时间:2023-08-20 14:39:05
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇水利水电工程勘察设计规范,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
1.水电前期工作及其审查
在河流(河段)水电规划的基础上,水电工程,特别是大中型水电工程通常要经过预可行性研究阶段、可行性研究阶段之后,才能进入招标设计和施工图设计阶段。预可行性研究和可行性研究通称为水电工程前期工作。总结以往特别是最近的经验,大中型水电前期工作的周期,一般为3~4年,长则6~7年。从水电工程投资大、工期长、涉及面广、技术复杂的特点而言,必要的前期工作时间和前期工作的投入是确保勘测设计质量和水平的基本要求,是决策准确和提高效率的基本保证。
按照《建筑法》、《建设工程勘察设计管理条例》和《建设工程质量管理条例》以及水利水电工程强制性技术标准的要求,水电工程必须分阶段开展设计,循序渐进,充分研究,科学论证,依法决策。预可行性研究阶段的任务是,根据水电工程开发任务的要求,初步查明、分析和评价工程建设的基本条件,对工程技术、经济、资源和环境影响等因素进行初步研究和论证,从市场需求和建设条件角度对工程规模和选址提出初步意见,编制工程预可行性研究报告,供项目法人确立投资项目和政府投资主管部门立项决策使用。可行性研究阶段的任务是结合电力市场形势和发展规划,具体分析工程建设必要性,工程建设条件,对重大技术、经济和社会环境等问题进行专题研究,提出解决方案、具体措施和实施计划,计算工程投资和经济评价指标,提出工程可行性研究报告,供项目法人投资决策和政府主管部门核准项目开工建设使用。
我认为,大中型水电工程前期工作的两个阶段是必不可少的。贯彻落实《国务院关于投资体制改革的决定》是在贯彻执行《建设工程勘察设计管理条例》和《建设工程质量管理条例》的基础上,更应该加强水电工程前期勘察设计工作的管理,执行国家强制性技术标准,才能确保水电工程建设质量和安全,规避市场风险,提高投资效益,实行科学决策。为简化审批程序,缩短前期工作时间,条件较为简单的中小型水电站的预可行性研究和可行性研究可以考虑合并,但需要在前期工作过程中,加强对工程技术、经济、环境影响和其他社会问题的研究和决策。
水电工程勘测设计阶段性研究报告的审查是政府主管部门、行业主管部门履行部门职责,实行水电工程勘察设计质量管理的基本途径,是检查落实工程建设法律法规、方针政策和技术标准的基本手段,是项目法人决策项目进程和启动下一个设计阶段的前提和基础,是项目立项申请和核准的技术基本条件之一。水电工程前期工作设置预可行性研究报告和可行性研究阶段性综合审查是必要的和适当的。综合性审查会议有助于与水电工程建设有关的各方,包括政府有关部门,互通信息,交流观点,统一认识,协调关系和解决问题,有助于明确进一步工作的重点和方向,部署和落实有关任务,共同促进和推动水电工程建设有关工作的进展。
除综合性审查之外,水电工程还有不少的专项审查审批环节。这些专项审查审批环节过多,是造成水电工程立项程序复杂,手续繁琐、周期过长、建设成本增大的主要原因。市场经济形势瞬息万变,审批程序繁琐的确与市场经济的形势不协调,容易延误工程决策,造成工程建设的被动局面,增大投资风险,特别是大中型水电工程,其开工时间、机组发电投产时间,受到枯期、汛期的制约,耽误一、二月时间,可能就会影响发电工期一年。因此,对于水电工程而言简化行政审批,简化立项程序,有关部门转变政府职能,树立服务意识,主动服务市场、服务项目、服务项目法人就显得尤为重要。
目前,水电工程的专项审查包括环境影响和环境保护、水资源利用论证、水土保持方案、劳动安全卫生、场地地震安全性、地质灾害评估等,每一项专题审查,还区分若干阶段,如大纲的评审,报告书的评审、设计报告的评审,评审后提出意见修改补充,然后复审,再报批和批复,有时还需要等待很长的报批和批复时间,实在是程序复杂,不厌其烦。本人并非一味反对专项审查,但希望合理设置设计审查批复程序,突出重点,提高效率,确保效果,真正起到专项审查的作用,特别是大中型水电工程的专项审查中,切忌本末倒置,喧宾夺主,而应以促进项目的进展,满足建设要求为出发点。
近些年,河流水电开发规划设计研究中,通常要求从流域和区域的角度,对水电工程的环境影响、环境保护、水土保持、水资源利用、地质灾害等问题进行充分论证,阐述,并且在规划报告的审查或批复意见中对此有专门的结论和意见。水电前期工作中的环境影响应该以规划审查意见为基础,着重于减免不利影响和对策措施的研究,尽量避免重复的评价和审批。我以为简化设计审批程序,可取消环保、水保、劳动安全工业卫生等的专项大纲评审,通过颁布标准或规范,规定专项设计研究要求,并将专项评审纳入阶段性综合审查之中,统一协调,统筹考虑,综合处理。
建议有关部门按照市场经济和法制社会建设的要求,从国家利益出发,重新审视和修订专业部门在水电工程建设上的管理体制和管理程序,按照《国务院关于投资体制改革的决定》的要求,统一到国家综合管理部门的管理体制和程序上。
2.立项核准和工程建设
按照《国务院关于投资体制改革的决定》,对于企业不使用政府投资建设的项目,一律不再实行审批,区别不同情况实行核准和备案制。企业投资建设实行核准制的项目,仅需向政府提交项目申请报告,不再经过批准项目建议书、可行性研究报告和开工报告的程序。应该申请核准而为未经核准的项目,不得开工建设,项目核准文件的有效期为2年。项目在核准文件有效期内未开工建设,也未事先申请延期的,原项目核准文件自动失效。既要规范操作,又要加快建设,这些规定,给水电工程的前期工作、立项申请、施工筹建和施工准备提出了新的要求。
大中型水电工程的建设周期很长,除前期工作外,施工期少则5~6年,长则7~8年,有的长达10年以上。水电工程的施工分为筹建期、准备期、主体工程施工期和完建期四个阶段。从准备期开始至第一台(批)机组投产发电称为发电工期,至全部机组投产称为总工期。工程筹建期一般不包含在总工期之内。
