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关键词:水利水电;勘察;测量
中图分类号:TV文章标识码:A
水利水电工程的勘察现状
(一)水利水电工程勘察质量的总体水平
随着科学技术的发展,我国水利水电工程勘察的新技术、新材料、新工艺的不断采用和计算机信息技术的广泛应用, 使得工程勘察技术水平和质量不断提高。可以说,从宏观上来看,水利水电工程勘察质量水平总体上是上升的。但在总体水平上升的背后,也存在这样一个客观事实,就是由于水利水电工程勘察质量问题而引起的这样或那样的工程质量问题,特别是现今市场经济运作下,为追求经济利益最大化,在勘察工作实施过程中存在压缩部分勘察工程量、取消一些辅助勘察手段或为迎合甲方的要求等因素影响,导致部分或局部工程勘察的质量下降。
(二)水利水电勘察过程执行的状况
勘察过程的执行状况是决定工程勘察质量水平的主要因素之一。一般来说,对于一些国家计划投资的大型项目和一些勘察经费比较充足而有保证的项目,工程勘察的质量比较好。相反,对于一些勘察经费不足而时间紧促的项目,往往会出现勘察质量不高或发生质量事故问题。在影响勘察过程执行情况的众多因素中,勘察过程的质量控制是比较薄弱环节之一。我们往往较注重工程勘察的结果审查,而忽视了工程勘察的过程控制,因此,勘察过程的质量控制必须引起各相关部门的高度重视。
提高水利水电工程勘察质量对策思考
(一)提高勘察职工的整体素质
工程勘察质量水平下降的原因受到勘察队伍职工的责任心和职业素质等方面的影响。因此,要提高工程勘察质量,必须加强勘察队伍职工责任心和职业道德的教育以及专业技能的培训,改善勘察队伍的工作环境和生活条件,稳定和凝聚职工的人心和人气,从而提高技术人员的积极性和责任感。
(二)规范市场秩序
工程勘察市场秩序对于工程勘察市场的健康发展同样非常重要,它涉及许多方面的内容,首先是市场准入资质许可问题, 其次是勘察工作量和勘察取费标准问题, 所有这些问题必须要有所规范和监督,否则,无序的勘察市场必然会带来低水平的勘察质量。
(三)规范合理的勘察周期
水利水电工程要想取得好的勘察质量,则丰富的勘察基础资料是取得优质勘察质量的必备条件,而勘察基础资料是通过必要的和辅助的勘察手段所取得的,这些勘察手段的实施需要在一个合理的时间段内就能完成。因此,水利水电工程应根据工程规模的大小规定一个基本勘察周期,再根据工程的复杂程度给出一个可调节是时间段。如此一来建设单位业主和政府部门领导在考虑工程立项时先得考虑时间问题,工程的投资会变得理性,避免盲目地压缩勘测设计和建设周期,勘测设计单位亦可减少一些来自业主的不合理要求,按照计划安排工程的进度。
(四)加强与设计部门的沟通,积极推进新技术
工程勘察是工程设计的基础,勘察是为设计服务的,因此,勘察部门要和设计部门及时沟通和配合,了解设计的意图和对地质的要求,才能把有限的勘探工作量用在刀刃上,做到有的放矢。同时设计部门也应及时掌握勘察过程和成果分析资料,并根据勘察成果合理地修正设计方案,尽量避免在施工过程中因地质因素而引起的较多的设计变更等问题。行业主管部门在制定制度和规程规范时, 要有意识地多鼓励和引导勘察单位积极采用新技术、新工艺和新材料,从而进一步提升勘察技术的档次和水平, 提高劳动效能和勘察质量。
(五)加大制度的建设和落实
制度建设是改革与发展的根本,而让制度有效地贯彻实施,则是改革与发展顺利进行的保证。对于控制工程勘察质量也是如此。目前相关的规定和规范已经有不少,主要的问题出在落实的环节。为了有效地提高水利水电工程勘察质量,在制度建设方面, 除了完善一些必要的工程勘察规程规范、质量监督和检查标准之外,建立和规范水利水电工程勘察市场准入制度、工程勘察监理制度以及工程勘察审查规程制度是有关制度得到落实的关键。
