過水的導流方式,如隔河巖、大朝山等工程。也有的大型工程為了加快施工進度,保證大壩工程質量而采用圍堰擋全年洪水的隧洞導流方案,如二灘、構皮灘等工程。
2.3導流的方式與方法不單單只限定在依靠導流建筑物上,在這過程中也可以與一些修建好的已有并且具有持久性的特色建筑物相結合,例如可以利用水壩本身所帶有的底部洞口來進行導流的后期部分工程。也可以把壩體中的泄洪設施與導流洞完美的結合起來,以達到最大的合理利用已有設備的目的。
2.4導流所要面臨的自然環境因素還有很多,當汛期來臨的時候,導流建筑的穩定性將接受嚴峻的考驗。因此在設計與施工的過程中,要把圍堰與水壩本身結合起來,讓壩體對洪水有一個緩沖的作用,以緩解洪水給導流建筑物帶來的沖擊和損害。
2.5在通常情況下,遇到汛期的時候不適合采用土石加固堤壩的方式來進行導流,應該以防護原有的壩體為主要措施,這樣既可以度過汛期,也可以防止土石的流失。
2.6洪汛是堤壩面臨的最大的挑戰,每一年都有可能因為洪水的問題而造成壩體的巨大損害,從而不僅給水電設施帶來破壞,也會給人們的財產經濟帶來損失。因此,混凝土施工技術這時就顯得十分重要,在洪汛即將來臨之前,可以先準備好混凝土制成的面板來堆砌石壩,起到加固的作用。另外,如果還沒有進行澆筑之前,可以采用噴射混凝土以及水泥和砂石漿液的形式,做好防汛工作。
2.7由以前的經驗可以看出,也可以采用圍水擋水的方式來進行發電,即可以在導流工程初建的時候就把廠房建造在這里,利用圍堰擋水的方式實現初期的發電。這樣不僅實現了工程的整體進程,還可以利用現有的裝備設施實現初期的發電,提前取得經濟效益。
2.8導流明渠平面布置、復式斷面型式、爆破開挖技術、防沖保護、泄洪及通航研究、水工模型試驗等技術方面取得重大技術進步。三峽工程導流明渠的實施為大型導流明渠設計、施工、運行積累了成功的經驗。
2.9隧洞導流平面布置、隧洞大型斷面型式(多為城門洞形或馬蹄形)、爆破開挖技術、噴錨支護與混凝土襯砌技術、不良地質條件處理技術及隧洞與永久建筑物結合等方面,均取得重大進步。二灘、龍灘、小浪底、水布埡、構皮灘等工程大型導流隧洞的實施為導流隧洞設計、施工、運行積累了成功的經驗。
2.10施工安全度汛應考慮圍堰遇超標準洪水時的臨時度汛措施,應針對各種不同壩型及其存在的問題,采取相應的防護措施。
3水利水電施工截流技術方法
3.1截流材料。
截流材料主要為填筑料、粘土閉氣料、大塊石。戧堤填筑料主要采用臨時堆存的大壩開挖料,料場補足;粘土閉氣料主要采用料場覆蓋層開挖料;大塊石從左、右岸石方爆破料中選取,滿足截流拋投材料的需要。大壩開挖的填筑料臨時堆存在大壩下游處,同時為提高上料強度,預備8月中旬開挖料5000立方米,滿足戧堤填筑強度的需要。粘土閉氣料利用覆蓋層開挖料直接上料填筑;選取的大塊石臨時堆存在左岸戧堤施工平臺上,便于拋投,塊石大約堆存500立方米。
3.2截流工藝
3.2.1爆破截流施工。
如果水電站的壩體所處的地理環境較為復雜,而且地基較為堅硬,且又處于交通不是很便利的地帶,那么在這種時候就需要用到一種較為特殊的截流方式,也就是爆破截流法。像在合龍這種關鍵的時刻,向施工技術及方式就提出了嚴格的要求,那么這時爆破方式就會發揮它的功用。在這種時候需要爆破演示,使爆破時產生的大量巖石堆積到龍口處,以實現龍口的瞬間封閉。也可以事先做好大型的混凝土塊狀物,然后炸斷支撐塊體的支撐物,將混凝土塊拋入水中,以實現截流。爆破截流雖然簡單有效,但在實施的過程中也要考慮到其帶來的后續效應。也就是說瞬間的截流會產生很大的波浪,有可能會給堤壩造成損壞,也有可能導致下游河道暫時的截流。