根据有关设计规范和国内工程建设经验,水电工程筹建期一般应完成的项目包括对外交通、施工用水、用电、场内主干道路(含桥梁)、部分生产生活设施、场地平整和沟水处理工程、通讯和征地移民等工作,水电工程筹建期一般为1年,有的长达2年,且需要投入较大的人力、物力、财力和设备;施工准备期工程项目主要有:施工通道、导流泄水建筑物、导流挡水建筑物、主体建筑物岸坡开挖和支护、截流施工准备,生产生活设施建设等,水电工程施工准备期一般为2年,长的要3年。施工筹建和准备工作不仅项目多、工期长、投资大,而且矛盾集中、问题突出,协调解决难度较大,程序较复杂。
按照水电工程建设惯例,水电工程的开工,是指工程截流,开始进入主体工程施工阶段。水电工程项目获得核准批复之前,必须完成大量的现场施工准备工作,才能确保进入主体工程施工阶段后,各项工程施工顺利展开,项目之间、工序之间计划进度合理衔接,从而保证发电工期的实现和按照计划完成工程建设。
面对水电前期项目储备不足,而各地要求加快水电开发的这一矛盾,必须正确处理勘察设计、立项核准和工程施工之间的关系,在保证必要的设计周期和前期投入的前提下,合理搭接勘察设计、立项核准和施工准备三者间的时间,从而保证水电工程建设计划的科学性和可行性。
为了合理衔接项目核准和工程开工建设之间的法律手续,有必要在项目核准之前,设立预核准,类似项目建议书的审批,使获得预核准后的水电项目,能够启动施工筹建和施工准备工作,而不违背基本建设程序。
我认为,项目预核准的基本要求,包括
1)水电站预可行性研究报告通过审查;
2)水电站输电方案研究报告通过评审;
3)水电站建设征地通过预评审;
4)移民安置去向获得地方政府同意;
5)环境影响评价报告书通过评审;
6)水土保持方案报告书通过评审。
水电工程预可行性研究报告及其审查意见具有技术法规性质,可以作为可行性研究工作的基础和启动其他相关工作的依据。例如,项目法人可依据预可行性研究报告及其审查意见,当地国民经济发展计划和工程建设计划进度安排,及时向当地人民政府申请下达封库令;项目法人也可根据预可行性研究报告及其审查意见、水电站输电方案评审意见,委托接入系统设计,从而为可行性研究的机电设备选型、布置以及电气主接线设计提供依据;此外,以预可行性研究报告及其审查意见为基础,可以委托建设征地预审;委托编制环境影响报告书;委托编制水土保持方案报告书;委托编制劳动安全和工业卫生预评价报告等等。
水电项目预核准通过后,准许开展施工筹建和施工准备。其间,继续深入设计研究,完成可行性研究报告以及项目核准手续,待项目核准申请报告书获得批准,主体工程施工便可开始并顺利实施。这种“合理搭接”需要以周密计划和高效管理为保障,从而有助于保证勘察设计周期,加快工程建设进度,促进国民经济发展。
3.意见和建议
关键词:水库施工;石方爆破;土方填筑;施工配合比;钢筋代换
中图分类号:TU996 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)06-0138-03
1 工程概况
三古水库位于广宁县江屯镇大岗村委会,距县城38.0km,水库于1968年建成和投入使用。水库现最大坝高为4.0m,坝顶长58.0m,坝顶宽2.0m,坝顶高程300.0m,总库容10.5万m3,属小(二)型水库。大坝为均质土坝,坝坡平均坡率:迎水坡1:1.3,背水坡1:1.6。加固后坝顶高程302.0m,校核洪水位300.84m,相应总库容14.3万m3;设计洪水位300.38m,相应设计库容13.3万m3;正常蓄水位299.0m,相应正常蓄水库容7.6万m3;死水位296.50m,相应死水库容1.4万m3。广宁县江屯镇三古水库工程的主要施工项目有进库公路开挖、坝体土方填筑、溢洪道工程、反滤体、管理室等。下面我谈下以下几个工序的施工方法:
工序1:进库公路土石方开挖
施工顺序:清除草木测量放线挖掘机挖土自卸汽车弃土。
施工方法:清除杂草、竹木,测量放线,填筑施工道路,机械设备进场,请监理工程师验线审核。经审核符合要求后才进行施工。
施工过程:该进库公路主要是土方开挖,但是遇一坚硬大岩石不能用挖掘机开挖。经研究,决定用爆破的手段实现。具体施工方法分析计算如下:
本爆破适合加强抛掷爆破,故爆破作用指数n=r/w>1。设计进库公路宽度为6米(上图标注R),所以如拟定漏斗半径r为5米,药包埋置深度为4米,那么满足n=r/w=5/4=1.25>1。查爆破手册K表值K=1.5kg/m3,那么根据公式:
Q=(0.4+0.6n3)KW3(2-1)
=(0.4+0.6×1.253)×1.5×43
=150.72(kg)
所以解得所需埋设炸药150.72kg,爆破达预期效果,R为6.2米。
技术措施:
(1)机械开挖时,基底预留15CM用人工修整,其高程、尺寸符合设计图纸要求。
(2)开挖过程中,先由中轴线分层开挖到底,再挖边坡。同时测量人员随时控制开挖深度和边线,防止超挖或欠挖。
(3)在开挖区内设置足够的排水设备,排除施工区内积水以保证施工。
(4)主体工程基坑开挖完成后,按水利水电工程技术规范及验收规程进行检验,并请监理工程师进行检查。
(5)施工排水:在临时道路旁开挖排水沟,防止地表水流入基坑;土方开挖过程中,为防止基坑积水,拟在坡脚外4米处(左、右)各挖一条排水沟,沿线每隔50米设一个集水井,使水汇流于集水井内,用水泵排出基坑外引入原河道。
(6)质量要求:边坡符合设计标准;基础尺寸和高程符合设计和规范要求。开挖测量剖面图成果自检后,报监理检查,签字认可。
工序2:坝体土方填筑计算
由土料场取样检验得知,土料为中等密实粘土,属III级土。根据本工程的实际情况,要求开挖填筑强度4500m3/d,每天两班施工。而施工队拥有2m3正铲挖掘机,8吨的自卸车。正铲每分钟循环次数为2次(转角为90?),汽车生产率为65m3/h。
由以上已知条件可以计算得:
(1)经开挖后的土料松散体积:
V=KsV1(式中Ks'为土料的松散系数)
=1.3×4500=5850(Ks'取1.30,根据水利工程施工表6-1查得)
(2)挖掘机生产率,及确定挖掘机的数量:
生产率:2×2×60=240m3/h;
5850÷16(两台班)=366m3/h,366÷240=1.52,故取2台2m3挖掘机施工。
(3)配合一台挖掘机所需汽车数量n,其总生产率应略大于一台挖掘机的生产率,即:
Pa≥Pc/n
式中:
Pa——一部汽车的生产率,m3/h
Pc——一部挖掘机的生产率,m3/h