水利水电工程测量技术的现状
水利水电工程测量是一门应用测量学科,是多专业测绘的综合学科。由于是一门专业性较强、内容丰富的工程测量学科,因此水利水电测量技术对于水利水电工程的勘测、施工以及竣工验收起着至关重要的作用。就目前而言,工程测量的工作内容主要包括:
(1)规划阶段。规划阶段的测量主要是为后续的施工做好合理、科学的预测和估计,由此在规划阶段首先要为流域的综合利用和水利枢纽的布置等设计比例适中的地形图,同时对于重点的引水排水和河道冲污情况等特殊地域则需要提供包括水下地形在内的大比例的地形
(2)施工阶段。施工阶段主要是要做好水利枢纽地区的地壳、滑坡、危崖的安全监测。此外也要做好各种线路和施工控制网的测量。
(3)运行阶段的测量。水利水电工程进入运行管理阶段后,重点是要针对相关建筑物和库区的淤积、电站的泄洪做好监测。
加强水利水电工程测量的监理
水利水电工程建设的施工阶段,离不开工程测量。施工放样的精度直接影响工程质量的优劣,由于它的精度造成的工程质量事故和损失往往是非常严重并且是难以弥补和修复的。测量监理工作是工程建设实行全过程、全方位、全天候的质量监督和管理,是工程建设的重要内容,也是建设监理常用的控制方法和手段。所以,测量监理工作对水利水电工程建设的投资、进度、质量控制等关键问题起着极重要的作用。
测量监理工作是以合同为依据、以质量控制为根本,做好工程建设的各个阶段的监理工作。
(1)明确测量监理职责,制定测量监理细则。测量监理人员应明确自己的职责,针对每个单元工程进度、精度指标、允许误差等制定测量监理工作计划和细则,其内容包括监理职责、工作方法、步骤、手段以及保证质量应采取的必要对应措施等。应严格按照细则有关内容、规定、程序加强现场和室内检测工作。责成承包商建立健全质量保证体系,制定相应的测量计划和细则,并对其计划、设计书、测量人员和仪器设备等进行审核。
(2)对工程建设进行整体控制。受业主委托,对工程招标前的各类工程量进行核实,正确确定标底。建立统一的首级施工控制网,可由监理单位布设或由监理单位和承包商共同布设。首先收集和核准测区已有测绘资料,进行首级施工控制网的精度设计和优化,把测量成果及时提供给各个承包商,并责成各承包商对测量成果进行必要的检核。责成各承包商在首级施工控制网的基础上,各自布设子项施工控制网,根据工程施工测量的需要,也可布设高于首级网的等级。
测量监理人员应及时对其检测。协调相邻工程承包商的测量成果的衔接,定期进行点位稳定性的检测,以保证施工放样的精度。
结束语
水利水电工程勘察作为一项基础工作,在水利水电工程建设中的作用极为重要, 市场化对工程勘察单位提出了新的挑战, 对勘察工作的要求也越来越高。当前水利水电工程勘察质量令人担忧,由此而引起设计方案改变、投资增加、工期延长等质量事故时有发生,因此,提高水利水电工程的勘察质量乃当务之急, 必须要引起各部门的高度重视。
水利水电测量技术是一种全方位测量工作的科学技术,然而由于在实际应用中采用了不当的测量方法,导致测量精度低、误差大、工作效率低等问题。这就要求我们在实际测量中采用正确的测量技术和方法,加强测量的监督管理,使测量数据管理实现科学化、标准化、规格化,从而得到准确和细致的测量数据。
参考文献:
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[2] 万凌翔,袁金彪. 浅议水利水电工程测量[J].民营科技,2012(5).