3.2.2下閘截流施工方法。
人工泄水道的截流,常在泄水道中預先修建閘墩,最后采用下閘截流.天然河道中,有條件時也可設截流閘,最后下閘截流,三門峽鬼門河泄流道就曾采用這種方式,下閘時最大落差達7.08m,歷時30余小時;神門島泄水道也曾考慮下閘截流,但閘墩在汛期被沖倒,后來改為管柱攔石柵截流。
3.2.3投拋塊料截流施工方法。
投拋塊料截流是目前國內外最常用的截流方法,適用于各種情況,特別適用于大流量、大落差的河道上的截流。該法是在龍口投拋石塊或人工塊體(混凝土方塊、混凝土四面體、鉛絲籠、竹籠、柳石枕、串石等)堵截水流,迫使河水經導流建筑物下泄。采用投拋塊料截流,按不同的投拋合龍方法,截流可分為平堵、立堵、混合堵三種方法。先在龍口建造浮橋或棧橋,由自卸汽車或其他運輸工具運來塊料,沿龍口前沿投拋,先下小料,隨著流速增加,逐漸投拋大塊料,使堆筑戧堤均勻地在水下上升,直至高出水面。一般說來,平堵比立堵法的單寬流量為小,最大流速也小,水流條件較好,可以減小對龍口基床的沖刷。所以特別適用于易沖刷的地基上截流。
4結束語
水電建設項目投資控制貫穿于整個項目的建設全過程,合理有效控制水電項目投資,應從水電建設項目的各個階段著手。
1決策階段合理預測項目投資風險,確定投資控制目標
投資控制是監視項目建設過程中投資各方面運用情況的活動,以保證項目建設資金運用狀況與項目的質量、進度保持動態適應的一項管理活動。投資控制一般包括3個步驟:①確定投資控制目標;②衡量投資實際情況,獲取偏差信息;③分析偏差產生原因,采取糾正措施。投資控制必須有控制的客體——控制目標,沒有控制目標,投資主體各方將失去控制方向和缺乏控制重點,也無法發現偏差,及時進行糾偏。因此,必須運用科學的方法進行投資的合理預測,以確定合理的投資控制目標。水電項目的工程造價一般由3個不同的部分組成:其一是確定性造價,對于這一部分造價工程師知道它一定會發生并知道它發生的額度;其二是風險性造價,對此造價工程師只知道其可能發生的概率及不同概率發生時的造價分布;其三是完全不確定性造價,造價工程師對其發生的概率及造價分布均無法確定。工程項目造價確立的根本在于第二部分——風險性造價的確定與預測。國內外有許多風險預測方法,最有名的當數蒙特卡羅(MonteCarlo)模擬法。
蒙特卡羅(MonteCarlo)模擬起源于第二次世界大戰期間,用于對裂變物質中子的隨機擴散進行模擬研究,并以世界著名的賭城蒙特卡羅作為該項目研究的代號而得名。它是一種隨機模擬方法,不是按照傳統的觀念去求解模型,其本質是實驗,即在假定條件下去運行模型,然后根據模型運行的結果,進行預測分析和系統評價。在實際應用中,通常是先建立一個模型,再進行數字模擬,如果模擬結果說明模型的有效性不足,可以逐步擴大模型的細節,反復進行數值模擬以求最后取得一個更為精確的估計。
蒙特卡羅模擬方法的實質是:設有Y=g(X1,X2,…,Xn),X為隨機變量,函數(即數學模型)g已知,為了確定Y值,我們可以用蒙特卡羅法,具體步驟為:
(1)隨機產生一組X1,X2,…,Xn;
(2)代人函數g計算得Y值,Y=g(X1,X2,…,Xn);
(3)重復上述步驟(1),(2);
(4)由(1),(2),(3)步得到n個Y值,計算得到Y的統計值。