故n=Pc/Pa=240÷65=3.7,取n=4台,即1台挖掘机配套4台汽车。
技术措施:
(1)现场开挖的土料经检验合格和向监理工程师批准后方可作回填土料。
(2)施工工艺,表面清理验基(合格)土料运输碾压验收。
(3)施工方法,采用5T自卸车运到填筑部位,卸土铺平。
填筑前进行碾压试验,压实质量符合设计规范要求,土料铺筑时,分为若干直填区或条带区,按刨毛、铺料、碾压次序进行。采用59KW推土机铺土,铺土宽度超出设计边线两侧30CM,厚度为30CM,分层统一铺盖,统一碾压,连续进行,每段作业长150M。
压路机碾压时,行走方向与坝堤轴线平行,碾迹搭接宽度:平行轴线为0.5M,垂直轴线为3M,碾压不到的部位采用蛙式打夯机夯实。雨后,对压实土面积水排除干净,铲除表面,使土料风干,含水率合要求即进行土料填筑施工。
压实土体不出现松土、弹簧土,光面应一致。
斜坡结合面,坡面经刨毛处理,压实时跨缝搭接不小于3M。
每填一层土应进行自检,自检合格再请监理检查,合格后方能铺填新土,以使层间结合紧密。
质量要求:
(1)检测基土、回填土压实指标,保证工作面无积木。
(2)按技术规范对土料力学性质进行抽料检查,并定期检查土料的含水量。
(3)对填土厚度,压实度指标,上下层结合连接质量进行检查。碾压参数和碾压成果经监理认可。
(4)用烘干法测定土料含水量,环刀法测定回填土的密实度。每2000M坝堤长抽一个断面,每个断面抽二层,每层不少于3个点。
工序3:混凝土施工配合比计算
在混凝土浇筑前14天,将拟采用的混凝土配合比资料提交给监理人审核,资料内容包括材料来源、强度、骨料级配、混合料级配、水灰比、骨料与水泥的比例、坍落度,未经监理人批准,不得改变经批准的混凝土配合比。
已知设计提供的混凝土配合比为C:W:S:G=1.0:0.45:2.5:4.5,水泥用量为300kg/m3。而该水库施工现场所用的砂和碎石的含水量分别为3%和2%。工地用的出料容量为500升的搅拌机搅拌。试计算施工中拌和一次所需的水泥、砂和碎石的重量。
计算:设计配合比:C:W:S:G=1.0:0.45:2.5:4.5
=300:135:750:1350
由于砂和碎石的含水量分别为3%和2%,所以:
S=750÷(1-3%)=773.2kg
G=1350÷(1-2%)=1377.6kg
W=135-(773.2-750)-(1377.6-1350)=84.2kg
由此可得施工配合比为:
C:W:S:G=300:84.2:773.2:1377.6
即是,
C:W:S:G=1.0:0.28:2.58:4.95
而现在是出料容量为500升的搅拌机搅拌,所以搅拌机完成一次搅拌所需的材料为:
水泥:300×(500升/1000)=150kg
水:84.2×(500升/1000)=42.1kg
砂:773.2×(500升/1000)=386.6kg
碎石:1377.6×(500升/1000)=688.8kg
所以,该工程混凝土施工配合比为1.0:0.28:2.58:4.95,搅拌机搅拌一次所要投入的材料水泥为150kg、水42.1kg、砂386.6kg、碎石688.8kg。
混凝土浇筑要求:(1)混凝土浇筑前,应通知监理单位检查地基处理、模板、钢筋、预埋件等是否按施工详图规定执行。并做好记录。征得监理单位同意后方可开始浇筑作业。(2)浇筑前,应清除留在模板表面和预埋材料表面结壳的砂浆或液浆。(3)已浇混凝土表面的清理:
新浇混凝土与老混凝土结合表面,必须人工打毛。施工缝的表面在覆盖新混凝土或砂浆前,应是干净潮湿的,并清理干净所有的乳浆皮、疏松或有缺陷的混凝土、涂层、养护剂及其它杂质。所有施工缝表面,包括老混凝土表面应用气、水混合射流清洗;混凝土浇筑前要清除干净表面上的积水。
浇筑:
(1)浇筑混凝土:不合格的混凝土严禁入仓,拌好的混凝土不得重新拌和。凡已变硬而不能保证浇筑作业的混凝土必须清除,浇筑混凝土每层厚度不超过50cm。
(2)混凝土浇筑应保持连续性,如因故中止且超过允许间歇时间,则应按工作缝处理。
(3)混凝土浇筑期间如表面泌水较多,应及时清除,并研究减少泌水的措施,严禁在模板上开孔赶水,以免带走灰浆。结构物设计的顶面混凝土浇筑完毕后,应使其平整,高程应符合施工详图规定。
(4)浇入仓面的混凝土应随浇随平仓,不得堆积。仓内若有粗骨料堆叠时,应均匀地分布于砂浆较多处,不得用水泥砂浆覆盖,以免造成内部蜂窝。
(5)混凝土工作缝的处理:已浇好的混凝土强度未达到25Kg/cm2前,不得进行上一层混凝土浇筑。混凝土表面应用压力水、风砂枪和刷毛机等加工成毛面,并清洗干净,排除积水,方可浇筑新混凝土。
捣实:
(1)每一位置的振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准,应避免振捣过度。
(2)振捣器距模板的垂直距离不应小于振捣器有效半径的1/2,不得触动钢筋及预埋件。浇筑的第一层混凝土以及在两罐混凝土卸料后的接触处应加强平仓振捣;凡无法使用振捣器的部位,应辅以人工捣固。
养护:混凝土的养护在浇筑完毕后12~18小时内开始进行,用水养护14天,在干燥、炎热的气候条件下,延长至28天。养护用水及材料不能使混凝土产生不良外观,提供的覆盖材料应事先得到监理人的同意,不论采取何种养护措施,在拆模前应连续保持湿润。
工序4:钢筋代换计算
在溢洪道交通桥钢筋制安施工中,交通桥主梁受拉钢筋设计是3?22,但水库工地缺少这种钢筋,库存有足够的?16钢筋。设计部门已同意代换,下列计算钢筋的代换:
(1)设计钢筋面积:As=(22/2)2×3.14×3根=1140mm2
(2)计划用6根?16钢筋代换:
As'=(16/2)2×3.14×6根=1206mm2
代换后钢筋的面积As'>As,满足设计及规范要求,但考虑到代换还应满足构造方面的要求,如钢筋的间距等,钢筋的安放与设计也作如下改变:
2 结语
近年全县的小型水库进行除险加固工程建设,通过加固工程全县的水库的防洪能力和经济效益得到大大提高。水库工程的施工工序比较繁多,在施工过程中我们着重抓住重点和关键工序,以点带面。在质量、进度、投资控制三者之间找其平衡点,使整个水库的施工达到最佳效果。
参考文献
[1] 水利水电工程爆破施工技术规范.2001.
[2] 水工混凝土钢筋施工规范.2002.