1水利水电工程特点
水利水电工程是一项系统性很强的建设项目。在施工的过程中受到很多因素的影响,既有人为因素,又有自然因素。自然因素主要是指水利水电工程多建在湖泊、沿海、河道等地及周边区域,这些地方的地质条件复杂,工程建设有很大的难度。人为因素主要是指任何工程都是由人来具体操作完成的,在工程的组织、决策、操作等方面,人都直接参与其中。水利水电工程在蓄水、泄水、挡水方面发挥着巨大的作用,自然对工程的质量提出更高的要求,特别要加强在防渗、承压、抗裂方面的施工管理。工作人员要按照水利水电工程的技术规范,采取专门的措施以保证工程的质量。此外,水利水电工程对地基的要求也比较严格,既需要有足够的强度,又要有足够的抗渗性、耐久性。这也给工程施工带来了一定的难度。因此,在工程施工中,既要对自然因素进行全面分析,又要发挥人的积极性和主观能动性,把水利水电工程建设好、利用好。
2水利水电管理的内涵
2.1重视安全管理
对水利水电工程而言,建设是基础,管理是关键。安全是一切工作的生命线,必须要时刻牢记。水利水电工程数量多,对国家经济影响大,必须要做好安全管理。首先要加强对员工的安全教育,提高他们的安全意识。通过开设安全教育课程、印发安全教材、现场讲解、悬挂条幅等方式,强化施工人员及管理人员的安全教育与培训,提高工作人员的安全意识。这样的培训应该是有计划、长久的工作,要把措施真正落到实处,而不应该只是走形式。其次要加强施工现场的安全管理,加大安全监管的力度。通过增加巡查的次数、查看制度落实情况、检查施工安全技术措施落实情况,及时发现并消除安全隐患,提高企业的安全管理水平。
2.2强化质量管理
质量是企业的生命线,是企业实现可持续发展的根本保证。提高工程质量,运用质量管理体系、手段和方法所进行的系统管理。水利水电工程投资大、使用周期长,必须强化工程的质量标准,才能投入交付使用,发挥最大效益,满足国家、社会的需求。工程的测量管理是质量管理的重要一环,它为建设项目提供了数据和图纸,没有它,任何工程都无法顺利开展与完成。因此要从提高测量放线人员的素质抓起,强化工作人员的质量意识。并通过增加测量仪器成本投入、引进先进的测量工具等方式,全面加强工程测量管理,确保测量的精确度。只有这样,才能保证工程的质量,并对工程的质量进行系统化的管理。
2.3实施控制管理
对项目成本的管理控制能够降低工程成本,实现工程利益的最大化。这就需要决策管理者运用一定的科学方法,对水利水电工程作出科学的评估。这样能够减少决策的盲目性,帮助管理者提高决策的科学性,便于管理者选择最佳方案,作出正确决策。成本预测是企业全面成本管理的首要环节,事后的计算分析存在严重的滞后性,已经远远不能适应现代化的需要。应将成本工作的重心转移到事前控制上。这样能够为工程企业有效地降低成本、提高经济效益。
2.4优化风险管理
风险是无处不在的,它总是伴随着企业经营活动的始终。如何将风险降到最低或消除,这是水利水电工程管理中必须要考虑到的问题。首先,要降低风险,就必须能够识别风险。作为风险管理的基础,风险的识别要综合各种可能发生的情况,以便更好的进行控制。其次,风险管理要着眼于风险控制,水利水电工程管理部门要采用积极的措施来控制风险。要通过制定切实可行的应急方案,编制多个备选的方案等方法来进行,如果风险真的来临,要按照预先的方案实施,将损失控制在最低限度。最后,风险管理要学会规避风险。通过设立现代激励机制、做好人才备份工作等,降低员工流失的风险,从根本上消除风险因素。
3水利水电工程的现代化管理技术
3.1GPS定位技术
GPS是利用导航卫星进行测距、测速和定时,为用户提供高精度位置和时间信息的空间无线电导航系统。它具有实时性、连续性、全能性。传统的测量方法很难保证在特殊地区获得的数据的精度,尤其是在地形条件复杂的山区,而且传统的测量方法效率低下,不能及时了解水利工程的变化情况。GPS的出现和应用使这些问题迎刃而解。如在截流施工中,水下地形测量就是一个很大的难题。水下地形资料的准确性对水利工程建设十分重要,然而水下地形条件复杂,传统测量不仅工作量大,测量的范围有限,而且精度不高,不能满足工程建设要求。GPS技术却能准确测量出水下地形的数据,保证工程的顺利进行。其工作原理就是利用静态GPS测量系统进行施工控制测量。在精度问题上,尽量构成等边三角形,不用考虑点和点之间的通视问题。经过几十年的发展,GPS在测量精度、速度、效率等方面都获得了长足的发展,不仅能够满足工程测量的需求,也给测绘技术带来了全方位的变革。GPS技术能够提高测量的可靠性,降低作业强度,适应现代水利水电工程的要求。