運用蒙特卡羅模擬法預測分3個步驟:首先,構造模型。進行蒙特卡羅模擬,必須確定研究對象的概率分布。對于風險因素來講,常常沒有可以直接引用的分布率,通常是根據歷史記錄或專家的主觀分析判斷,求得研究對象的一個初始概率分布。例如在設計變更的預測中,可以根據過去的已完類似工程的變更分布狀況和所預測工程的實際情況,預測其初始分布,運用主觀概率法、專家調查法給出一個事件的概率分布。其次,運行模型。根據確定的模型結構(概率分布及其結構關系)進行隨機抽樣,故又稱作數值模擬。第三,根據模型的隨機模擬結果,統計各風險因素發生的頻數,得出要求的統計量。
目前國內水電項目風險預測的理論研究已有大量成果,但是實際應用卻顯得很不足,大多數工程是以已完工程的歷史資料為基礎,以百分率進行估算。為了更加科學合理地預測風險和確定投資控制目標,這方面的工作有待于加強。
2設計階段以設計質量為重點的投資控制
水電建設項目投資控制貫穿于整個項目的建設全過程,并具有突出的重要地位。水電建設項目投資控制的關鍵在于項目實施前的投資決策階段和設計階段。許多業主認為水電項目投資控制的重點在工程實施階段,把投資控制的主要精力放在工程實施階段上,忽視了水電站設計階段的投資控制。據國外有關資料對不同建設階段影響建設項目投資程度的分析,在項目建議書批準的條件下,在可行性研究階段,設計對項目投資的影響為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。一些西方國家分析,設計費雖然只占水電站工程全壽命費用的1%,但恰是這1%的設計費用決定了幾乎以后的費用,可見設計質量對項目建設的投資控制的重要性,甚至可以說抓住了設計階段這個重點,就把握了投資控制的方向。
水電建設項目在設計階段的投資控制,首先須對工程項目各部分建筑運用價值工程理論進行技術經濟比較,在滿足建筑物功能的前提下,體現經濟優勢,以期取得最滿意的設計方案。
某水電站工程建設過程中,設計人員本著對業主負責,對工程負責的態度,把控制工程投資理念滲透到各項設計和施工技術措施之中。根據施工現場實際情況,在保證工程質量和安全的前提下,設計人員先后進行了10余項的設計優化。如:永久船閘與臨時船閘合二為一,溢洪道及廠房流道底板減薄等設計優化,節約工程投資近億元。
其次,在設計各個階段進行限額設計,以上一個階段的各項工程量投資控制下一個階段的設計工作,力爭達到隨著設計階段的加深,設計工作越細和各建筑物設計更加優化,但在實際工作中,當設計概算超出批準的投資估算時,某些設計負責人往往只片面要求造價工程師單純地從投資上尋找原因,以盲目地降低單價和費用指標為代價來降低工程投資,而不是在設計的細微之處尋找降低工程量及施工措施費的途徑。這樣就違背了限額設計的初衷,缺乏合理性及科學性,限額設計也只是流于形式,起不到投資控制的作用。
某水電站在建設期間遭受3次洪水沖擊,基坑被淹累計30多天,工期損失達3個月之久,造成比較大的損失。盡管如此,由于實行了限額設計,設計人員群策群力,在設計優化上下功夫,使電站實際發電工期比預期提前了10個月;工程完工后,其投資控制在批準的設計概算內,取得了良好的經濟與社會效益。
再次,應加強設計監理工作,因為設計監理對項目投資的控制是事前控制,比過程控制中的施工監理對投資控制有著更重要的作用。有的比較大的水電項目已開始了這方面的工作,取得了一定的效果,但并未完全落到實處,執行起來很難請到滿意的設計監理工程師。可喜的是投資方已認識到了這一工作的重要性。
3重視工程實施階段的投資控制
水電站工程項目龐雜、涉及面較廣、技術難點多、地質復雜及工期長等特點,增加了工程實施階段的投資風險,同時也制約了這個階段的投資控制,超設計概算現象時有發生。在工程的實施階段投資控制的主要內容如下。