关键词:水利工程;施工技术;质量控制
1水利工程施工技术和质量管理的必要性
1.1优化工程建设质量
水利工程建设具有较高的专业性,其工程建设总量较大,且质量影响因素繁多。现阶段,我国水利工程建设质量存在较大问题。一方面,水利工程的平面、立面结构不合理,这使得工程本身防旱、抗涝的水利职能受到较大影响,影响了水利设施防的社会服务能力。另一方面,在施工过程中,受技术应用不当、质量把控不严格等因素的影响,水利设施本身存在一定缺陷。比如,在水利堤防工程中,堤防溃堤、渗漏现象较为常见,同时受水利功能与生态功能协调性差的影响,水利工程建设区域水土流失较为严重。新时期,进一步优化水利工程技术应用,能够实现工程自身病害的有效防治,进而达到提升水利工程建设质量的目的。
1.2保证工程建设效益
提高水利工程施工技术和质量有着良好的经济效益。一方面,进行施工过程技术和质量控制,能够实现项目建设的综合管理,从而在优化资源配置的基础上,促进建设资源价值的最大转化,其有助于工程建设成本控制,提升项目自身经济效益。另一方面,水利工程在防洪、除涝、灌溉、发电、供水、围垦、水土保持、水资源保护等方面发挥着重要作用,提升水利工程建设质量,能够有效地推动相关产业发展,提升工程项目的综合效益,对于国民经济发展意义重大。1.3顺应水利发展需要新经济形态下,我国水资源浪费、水资源污染问题愈发严重,为提升水资源利用效率,在水利工程项目建设中,人们不仅加大了现代科学技术的应用,而且强调以人为本理念,确保实现水利工程的综合治理和协调发展。从水利工程建设过程来看,其要求水利工作人员在施工中注重水利、经济、生态等因素的全面协调。现阶段,规范化地使用施工技术,并进行施工质量的严格管理,能够统筹项目建设的各方因素,从而顺应现代人文水利的建设趋势,确保水利工程兴利除害,造福社会。
2项目概况
为解决乌拉特前旗东部区工业区10家铁选企业的生产用水问题,当地政府发起了乌拉特前旗额尔登布拉格地区工业供水水源置换工程。该项目建设内容较为繁多,就取水工程而言,取水泵建设是其建设的重要内容,其包含了4台卧式离心泵的安装施工,其中3台设备进行正常工作应用,另外1台离心泵备用取水,单泵设计流量0.19m3/s。此外,该工程还包含了取水泵站及其各类附属建筑物等土建施工。具体而言,进水口、进水渠、主、副厂房,金属结构及启闭机安装、厂区绿化、地面硬化、围墙、场地、道路平整都是其建设的重要内容。项目施工过程中,工程建设人员落实以人为本的建设方针,在分析工程建设环境的基础上,进行施工方案设计、施工质量监管、施工进度安全控制、施工人员设备的全面管理,有效提升了工程项目建设质量。从施工效果来看,本项目的建设将极大地缓解乌梁素海东部流域地下水持续下降和严重超采的局面,同时为乌拉特前旗乌拉山镇区10多万人的生活用水提供保障。
3水利工程施工技术和质量提升策略
3.1加强工程建设环境分析
自然环境直接影响着水利工程的建设质量。为满足防洪、除涝、灌溉、发电、供水等功能,其建设内容涉及面较广,水利施工过程中,地质、水文、气候环境等自然要素不仅影响着水利工程本身的安全性,更对附近居民的生命财产安全具有较大影响。故而在项目建设中,应规范化的落实地质、水文勘测工作,实现工程建设环境的全面把控。乌拉特前旗额尔登布拉格地区工业供水水源置换工程建设前期,工程勘测人员、设计人员、施工人员进行了施工区域自然环境的全面勘测。就工程地质而言,本施工区域包含了第四系全新统冲湖积层粉质黏土、粉土、粉砂、粉质黏土等多种土质类型,其基础承载力各不相同,其中,第四系全新统冲湖积层粉质黏土和粉砂的地基承载力为120kPa;而粉土的地基承载力为150kPa,此外,粉质黏土的承载力为300kPa。这使得取水泵安装稳定性容易受到影响,对此,施工人员依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)的要求,进行了地震液化性、泵站基础基抗滑稳定性、抗冲刷性、冻胀性、基坑降水的全面把控,有效满足了工程建设需求。而在水文气象条件分析中,本地区属于温带大陆性季风气候,测定每年7月份气温最高,1月份气温最低,多年平均气温为7.4℃;此外,该地区多年平均降水量为215.8mm,夏季6~9月占78.7%,降水量全面变化较大,故而在取水泵安装中,应注重丰水期数量的规范控制,防止对水泵安装造成影响。
3.2合理设计工程建设方案
科学、合理的设计方案能为水利工程建设提供有效指导。施工过程中,施工人员会根据建设工程的要求,对工程所需的技术、经济、资源、环境进行分析和论证,并编制工程建设方案,为实际施工提供支撑[1]。水利工程项目建设中,其影响因素较大,且建设内容的专业要求较高,需在《建设工程勘察设计管理条例》和《建设工程勘察设计资质管理规定》的支撑下,结合本专业内容,施工内容,进行施工方案的河流编制。本项目建设中,为缓解乌梁素海东部流域地下水持续下降和严重超采的局面,保证当地生活生产用水需要,工程建设人员进行了多个项目的施工方案设计。具体设计内容包括施工总平面设计、施工进度设计、施工组织设计、资源配置设计、人员组织设计、施工技术设计、质量保证体系设计、文明环保施工设计等内容。其中,施工技术设计是本项目设计的核心所在,其包含了测量放线、施工导流、排水及防洪度汛、土方开挖、土方填筑、振冲碎石桩、混凝土工程、脚手架、井室、水机设备安装、电气设备安装调试等多项内容。有效地满足了工程甲酸钠需要,为项目实践提供了指导。
3.3重点落实施工质量监管
作为施工技术和质量控制的关键环节,水利施工过程质量监管意义重大。乌拉特前旗额尔登布拉格地区工业供水水源置换工程施工质量监管中,受建设内容繁多、建设区域环境复杂等因素的影响,监理人员进行了重点施工环节的全面监管,为水利设施的高效应用提供了保证。具体监管内容如下:其一,确定工程定位测量监测中,进行工程放线精度的严格把控。测量设备应用中,要求全站仪工作状态满足竖盘竖直,水平度盘水平,望远镜上下转动时,视准轴形成一面必须是一个竖直平面。同时就测量精度来看,本项目要求测量轴线之间的偏差在±2mm;层高垂直误差在±2mm[2]。其二,管井降水施工中,严格按照管井放线定位、钻机就位、钻孔成孔、清空、下管洗井、井管内下设水泵、安装抽水控制电路、试抽水、降水井正常工作、降水完毕拔井管、封井的顺序进行建设。其三,混凝土工程是本项目建设的重要内容,对模板、钢筋、混凝土的应用进行全面检查,要求项目施工满足《水工混凝土施工规范》(SDJ207-82)的控制要求。其四,水泵安装直接影响着工程取水质量,故而在基础施工完成后,进行水泵的规范安装。在水泵安装监管中,要求水泵基础的尺寸、位置、标高应符合设计要求,且安装位置正确。同时,水泵设备不应有缺件、损坏和锈蚀,而转动部件应灵活,无阻滞、卡住现象和异常声音。此外,在水泵与管路接通后,避免在其上焊接和气割,实现设备的有效保护。通过施工过程的质量监管,本项目施工质量得以有效提升,充分满足了人们的取水需求。
3.4进行工程进度安全管理
进度管理和安全管理是水利工程项目管理的两个基本环节,就进度管理而言,本项目管理人员在《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)的支撑下,进行了工期控制目标的严格编制,并要求所有施工衔接合理、干扰少、施工平衡[3]。施工安全管理中,构建适用于本项目的安全生产保证体系及安全责任制度,对防火、防洪、保卫、健康保证、文明施工、环境保护与水土保持进行全面管理,同时做好雨季施工和交叉作业施工的设计协调,有效避免了施工安全事故发生,有效提升了工程项目的经济效益和质量效益。
3.5统筹施工人员设备安排