3.2AutoCAD设计技术
AutoCAD是一种通过交互菜单或命令行方式便可以进行各种操作的计算机辅助设计软件,它可以用于绘制二维制图和基本三维设计,在具体的水利水电工程建设中应用广泛。尤其是在工程资料中的应用优势更加明显。手工绘图需要准备三角板、丁字尺、曲线板等会图工具,不仅费时费力,而且经常出错。用CAD绘图只要动一动鼠标就可以完成,且画面整洁统一,既方便又美观。而对于难度较高的工程图,工作人员可利用已有的图库进行简单的改造就可以得到,制图的效率大大提高。不仅如此,用CAD绘制的图象文件可以直接储存在软件、硬盘上,并能够根据不同的用途进行分门别类的整理保存,保存时间长,保管起来极其方便。CAD设计技术在水电工程制图中的广泛应用,极大地节省了工作人员的时间,提高了工作效率。
3.3数据库技术
对工程建设的数据和信息进行更好的测算和利用,最为有效的方式就是通过数据库技术进行调整。所谓的数据库技术就是从大量的、原始的数据中推导出有价值的信息,为以后的行动和决策提供必要的依据,并将大量有价值的数据保存起来,为人们提供更宝贵的信息资源。水利水电工程建设管理中存在大量的数据。这些数据信息量大,识记起来较难,这就要发挥信息技术的作用,特别是GIS技术在水利水电工程中发挥着越来越重要的作用。它不仅能够减少工作人员的工作量、提高工作效率,更能促进工程测量技术的进一步发展,为社会带来更多的综合效益。但也应看到GIS系统存在的一些不足之处,要通过加快发展数据库技术,为水利水电工程更好的发展提供技术保障。
4结语
在解决导流问题时,经常会使用到围堰技术。在水利水电工程施工中,如果施工场是位于河流的上游,那么水工建筑建设时需要在干燥并且土体稳定的岸坡上进行,这时一般都会采用围堰技术以达到将水体引向预定的下游位置从而起到疏导河流的作用。所以,在水利枢纽工程的施工过程中,必须综合考虑施工场地内的气温条件、地质结构、水文特点等自然因素。如果在流水量较小或枯水季节的时段进行施工,能够大幅降低导流工程的作业难度与作业量,从而能够提高生产效率、节约施工成本。关于施工导流,应严格依据我国有关规范和标准,要充分顾及到河流在1a内的周期性变化,明确安排、合理组织生产活动,优化配置项目的物质资源、财力、人力,拟定具体的导流措施和设计方案,详细划分导流时段,以河流周期、施工进度为核心内容,对施工进度进行严格控制。一般在场地条件允许并且在自然条件良好的的情况下,最为适用、最为经济的技术方案便是分期围堰导流了。在水利水电工程中增设的围堰,主要是为水利枢纽建筑结构的施工建设打下基础、创造条件的,在设计水利枢纽建筑结构的过程中以及在水利水电工程施工时,首先应开展水工模型的试验,对结构物的安全性、稳定性以及实施效果与围堰的性能进行验证,在此基础上合理规划和设计围堰结构的平面布置,使其有效减轻航运排水的困难与压力、河道冲刷进而能够保证围堰作用的充分发挥。
在筑坝技术中,碾压混凝土技术是一项比较新的技术,其蓬勃发展的时间也不过20a左右,然而却在全球范围内的应用越来越多。碾压混凝土技术使用方法就是使用填筑土石坝的振动碾压机械、大型运输,采用大体积,压实非常干硬的混凝土拌和物,薄层碾压上升的浇筑方法。而且,碾压混凝土技术具有经济效益高、速度快,投资省的特点。在水利水电工程中,这项技术具有明显优势,能够为工程节约开支,缩短工期,以达到大大提高效益的效果。
GPS定位技术是一项高科技,其在水利水电施工主要用途在于为工程测量提供了新的技术手段和方法,并且使测绘定位技术发生了彻底的变革。实践证明,在几十km范围内的点位误差只有2cm左右,达到了常规方法难以实现的精度,同时也大大提前了工期。AtuoCAD辅助设计技术在水利水电施工中的应用20世纪80年代初发展起来的计算机辅助设计(ComputerAidDesign简写CAD)是一门新兴技术型应用软件。对AtuoCAD的认识,相信大家都已经相当熟悉,这项技术也成为大学中大部分工科学生必修科目之一。这项技术,如今已经被熟练的应用于各个领域。而在水利水电工程领域的使用,促进了工程技术人员大大提高了工作效率。AutoCAD的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法。另一方面是各种工程纵断面图、横断面的绘制,以及断面面积的计算和其它一些需要的图纸的绘制,从而大大减轻工程测量的工作量和工作强度。水利水电施工中数据库技术与GIS技术的应用数据库技术与GIS技术开发,使得水利水电施工更加高效。以信息的可视化、数字化和直观化为出发点,直观清晰地描述复杂工程建设的施工动态过程。只有通过加强管理水利水电工程的经济运行和生产考核制度,才可以避免由于工程建筑自身的复杂生产过程带来的影响。可以通过建立相应的能反映各项设备管理维护工作成效的生产运行指标,来维护水利水电工程正常建设的生产秩序。只有这样,才可以很好的从制度层面保障水利水电工程的经济运行和安全生产。