3.1合理處理好質量、進度與投資三者之間的關系
水電工程進入具體實施階段后,許多業主不太重視投資控制,往往最重進度、質量,輕投資,很難把投資擺到與進度、質量同等的位置,這可能與我國的水電開發模式和中國國情有一定的關系,經常搞什么獻禮,以某個特殊日子作為工程截流、首臺機組發電的日子,而工程的進度卻無法正常滿足此類要求,于是召開動員大會,給承包人趕工費等來達到目標。筆者在某水電站從事監理工作時,發現施工單位的機電安裝人員平時上班抓得不緊,到臨近工期目標控制點時,索要趕工費,從而使工期要求得到滿足,投資卻大大突破。投資控制也不能單純追求節約投資,必須在確保工程質量的前提下,辯證地處理它與工程質量控制、進度控制的關系,以提高工程建設的整體經濟效益。如:增加一部分工程投資來縮短工期并提前發電,在進行投入與產出等經濟分析后確能帶收益,那么,增加部分投資是必要的,這能增加水電站的發電經濟效益和發揮其部分社會效益。
3.2做好工程的招標工作,確定合理的工程承包合同價
水電建設項目施工承包合同有工程量清單型合同、總價合同、單價合同、成本加酬金合同、交鑰匙合同5種,總價合同又可分為固定總價合同和可調總價合同。由于水電項目非常復雜,項目內容和設計指標不能十分明確,招標時只能向投標人給出各分項工程的工作項目一覽表或招標設計階段的估算工程量,在工程實施階段,工作項目和工程量均有較大的變化,因而國內大多數水電項目采用單價合同和工程量清單型單價合同,少數水電項目采用可調總價合同。
無論采用單價合同還是可調總價合同,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,要使最終的合同價格更為合理,真正反映建筑產品的價格,招標階段招標文件的編制等招標工作顯得尤為重要,須對招標文件中的合同條款進行仔細研究,不留或少留“活口”,盡量消除索賠的誘因,明確界定變更的條件和處理變更的辦法,以避免實施過程中扯皮現象發生。
某小型水電站為民營企業投資建設,由于一些特殊原因,在初步設計(等同水電的預可,工程項目較粗)的基礎上進行施工招標,業主請一家咨詢機構編寫招標文件,該機構為第一次編寫水電項目招標文件,缺乏這方面的經驗,招標文件不夠理想;筆者在參加評標的過程中發現其變更條款中:“無類似單價可套用時,按水利部水總[2002]116號文的規定和相應的預算定額及投標人投標文件中的基礎價格重新編制單價。”參加投標的各投標人均為很有經驗的施工企業,在報價時,其基礎價格不具備任何競爭性,通過調低單價中人、材、機消耗量來競標,無形中給最終的合同價格留下了一個“大活口”,給最后的投資控制埋下了隱患。
3.3完善合同管理制度,提高投資管理人員素質
由于水電站工程施工復雜,受自然條件制約和外部環境的影響較大,給招標文件編制和合同管理提出了更高的要求。施工實施階段常常會發生與招標文件、技術規范、合同文件不一致的地方,加上承包商以低價中標,靠加強索賠和變更來盈利。為了減少合同變更、索賠、補償費發生,需要經驗豐富的注冊造價工程師配合監理工程師從設計、施工、合同幾方面進行深入研究,預測工程實施中可能發生的問題,建立一套健全的合同管理制度,強化合同的約束力,合理地解決各類經濟問題。