人力资源是工程建设主体,施工设备直接影响着水利工程建设的机械化程度。新时期,要提升水利工程施工技术的规范程度,保证工程建设质量,还应合理地进行施工组织建设,并强化施工设备应用。本项目施工组织设计中,实施项目经理负责制,组建以项目经理为首的施工项目部对工程施工进行管理,同时强化责任控制,把管理目标细化,责任到人,定期检查,确保施工总目标的实现。施工设备管理中,施工人员对设备选型、功能、配置了进行优化,同时定期性地进行设备性能检测,最大限度提高机械利用率。
[关键词]水利工程;质量管理;施工进度;控制;影响;
中图分类号:TV523;TV511 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2014)27-0047-01
1、引言
水利工程施工方是项目建设的重要参与者,水利工程项目管理能够为项目带来利益,项目本身和施工方都受益。水利工程项目管理包括两个部分,一个是水利工程质量管理,一个是工程进度管理,这是项目管理中很重要的两个方面,管理目标包括施工成本目标、施工进度目标以及质量目标。本文对有关水利工程质量管理及其施工进度控制进行分析和探讨,不足之处,敬请指正。
2、加强水利工程施工过程中的质量管理
常规的水利工程一般具有较为复杂的自然条件、较大的规模、较多的投资,而且建设周期比较长,对于水利工程的质量有着较大的影响。单从施工工序来说,水利工程施工中涉及到的几个影响因素,包括人员、机械、材料、方法以及环境等,都有可能对水利工程的施工质量造成很差的影响。所以,水利工程施工过程中需要对以上五个影响因素进行控制,这是保障水利工程施工质量的关键。具体而言,可以从以下几个方面进行探讨:
2.1 人的控制
一方面,要加强水利工程施工单位的监管工作,严格实施相关人员持证上岗工作,加强职业道德教育,完善岗位工作责任制度;另一方面,要改善水利工程的劳动条件,按照工程特点,对技术人员进行合理配置。除此之外,可以开展悬挂宣传标语、施工现场会议、现场对比等各种方法,对参与的建设单位,尤其是施工方进行持续的教育和宣传工作,说明水利工程质量管理和进度控制的重要性,以及施工安全,效益和荣誉兼得等,让水利工程工作人员能够提高工程质量意识。
2.2 材料控制
材料是确保工程施工物质的重要条件,材料质量是确保水利工程施工质量的重要因素,施工材料的质量好,施工质量才能得到保障。水利工程质量管理部门可以对用于工程建设的原材料、过渡产品进行抽样检查,这是要贯彻于整个水利工程施工环节的一项重要工作,需要定期进行检查,从施工材料的出厂合格证、抽样报告、中间品试验报告进行检查,对其中发现的问题及时进行解决,如检查不合格,则一律不准投入使用。比如说,在某水利工程的一次突击检查中,存在严重的材料质量问题,用于堤围迎水面混凝土护坡的钢筋锈蚀现象比较严重,经过产品的抽样检查后,发现其不合格,不符合设计规范和要求,相关管理部门及时对监理单位提出整改要求,下发整改通知书,要求施工单位及时更换钢筋,而且要把处理结果通报给施工参与方,参建单位要以此为鉴,材料质量得到保障才能确保水利工程质量。除此之外,对施工企业还有其他要求,加强材料的仓储管理,以及实用管理,防止出现由于材料变质或者是误用,而导致的质量问题。
2.3 方法控制
水利工程中质量管理的方法控制是指施工方为了完成水利工程施工过程而采用的施工方案、施工工艺、施工设计、技术措施、质量检测方法以及施工程序等进行控制,所以对施工设计文件审核和技术交底工作进行合理组织,确保施工质量。对于施工方编制的施工组织进行核查,这是确保施工质量的重要手段,在具体施工时,立即对工程进度、施工质量的影响因素进行研究,对施工方案进行优化,对施工计划进行调整,这也是质量管理的重要内容。
2.4 提高质量意识,实行三检制
水利工程施工时,组织施工单位技术负责人、质量检验员、工程队伍组长等相关人员召开质量会议,提高质量意识,保证施工各个环节都有人负责,每一道施工工序做好验收表格交给监理,由监理组织进行质量验收,现场进行复核,确保资料齐全,如果发现问题及时告知施工单位,以书面的形式呈现给施工单位,待问题处理后还要进行动态控制,事中检查。
2.5 抓重点、抓样板、抓临界
按照水利工程项目的规模以及工程特点,从实际出发,确定施工内容,制定施工规划。水利工程施工中最困难的就是抓重点,确定的重点要和水利施工队伍共同制定相关计划和措施。如果工作量比较大的情况,或者是重复性的工作,要抓好样板,工程师要和技术人员一起做好样板工程引路和推广工作。对于临界项目,要和水利施工团队进行“三检制”,做好工序交接和检查工作,防止不同工序和不同工种在进行工作交接时出现质量问题和安全隐患。
3、水利工程施工进度的影响因素
水利工程施工和一般工程有相同的地方,然而由于水利工程复杂的施工条件、庞大的施工规模,以及涉及到的专业较为繁杂,所以具有实践性、多样性、风险性以及不连续的特点,水利工程施工进度也有一定的影响,可以总结为以下几个因素:
(1)自然环境因素,水利工程施工过程中会受到水文、气象、地形、地质等的限制和影响,而且其中任何一项出现随机问题都会对施工造成一定的影响。而且水利工程一般位于深山峡谷,施工现场的地形比较复杂,场地大多比较狭窄,施工道路也拥挤不堪,工程的施工进度多受其影响。
(2)材料、设备以及资金因素,许多水利工程的工程量非常大,工期自然也很长,不得不采用大型施工设备以及机械化施工方式,利用现代施工技术,先进的施工质量管理方式,所以需要许多资金投入,材料以及劳动力资源要及时跟进,如果任何一环出现问题,将对水利工程施工进度产生影响。
(3)施工技术因素,水利工程施工具有一定的季节性,必须要利用枯水期这段时间进行施工,还要采取必要的施工强度、施工温度等控制措施,所以要做好水利工程设计工作。
(4)勘察设计因素,假如工程勘察资料不准确,以及设计内容中存在不完善,或者是设计本身有很大的缺陷,对施工中有可能出现的问题未做好考虑,或者是考虑不周,那么都将对施工进度产生非常大的影响。
4、水利工程施工进度控制和管理
4.1 制定进度计划
按照水利工程施工现场的具体条件,以及合同中规定的工期,编制出具体而又详细的施工进度计划,计划中必须要包含开工前准备、协调工种配合、劳动力和材料供应、各分部分项工程的完成时间、目标工期和整体工期的关系等,在制定进度计划时要对各种影响因素进行综合考虑,比如说设计变更情况、工程量的变化、自然条件因素、业主违约以及材料供应情况等产生的影响,或者是在实际工程进度中和计划进度之间存在很大的差异。所以,我们必须要科学合理的制定进度计划,多利用网络计划技术对进度进行随时调整和补充,确保水利工程施工项目在合同规定工期内顺利竣工。
4.2 施工进度控制措施
水利工程施工进度的影响因素有很多,水利施工组织不当、技术原因、不利的水利施工条件以及外部因素等,都有可能对水利工程的施工进度产生很大的影响。具体而言,我们可以采取以下控制措施:(1)组织措施,对各分项目经理部负责人的工作职责、任务以及目标等进行明确,项目分解后确定各个部分的进度目标,以及落实责任人制度,制定进度协调机制,定期召开会议,完善报告制度,提高员工的进度控制意识;(2)技术措施,先是要对水利工程设计图纸、技术规范进行认真研究,做好施工设计工作,按照水利工程施工过程中有可能出现的任何变化情况,及时对进度计划进行调整,对设计图纸中存在的疑点进行解决,以书面的形式告知业主,向设计单位反映,澄清疑点。同时,水利工程施工方法在进行选择时要遵循“先进、可靠、成熟”的原则;(3)经济措施,随时向监理和业主递交进度报告,并按照进度申请进度付款,争取得到支付签证,做好财务管理工作,对施工成本进行控制,对流动资金的不同需求进行预测,对资金进行科学合理的调度。
5、结语