某水電站主體工程開工初期,由于設計變更、地質條件變化的影響,承包商以自己的經驗和智慧,充分利用合同條款,向業主提出合同變更的“標外單價”、“補償費”、“措施費”、“窩工費”等要求。由于沒有一套健全的合同管理細則,面對承包商提出的標外單價及索賠,明顯感覺到基礎工作差,反駁承包人的證據資料不完善,給審定工作帶來一定的難度,為此,業主提出了改進措施,制定了《主體工程價款結算辦法》及《工程索賠管理實施細則》等合同管理辦法,抑制了合同變更、索賠、補償的擴大。
除完善合同管理制度外,還應提高投資管理人員的素質以更好地處理合同執行過程中的各類問題,有效地控制投資。某水電站在合同執行中沒有配備造價工程師或造價專業人員,由財務人員從事投資管理,在工程結算時,承包人把固結灌漿的鉆檢查孔、壓水試驗、檢查孔復灌等報量結算,由于合同中沒有相應單價,重新編制單價進行結算。然而,按招標文件中合同條款規定:“固結灌漿按延米計量,鉆檢查孔、壓水試驗、檢查孔復灌等內容包括在延米單價中”,投資管理人員工程技術和造價知識不足,被承包人迷惑,影響了工程的投資控制。
除了在水電建設項目各個階段抓住不同的控制重點進行有效的投資控制之外,在建設過程的每個階段均必須掌握2個原則:
(1)主動地、動態地控制投資。水電行業目前推行的“靜態控制、動態管理”實質上就是立足于主動地、動態地控制工程造價的造價管理機制。在投資控制目標確定以后,不能理解工程造價的控制在于發現實際值與目標值之間的偏差,以及偏差發生后再分析偏差產生的原因并采取相應的對策。這種“亡羊補牢”的做法盡管有一定的意義,但是被動的,是被牽著鼻子走。水電工程建設是在許多變化的外部環境條件下進行,與氣候條件、水文條件、地質條件、施工環境條件、通貨膨脹等環境條件的關系比較密切,這些環境條件是動態的、復雜多變的,作為一個水電建設者,一個工程造價人員應該主動地采取措施,提前預防或減少實際值與目標值的偏離,對投資進行動態的控制。
在解決導流問題時,經常會使用到圍堰技術。在水利水電工程施工中,如果施工場是位于河流的上游,那么水工建筑建設時需要在干燥并且土體穩定的岸坡上進行,這時一般都會采用圍堰技術以達到將水體引向預定的下游位置從而起到疏導河流的作用。所以,在水利樞紐工程的施工過程中,必須綜合考慮施工場地內的氣溫條件、地質結構、水文特點等自然因素。如果在流水量較小或枯水季節的時段進行施工,能夠大幅降低導流工程的作業難度與作業量,從而能夠提高生產效率、節約施工成本。關于施工導流,應嚴格依據我國有關規范和標準,要充分顧及到河流在1a內的周期性變化,明確安排、合理組織生產活動,優化配置項目的物質資源、財力、人力,擬定具體的導流措施和設計方案,詳細劃分導流時段,以河流周期、施工進度為核心內容,對施工進度進行嚴格控制。一般在場地條件允許并且在自然條件良好的的情況下,最為適用、最為經濟的技術方案便是分期圍堰導流了。在水利水電工程中增設的圍堰,主要是為水利樞紐建筑結構的施工建設打下基礎、創造條件的,在設計水利樞紐建筑結構的過程中以及在水利水電工程施工時,首先應開展水工模型的試驗,對結構物的安全性、穩定性以及實施效果與圍堰的性能進行驗證,在此基礎上合理規劃和設計圍堰結構的平面布置,使其有效減輕航運排水的困難與壓力、河道沖刷進而能夠保證圍堰作用的充分發揮。
在筑壩技術中,碾壓混凝土技術是一項比較新的技術,其蓬勃發展的時間也不過20a左右,然而卻在全球范圍內的應用越來越多。碾壓混凝土技術使用方法就是使用填筑土石壩的振動碾壓機械、大型運輸,采用大體積,壓實非常干硬的混凝土拌和物,薄層碾壓上升的澆筑方法。而且,碾壓混凝土技術具有經濟效益高、速度快,投資省的特點。在水利水電工程中,這項技術具有明顯優勢,能夠為工程節約開支,縮短工期,以達到大大提高效益的效果。