总而言之,水利工程质量管理及施工进度控制是一项系统化的工程,要做好水利工程质量管理和进度控制工作,必须要对工程施工中出现的人、材料、施工方法进行控制,提高人员的质量意识,实行三检制,抓重点、抓样板、抓临界,并针对水利工程施工进度的影响因素,制定进度计划,对计划执行的结果和计划的偏差进行检查,并及时纠正。
参考文献
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[3] 王平保.浅谈水利项目施工中监理的质量控制[J].科技与企业.2011(10)
[4] 汤玉江.水利工程施工阶段的质量控制及质量保证措施[J].科技创新导报. 2009(06)
[5] 张贵平,刘东亮.对当前水利工程施工与质量管理探讨[J].经营管理者.2009(23)
关键词:水利水电工程;施工项目;施工成本;成本控制
中图分类号:TV文献标识码: A
引言
随着我国经济水平的发展,人民生活水平的不断提高,社会对住宅商品的需求日趋高涨。这几年住宅小区项目的开发红红火火,设计、生产和管理取得了长足的进步。然而,随着竞争变得越来越激烈,市场逐渐走向成熟,客户购房理念也日趋理性,房地产开发商对住宅小区项目开发策化和设计阶段越来越重视。以往开发商搞到地皮,找几个人炒炒更绘出图纸,建楼卖楼的日子已经一去不复返了。
一、房地产项目设计阶段管理的概念
所谓房地产项目设计阶段管理,是对房地产进行设计开发整体过程项目管理的重要组成部分,主要由项目管理公司以建设单位或者开发商的身份对房地产项目设计阶段所进行的监督和管理工作,能够有效地保证房地产开发项目的整体设计质量、工程进度以及控制造价。加强房地产项目设计阶段管理,能够及时、快速地发现、解决问题,防止在施工过程中对项目建设的质量、成本造价以及工程进度等方面产生不利的影响,进而有效地避免投资成本资源的浪费。
二、房地产住宅项目工程勘察设计各阶段的工作内容及控制要点
1、编制设计任务书
设计任务书的编制工作相当于项目的输入,所设计好的建筑产品相当于设计的输出工作,要设计一个好的作品,必须以做好设计输入为前提条件。对于不同的设计阶段,均有不同的所需要设计的内容。在方案的设计阶段,任务书的设计主要包括建设单位最高层领导所制定的规划意见、营销部门对产品的定位、物业单位与客服部门所提出的客户建议、开发部门所提供的相关政府意见、预算管理部门制定的成本以及项目现场管理部门所提供的地质勘测报告等内容。在项目设计与施工图设计的阶段,所编制的设计任务书主要包括以往的设计成果、报批阶段获得的反馈建议、预算部门提出的细化成本要求以及项目现场管理部门所提出的相关配套设备的设计要求等内容。设计过程的阶段不同,所编制的设计任务书侧重点也就不同,因此,要掌握好所编制的任务书的重心。
2、工程勘察阶段
(1)工程测量。工程测量的内容包括平面控制测量、高程测量、地形测量等,其中注意平面控制测量的宗地面积数据是否与土地部门提供红线图宗地面积数据一致。因此建设单位应在领取土地证之前会同国土及规划部门核实宗地面积。
(2)工程地质勘察。工程地质测量是为了查明建设地区的工程地质条件,提出建设场地稳定性和地基承载能力的正确评价而进行的工作。
3、设计过程的控制
设计过程的控制是设计意图得以实现图纸化的有效措施。大多数工程在设计中缺乏对设计过程的控制,缺乏必要的追踪,导致设计结果出现不应有的偏差。我认为,做好此环节的工作需要从以下几点考虑:
(1)过程记录。在与设计单位的交流过程中,做好每一次设计交底记录,往来邮件信函的整理记录,避免同一问题反复出现,也为可能存在的纠纷做好证据材料。
(2)关键节点控制。在项目设计阶段开始之前,设计部门及公司领导应拟定该设计项目的关键节点计划;在关键节点,由设计部门组织检查工作,如有必要可组织相关部门人员开会参与讨论,遇到不确定的问题,应尽快征求规划部门意见,及时发现解决问题。
(3)日常跟踪。在项目的设计过程中,设计管理部门应指定专门人员负责项目的追踪工作,尽量避免出现设计方向的偏差,返工重做的现象。
4、设计成果的评审
设计成果的评审是设计意图得以实现图纸化的一项重要手段,是建设单位或开发商对设计成果所进行的最后一次检验,此项工作的好坏决定了日后在施工阶段出现设计变更及洽商的多少,很多房地产开发单位忽视此项工作或仅仅走过场了之,导致大量的后续工作出现,我认为做好设计成果评审,需要做好以下几项工作:
(1)评审会的合理组织。合理的组织需要有合理的时间安排,房地产开发项目的专业人才时间都非常宝贵,应在评审会前根据图纸量的大小提前数日下发图纸,使从业务部门抽选的评审会成员提前熟悉图纸,评审时能立即作出判断。另外应采用有资历的人员作为评审会主持人,以使大家对评审会给予足够的重视,在遇到模棱两可的问题时也可由其当即拍板,避免问题一拖再拖。
(2)参与部门要充分。一般而言,提供设计输入资料的部门及相关领导均应该参加,以确认输入时所提供的设计要求在设计图纸中的体现情况。如有必要,还应邀请外部相关专家参与评审会。
(3)评审纪要详细。只有对评审纪要认真对待方可提高各部门对评审会的重视程度,还可为日后的分析总结做好足够的资料积累,每次的评审纪要都应详细,并要求相关人员签字确认。
(4)参与部门的充分重视。只有参与部门足够重视才可能出现良好的评审预期,但参与的部门一般都是比较繁忙的业务部门,这就需要采取措施,避免到会充数的状态。
四、设计管理的方法
1、推行限行(限量)设计以节约成本
在项目招投标或合同签署阶段,设计尚处于初步设计阶段,很多工程量和报价是根据估算和经验估算而得,因此推行限额设计或限量设计,对于建设单位的投资控制尤为重要,甚至直接决定了项目的赢了指标。
2、推行方案优化以节约成本
在满足使用功能和设计规范的条件下,推行优化环节是节约成本的重要途径之一。
3、做好技术基础工作,保证设计范围和设计质量
不能陷入“设计管理工作就是设计人员的事情”的误区,而应该是项目各责任主管单位,部门工作协作的关系。建设单位应该结合大量的工程实践,做好包括勘察,设计,建设,监理等各单位意见的汇总工作,为设计管理工作创造条件。
4、设计变更的控制
设计变更既可能带来对建设单位或开发商有利的结果,如减少了建设成本,也有可能带来对业主不利的结果,如成本的超支。在实际工程中发生设计变更的原因很多,概括起来,主要有以下几种:
(1)公司领导要求的变更:领导对于设计有了新的要求,想法,这是可能性之一,还有一种情形是领导换届后新领导对于原有领导的设计要求并不赞成,要求改变。
(2)营销部门要求的变更:产品的功能设计不符合业主的要求或给业主带来不便等情况,营销部门因此提出进行变更。
(3)设计院要求的变更:此类情况多数发生于多边工程(边勘察、边设计、边施工、边图审、边报批),这是由于工程设计仓促、图审报建滞后等原因,所导致的施工图错、漏、碰、缺、等问题。
(4)施工单位要求的变更:施工单位因材料设备的使用问题而提出的设计变更,如原有材料设备缺货要使用替代产品,施工单位发现图纸有缺项,漏项而提出的变更等。
结束语
房地产项目的设计管理工作决定了项目执行的成败,是项目管理中最为核心的部分。特别需要强调的是,要做好设计管理工作,必须引起公司领导的高度重视,从满足设计管理的规章制度,考核制度等方面给予充分的完善,为项目管理打下坚实的基础,创造最为有利的条件。要做好设计管理工作,还需要一线的设计管理尤其是施工单位的技术负责人,总工程师们提供大量的工作实践资料和他们的切身体会,经验,对设计管理工作进行质的改变,使设计管理工作更上一个台阶,提高企业的管理水平和社会声誉,使企业在市场竞争中立于不败之地。
参考文献
[1]全国投资建设项目管理师考试专家委员会.投资建设项目实施[M].中国计划出版社,2011.