GPS定位技術是一項高科技,其在水利水電施工主要用途在于為工程測量提供了新的技術手段和方法,并且使測繪定位技術發生了徹底的變革。實踐證明,在幾十km范圍內的點位誤差只有2cm左右,達到了常規方法難以實現的精度,同時也大大提前了工期。AtuoCAD輔助設計技術在水利水電施工中的應用20世紀80年代初發展起來的計算機輔助設計(ComputerAidDesign簡寫CAD)是一門新興技術型應用軟件。對AtuoCAD的認識,相信大家都已經相當熟悉,這項技術也成為大學中大部分工科學生必修科目之一。這項技術,如今已經被熟練的應用于各個領域。而在水利水電工程領域的使用,促進了工程技術人員大大提高了工作效率。AutoCAD的特性提供了測量內業資料計算的另外一種全新直觀明了的圖形計算方法。另一方面是各種工程縱斷面圖、橫斷面的繪制,以及斷面面積的計算和其它一些需要的圖紙的繪制,從而大大減輕工程測量的工作量和工作強度。水利水電施工中數據庫技術與GIS技術的應用數據庫技術與GIS技術開發,使得水利水電施工更加高效。以信息的可視化、數字化和直觀化為出發點,直觀清晰地描述復雜工程建設的施工動態過程。只有通過加強管理水利水電工程的經濟運行和生產考核制度,才可以避免由于工程建筑自身的復雜生產過程帶來的影響。可以通過建立相應的能反映各項設備管理維護工作成效的生產運行指標,來維護水利水電工程正常建設的生產秩序。只有這樣,才可以很好的從制度層面保障水利水電工程的經濟運行和安全生產。
有效地管理工作人員的技術水平和安全生產在水利水電建筑施工過程中占有重要的作用。隨著我國不斷健全法制規則,在水利水電工程管理中,我們需要通過各種規章制度來規范工作人員的行為。只有有了強有力的組織制度,才能起到很好的技術監督效果。在工程施工前,可以通過總結以前的施工實際案例對生產人員進行教育,保證工程的安全生產。
水利水電工程項目施工會對周圍的生態環境產生很大的影響,這種影響既有有利的一面,又有不利的一面。
1.1有利影響新建的水利水電工程項目,比如火力發電廠,與傳統的工程相比較而言,可以有效減少生態破壞和環境污染,屬于清潔型能源產業。從長遠的發展視角來看,對環境保護非常有利。同時,還可以有效調節水徑流量,控制和減少洪澇災害,經濟和社會效益非常顯著。新建水利水電工程會對局部區域的環境和氣候產生一定的影響,尤其是對農業的發展非常有利。
1.2不利影響水利水電工程施工建設對周圍的生態環境也會產生不利的影響,主要表現在:①在施工過程中,通常會修筑一些臨時性的基礎設施,所以難免會造成一定的土地浪費,并對植被造成嚴重損害。由于生態環境比較脆弱,在大型水利水電的施工過程中,森林、湖泊和水土等自然環境會遭受不同程度的破壞。從長遠的發展視角來看,會對施工現場的土地利用、交通路網、就業、技術進步、生產力布局和區域文化等產生不利的影響,而且會在不同程度上對農田、周邊的生態環境產生嚴重影響。②在水利水電工程施工建設過程中,工業、生活污水的隨意排放會影響地表水質。③在水利水電工程施工建設過程中,通常會產生很多廢棄的固體建材,如果處理不當,就會對土地造成嚴重的污染。④水利水電工程施工會用到大量的機械設備,這些設備產生的大量尾氣、塵埃會對空氣造成污染,影響周邊住戶的生活,對動植物也會造成一定的不良影響。此外,水庫水位抬高、水情變化等都會造成生態環境的變化。比如,水庫周邊滑坡或坍塌時,易發生地震;泥沙沖淤對航運、水質的影響非常大;地下水位抬高會導致土地鹽堿化或者沼澤化;水道徑流會影響下游的環境。
2水利水電工程施工中的環境保護措施
基于以上對當前水利水電工程施工過程中環境問題的分析,筆者認為,要想加強環境保護,實現水利水電工程建設與生態環境保護的共贏,可從以下幾個方面著手。
2.1水環境保護策略水利水電工程施工建設中的水環境保護策略主要有:①建立生活污水處理系統。在水利水電工程施工建設過程中,應當完善生活污水處理系統,對生活污水進行沉淀或者加藥凈化處理,達標后才能用于道路灑水降塵或者綠化養護。在此過程中,還要對施工人員的旱廁進行防滲處理,對食堂污水進行隔油池預處理,嚴禁生活污水亂排亂倒。②做好混凝土拌和廢水處理管理工作,保證廢水處理系統的正常運行。上清液主要用于拌和場內灑水降塵、沖洗骨料。對淤泥進行定期干化處理,并將其運至指定的渣場,嚴禁砂石廢水排入江河。③對流動的、比較分散的施工廢水進行集中處理,比如臨時拌和站、混凝土罐車沖洗和制漿站等產生的廢水。從實際情況出發,利用地形挖排水溝或者設集水池,先對廢水進行自然沉淀,然后再用于場地灑水。
2.2大氣環境污染防治措施在砂石加工過程中,應當采用閉路循環、半干法等低塵工藝,在各揚塵口采取防塵處理措施。進場的機械設備應當選用燃燒效率高的燃料,并配置一些有效的尾氣凈化設備。在土石方開挖過程中,應當安裝除塵設備,建議采用濕法進行施工作業。運送散裝含塵物料時,應當給運輸車輛加蓋篷布,以減少和控制揚塵。運送砂石料的車輛應當限載、限速,以免運輸過程中出現灑落問題。
2.3固體廢棄物環保措施在水利水電工程施工建設過程中,應當嚴格按照要求對各施工承建單位進行監管。生產、生活垃圾應當集中處理、統一回收,嚴禁出現固體廢棄物亂丟亂棄的現象。一旦發現違規行為,一律嚴懲。對于水利水電工程建設過程中的建筑垃圾,應當對其分類處理、循環利用,剩余部分一定要集中運送到指定地點統一處理。場地開挖過程中的棄渣可用于工業場地的施工填方,而剩余部分也要運往指定場所集中處理。
2.4水土保持措施及環保防腐對于水利水電工程項目施工建設過程中的渣場,應當嚴格按照“先擋后棄”的原則有序堆渣。明挖作業面一定要布設截排水溝,并不斷完善排水系統。將施工期臨時支護、永久支護有機地結合在一起,并對開挖邊坡進行及時的支護。施工區和生活區各道路的高陡邊坡要嚴格按照要求擋護,以防邊坡失穩、坍塌和滑坡,造成嚴重的水土流失。在沿江河兩岸布設鋼筋石籠擋護網,杜絕施工過程中產生的渣料倒入江河,堵塞河道。沿江河兩側建設混凝土護岸工程,以達到水土保持的目的。
2.5其他環境保護要點在水利水電工程項目施工建設過程中,要加強對人員的管理,嚴禁在規定的施工范圍外破壞植被,禁止施工人員捕殺河段、鄰近河段的魚類。在實踐中,應當做好珍稀、特有植物和古樹名木的移栽和引種繁殖栽培,保存物種種子,必要時,還要建立植物種子庫。認真記錄水利水電工程項目的保護對象、工程擬建位置、防護標準和規模以及工程量等。在此過程中,還要建立、保護新建遷移通道、棲息地和繁殖地。在影響珍稀、瀕危物種和其他有科研學術價值水生生物的產卵場或阻斷洄游魚類通道時,應當建立過魚設施,制訂人工放流和增殖等方案,明確、記錄水生生物保護種類以及水利水電工程建設對其產生的影響,并對過魚設施設計,擬建工程布置、規模和施工工程量等進行仔細的記錄和處理。
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1.1招標方招標工作有待進一步規范