【关键词】水电站;技术改造
1.前言
金口河小河新村电站是大渡河支流小河梯级开发的最下游一级电站,属无调节引水式高水头电站。电站自文店建坝取水,经3280m隧洞及82m暗渠引水至大渡河与小河汇合口下游约200m处建厂发电,尾水泄入大渡河。
金口河小河新村电站始建于1987年年底,于1990年3月建成投产,电站共安装两台水轮发电机组,总装机容量2×3200kw,设计引用流量5.0m3/s,设计水头171.6m。多年平均年发电量3648万kw.h,多年平均年利用小时5702h。电站由底栏栅取水枢纽、无压引水系统及厂区枢纽组成。
金口河小河新村电站自1990年3月建成投产至1998年,年发电能力一直徘徊在3800万kw.h上下,统计1991年~1998年8年的发电情况,年平均发电量为3666万kw.h,与设计多年平均年发电量3648万kw.h相差无几。但随着1999年国家退耕还林,还林还草等宏观调控政策的实施,电站集雨面积内土壤保水能力增强了,电站水质、水量得到明显改善。突出反映在平水期、丰水期电站运行区间内,长期存在弃水,时间长达四、五个月。根据实际情况,新电公司在与原厂家重庆水轮机厂联系后,运用提高发电机运行功率因数的合理手段,在保证机组除有功功率以外的所有参数均在控制范围以内的前提下对原有机组进行了技术改造,通过尽可能多发有功、少发无功的方式,实现了机组实际有功功率达到2×3500kw的发电能力。具体反映在近几年(即2000年以来)发电量呈逐渐上升趋势,年发电量在4100kw.h上下,统计2000年~2005年6年的发电情况,多年平均发电量为4130kw.h,机组长期超发对设备危害很大。尽管如此,电站弃水时间年平均仍在100天以上,弃水量达1.0~1.5m3/s以上。因此,从电站来水情况来看,金口河小河新村电站具有进一步增容改造的先决条件。为了充分利用小河流域得天独厚的水资源,增加发电量,进一步提高电站的经济效益,同时为提升电站在区域电网中的占有量,提高自己的市场竞争力,在日益激烈的市场竞争中巩固自己应有的一席之地,尽快对电站进行全面增容改造已势在必行。
2.增容改造论证的总原则
根据业主的要求,本次增容改造确定的装机规模应能保证不对底栏栅坝、沉砂池、引水洞、渠、前池等水工建筑物进行大的改变;电站的压力管道、厂房基础等原则上不应有大的变化;电站的主要电气设备(如变压器等)原则上不更换。因此,在确定增容方案时,不改变已有建筑物的位置,仅在满足相关规范、规程要求的前提下对局部控制性部位进行加高改造,以满足增容改造后引水系统过流的要求。在拟定方案时,考虑了在原有机组基础上改造和新增一台小机组两种方式。金口河小河新村电站增容改造论证在上述原则的指导下提出增容改造方案,通过技术经济比较最终选择经济、合理的增容改造方案。
3.增容改造方案的拟定
根据《水工隧洞设计规范》(SL279-2002)对无压引水隧洞在恒定流情况下洞内水面线以上的空间不宜小于隧洞断面面积的15%,且高度不应小于40cm,在非恒定流条件下,若计算中已考虑涌浪时,上述数值允许适当减少的规定,对本电站引水系统过流能力起控制作用的江沟溢流堰最大可加高0.35m,即最大过水水深可达到2.16m。
根据不同发电负荷情况的实测流量及过流断面资料及引水隧洞竣工图,反算出江沟溢流堰下断面及与前池相接的暗渠末端断面的糙率分别为0.01744及0.01534,然后分别计算两断面过水水深达到2.16m时的几何参数,从而算出江沟溢流堰下断面及与前池相接的暗渠末端断面的最大过流流量分别为6.88m3/s及6.8m3/s,则本电站引水隧洞最大过流能力按6.8m3/s考虑。根据动能计算,在此流量下最大装机能达到8900kw,此为本电站增容改造方案装机容量考虑的上限,在此基础上,动能拟定了增容后总装机规模为7660kw、8000kw、8400kw、8900kw四个容量等级。根据新村电站原厂家重庆水轮机厂的承诺,对新村电站增容至8000kw以内的规模,可通过对水轮发电机组自身的改造达到增容的目的,且不会对厂房建筑结构造成大的变动,也不会对改造后的水轮发电机组产生严重的危害,也不需更换主变压器;而电站增容至8000kw以上时,若仍通过对水轮发电机组自身的改造达到增容的目的,由于吸出高程变化较大,将会对原厂房动力基础造成较大的变动,改造后的水轮发电机组效率降低,必须更换两台大容量主变,投资大,效果差。根据上述分析,拟定电站增容改造方案时,考虑增容后容量为8000kw及以下的方案通过对水轮发电机组自身的改造来达到增容的目的,增容后容量为8000kw及以上的容量方案考虑通过新增一台小机组达到增容的目的。
根据上述分析,拟定以下方案进行技术经济比较:
2×3830kw(方案一),2×4000kw(方案二),2×3200kw+1600kw(方案三),2×3200kw+2000kw(方案四),2×3200kw+2500kw(方案五)。
4.装机容量及增容容量的选择
新村电站为无调节电站,在系统中担负基荷,所占比重很小。本次装机容量复核论证中,装机容量范围由装机利用时数4000~5700h选择,机组台数除电站目前实际机组台数为2台以外,增容后容量在8000kw以内均考虑由原两台机单机增容,增容后容量在8000kw以上增容方案均按在原有2×3200kw装机方案的基础上增加一台机考虑,即为2+1台。
在装机方案论证中,增容改造机组仍采用混流式机型,增容改造机组效率按与原电站机组效率相近考虑,机组综合出力系数统一按7.6,但计算受阻出力和电量时则按机组汛期实际效率进行。考虑来水量及引水道过水能力的限制,选择增容方案2×3830kw(增容1260kw)、2×4000kw(增容1600kw)、2×3200kw+1600kw(增容1600kw)、2×3200kw+2000w(增容2000kw)、2×3200kw+2500kw(增容2500kw)重点进行动能经济比较。
通过技术经济的综合比较,得出如下结论:
①、从单位经济指标来看,机组增容至8000kw以上时单位kw.h投资随着装机的增大而增大;单位kw.h投资以增容1260kw和增容1600kw方案最低,为0.533元/kw.h和0.611元/kw.h。
②、从动能指标来看,增容1260kw方案补充装机利用时数高达2130h,虽然其它各项指标也较好,但由于新村电站水资源富余较多,水能资源未得到充分利用。增容1600kw则较为合适,补充年利用时数1960h,作为无调节能力的电站,一方面可多得部分电量,对原电站2×3200kw机组的影响也不会太大。同时本电站作为无调节电站,补充年利用时数已达1960h,重复容量也不应太大,以免造成电站投资上的浪费,系统也难于有效接收汛期电量。而增容2000kw方案和增容2500kw方案使受阻电量达到27.0万和34.0万kw.h,最小水头已低达167.9m和166.8m,继续增大容量对原电站(额定水头171.6m)正常运行影响较大。因此,增容2000kw和增容2500kw的方案装机明显太大。
③、新村电站为已建电站,投产已多年,其水工建筑物及机电设备均按装机2×3200kw规模设计。经复核,虽然电站引水隧洞过水能力有一定富余,但富余度不大。当采取各种措施后,最大过水能力仅6.8m3/s。尤其压力管道及电站尾水渠过水能力有限,此过水能力对电站增容容量的选择是一个重要的限制性条件。此外,过度增加增容电站的规模将导致额定水头的大幅下降,影响原有2×3200kw装机(额定水头171.6m)的正常运行条件,导致受阻电量的大幅增加。
综上所述,新村电站增容改造论证,在基本不影响原有2×3200kw电站运行工况的前提下,根据增容电站自身的动能经济指标比较,重点比较改造机组增容1260kw方案和增容1600kw方案,同时也比较了改进机组和新增一台小机组两种形式的增容1600kw方案。从充分利用水能资源、对原机组和原电站建筑物影响最小和综合经济效益最大几方面综合衡量,在水轮机生产厂家保证机组改进质量的前提下,以改造机组增容1600kw方案动能经济效益最好。因此,推荐增容改造方案为机组改造增容1600kw方案。改造后电站总装机容量达8000kw,总发电流量6.11 m3/s。
5.增容改造方案论证工作的体会
金口河小河新村电站根据方案论证的结果,于2008年按推荐方案完成了电站的增容改造,从增容改造后电站的运行情况看,电站运行良好,输水系统基本达到其最大过流能力,与推荐方案的结论相吻合。电站的经济效益得到明显的提高。通过金口河小河新村电站增容改造方案论证的工作实践,本人认为要做好水电站的技术改造方案论证工作,要重视以下几个方面的内容:
5.1重视基础资料的收集
技术改造的基础资料包括三个方面的内容,其一是电站各主要建筑物的竣工资料及设备的实际运行参数等;其二是电站设备及机组运行检修记录等;其三是水文资料(包括实测发电负荷和相应流量资料等)。如果上述资料不完全,对重要的部位一定要通过实地测量等工作来完善。对基础资料的收集、复核和分析总结十分重要,这是做好技术改造工作的前提。
5.2重视输水系统的核算
在小型水电站增容改造中,有一个关键环节需要慎重对待,即输水系统。一方面要保证增容后的过流能力,另一方面要保证增容后各主要建筑物的运行安全可靠。
金口河小河新村电站增容改造论证,针对各方案涉及的主要建筑物均进行了必要的工程复核。主要进行了以下几个方面的复核计算:
①引水隧洞最大过流能力的复核计算
引水隧洞最大过流能力的复核计算对确定增容改造的装机容量方案有重要意义,用以明确增容改造的工作范围。
②底栏栅廊道最大进流能力的复核计算
底栏栅廊道最大进流能力的复核计算是对取水可靠性的一个复核,以确定是否需要对底栏栅廊道进行加高。
③底栏栅坝坝前特征水位的复核计算
底栏栅坝坝前特征水位的复核计算包括二方面的内容:一是坝前正常水位的复核,这也是对取水可靠性的一个复核,以确定是否需要对溢流坝段进行加高;二是各频率洪水位的复核,这是对工程运行安全性的一个复核,用以确定是否需要对两坝肩非溢流段及坝前两岸护坡进行加高。
④正常发电情况无压输水系统水位推算
本部分工作内容是对输水可靠性的一个复核,主要是为无压输水系统各控制部位是否需要加高提供计算依据。无压输水系统的控制部位一般包括沉砂池、溢流侧堰、前池。
⑤引水渠道系统的侧堰水力计算及涌浪计算
引水渠道系统的侧堰水力计算及涌浪计算分别根据《水电站引水渠道及前池设计规范》(SL/T205-97)附录A及附录D进行计算。主要包括以下工作内容:
一是侧堰的水力计算,包括侧堰堰顶高程的确定和堰上平均水头的计算,这部分计算主要为引水系统最高涌浪水位的计算提供依据。
二是引水渠道系统的涌浪计算,包括前池最高涌浪水位的计算和前池最低涌浪水位的计算。前池最高涌浪水位的计算和前池最低涌浪水位的计算都是一个保证电站运行安全性的一个复核。前池最高涌浪水位的计算用以确定是否需要对前池墙顶进行加高;前池最低涌浪水位的计算用以确定前池进水室底板高程是否满足增容改造后电站进水时淹没深度的要求。
⑥压力管道水头损失计算
压力钢管水头损失包括局部水头损失和沿程水头损失两部分。
压力钢管水头损失计算即是对压力管道的过流量和水头损失的数值关系进行计算,并绘制水头损失与流量关系曲线Δh=f(Q),以分析选定最大允许的水轮机额定水头和设计引用流量。
⑦压力钢管镇墩稳定复核计算
根据《水电站压力钢管设计规范》(SL281-2003)附录A进行计算,这是对压力管道增容改造后运行安全性的一个复核。
⑧厂房设计尾水位复核计算
厂房设计尾水位是确定水轮机安装高程所用的尾水管出口断面处出现的水位。根据《小型水力发电站设计规范》(GB50071-2002)第8.1.4条规定,装机1~2台时,机组安装高程应满足1台机组在各种水头下50%最大出力运行时的吸出高度和相应尾水位的要求。这部分的复核计算很重要,尾水位的变化对电站增容改造后机组的正常运行有很大影响,厂家在进行水轮发电机组的改造时,也应充分重视尾水位的变化。
5.3增容改造时必须分清主次
由于水轮机在水轮发电机组中处于原动机的地位,故水轮机运行效率高低对电站效益影响显著;水轮机的选型技术难度较大,影响参数也多,在水电站实际运行中出现的问题也比较多,这是符合客观规律的。因此,要求在小型水电站的增容改造中,必须分清主次,首先要抓住水轮机的改造,从而带动水轮发电机组和整个水电站机电设备及水工建筑物和金属结构的技术改造,这是应当遵循的原则。进行方案论证时要充分重视水轮机生产厂家的意见和建议,这样确定的增容改造方案才会更有技术可行性和经济合理性。
6.结语
金口河小河新村电站通过增容改造论证,认为在厂家确保机组改造质量的前提下,通过改造原有两台水轮发电机组,由2×3200kw增容至2×4000kw的方案最为合理可行。该方案设计水头171.6m,引用流量6.11m/s。该方案土建部分的改造内容包括底栏栅坝栅条更换、沉砂池溢流堰、江沟溢流堰的加高改造、1#隧洞部分洞段顶拱喷C20砼减糙和防风化处理、厂房动力基础局部改造等;水轮发电机组部分的改造内容主要包括更换改型转轮,更换发电机定、转子线圈,更换发电机空气冷却器,保护调整更换调速器等;电气部分的改造主要是将ZLQ20-3×185更换为YJV-3×240。由于按《小型水电站技术改造规程》(SL193-97)对方案进行了全面论证,使得实际增容改造取得了很好的效果。