通過大量的調查顯示,如果招標方招標工作不規范的話,在很多時候會導致招投標階段的工程造價失去應有的控制。因為這樣會造成對投標方的誤導和許多負面影響,使得投標方在工程的具體施工中無法合理有效的控制工程造價。具體表現為招標文件缺乏嚴謹(稍加檢查就會發現很多紕漏)、招標行為形式化,缺乏非常實際的約束力而存在很多蒙混過關的現象等。
1.2中介機構有待進一步完善
中介結構作為工程招投標過程中的第三方機構,它最為主要的工作是進行招標。與上面講的一樣,在招投標階段如果中介結構工作不完善的話,同樣會造成工程造價失去有效控制。其主要表現為造價咨詢體系不健全、行為不規范、咨詢機構人員素質不高等。縱觀歷史,我國的工程造價咨詢體系較西方發達國家而言起步稍晚一些,法律法規建設一直處于探索和實施階段。就目前而言,我國工程造價咨詢體系普遍存在規模較小、咨詢人員積極性低等問題,這些因素都會造成投標方很難對工程造價作出十分精準的判斷,這對工程造價的控制工作提高了許多難度。
2控制招投標階段工程造價的具體措施
2.1大力提高編制招標文件的質量
招投標階段產生的清單單價作為施工階段造價控制的關鍵性工具,應遵循以下幾條基本原則:一是建立行之有效的澄清制度。總的來說,就是要嚴格依據國際慣例,建立一套符合當前工程量清單報價的澄清制度,這樣一來就可以提供給投標單位在評標過程中一個解釋機會。這樣做的目的在于澄清投標方案是否科學、施工工藝是否先進性、項目報價是否合理;二是業主在定標前,對得分最高的前兩名中標候選人的標函加以質詢。這樣做可以對投標函中的遺漏項、不明確處、錯項等進行質詢,從而可以更好的保障各方的利益不會因為不公平的因素而受到影響。鑒于此,在起草招標文件的過程中務必要注意以下幾種情形:第一種是工程造價及相關費用約定要最大限度的包死,盡可能的少留(或不留)其他可以留有后路的地方,當前最為常用的方法就是適當的減少暫定金額分項。第二種是對于工程量清單所列分項外的變更情況(可提前預見的),在這個時候必須要事先約定一個操作性比較強的安排,比方說制定提前或延期的獎勵懲罰辦法等,并且一旦發現有違反現象要堅定不移的予以懲處。第三種是對于市場價格差異較大的裝飾材料的功能、設備、型號等重要指標應盡可能的進行詳盡描敘、在必要的情況下可將上限價卡死,同時要求承包商在施工前務必要提供相應的樣品,經過業主確認沒有任何問題之后方可施工。如所提供樣品市場價實在是無法達到上限價的時候,業主酌情來調低價格。
2.2進一步加強對工程變更的嚴格把關
據以往的實踐經驗證明,在具體的施工中,設計一旦發生了變更也許會在一定程度上增加工程造價,從這一點上來看,工程施工單位在施工過程中應當想方設法加強對設計變更的有效控制。具體地說,就是需要相關部門綜合考慮各方面因素,來切實的加強對各個方案的科學分析和相互之間的仔細比較,通過這種方式來選擇最佳施工方案。不僅如此,還要進一步加強對施工的有效管理,確保施工方案能夠落實到位,還要對額外費用嚴格控制,從而有效控制工程的成本投入。
2.3完善評標體系,盡可能的實行公開招標
就目前而言,我國使用得最為頻繁的招標方式包括兩種:公開招標與邀請招標。在這個大背景下,建設單位應該最大限度的采用公開招標的方式,也就是要嚴格遵循相應法律要求將招標信息進行公開,同時廣泛的征集到有實力并且具有相關資質文件的施工單位來參與到預審中。事實證明,只有采用公開招標,方可在真正意義上實現公正和公平與公開,從而達到有效控制工程造價的目的。另外一點需要值得注意的是,如果無法處理好招標工作中的一些細節的話,通常存在著很大的可能性造成工程造價失去有效的控制。
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