有效地管理工作人员的技术水平和安全生产在水利水电建筑施工过程中占有重要的作用。随着我国不断健全法制规则,在水利水电工程管理中,我们需要通过各种规章制度来规范工作人员的行为。只有有了强有力的组织制度,才能起到很好的技术监督效果。在工程施工前,可以通过总结以前的施工实际案例对生产人员进行教育,保证工程的安全生产。
【关键词】水利水电工程:GPS定位技术;GIS技术;施工技术
1.水利水电施工技术科技化
1.1 高科技产品。 GPS定位技术应用于水利水电施工伴随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,不仅为工程测量提供了新的技术手段和方法,并且让测绘定位技术发生了彻底的变革。多年来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被GPS技术所代替,GPS技术具有高速度、高效率、高精度的特点,同时定位范围已扩大到整个宇宙。它的定位方法已从静态扩展到动态,定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设更加广阔的领域。
1.2 AtuoCAD辅助设计技术。 计算机辅助设计(Computer Aid Design简写CAD)是20世纪8O年代初发展起来的一门新兴技术型应用软件。相信大家都不陌生。如今在各个领域均得到了普遍的应用。尤其在水利水电工程领域,它大大提高了工程技术人员的工作效率。利用AutoCAD配合AutoLisp语言,可以编制一些常用的计算程序,得到定制的计算结果。这为工程施工提供的更加准确的科学依据。在水利水电工程上有许多复杂的计算,尤其是各种不同体形衔接处的相交线,需要用空间解析几何的方法解算。单靠计算器手工计算,非常繁琐,工作量大,准确性无法保证,长期以来一直靠老技工的经验,如今利用Auto-CAD建立数字化模型,执行点坐标查询功能就可以解决这一难题。AutoCAD的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法。另一方面是各种工程横断面、纵断面图的绘制,以及断面面积的计算和其它一些需要的图纸的绘制。从而大大减轻工程测量的工作强度和工作量。
1.3 数据库技术与GIS技术实现了水利水电工程施工的高效应用。 随着测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化,测量工作者如何更好地使用和管理好长期积累或收集的大量测绘信息,更好地为工程建设服务,其最有效的方法是利用数据库技术或GIS技术建立数据库或信息系统。这样做的目的是把大量的测量数据或信息进行科学的存储,建立三维数字地形模型,提高测量数据利用率,减少人力劳动的重复,以便于检索、分析、分发和利用,实现管理和服务的科学化、现代化。将GIS应用于水利水电工程建设,也是近几年来才应用于水利水电工程中,用三维全景虚拟显示施工总布置,直观反映组成部分在空间上和时间上的相互关系,并实现各种信息可视化查询、分析、统计计算,实现建筑物施工全过程动态仿真演示。以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,直观清晰地描述复杂工程建设的施工动态过程。
2. 水利水电施工应强化传统施工技术
2.1 水利水电工程施工的预应力锚固施工。 预应力锚固技术是一项潜力很大的工程措施,它效益显著,适应面较广,既可对原有建筑物进行加固、补强,又可在新建工程中显示其独特的功能。由于预应力锚固具有传递拉应力的特殊优点,在国内外业界受到各部门的重视。预应力锚固是预应力岩锚与混凝土预应力拉锚的总称,是在预应力混凝土基础上发展起来的一项锚固技术。这项传统技术结合GPS定位技术等新兴科学技术可以更加有效的按照设计要求的方向、大小及锚固深度,预先对基岩或建筑物施加主动的预压应力,从而达到加固或改善其受力条件的目的。
2.2 大体积碾压混凝土的技术在水利水电工程施工中的应用。 碾压混凝土是近20多年兴起并得到迅速发展的一项筑坝新技术,在世界范围内得到了越来越广泛的应用。它是使用填筑土石坝的大型运输,振动碾压机械,压实非常干硬的混凝土拌和物,采用大体积,薄层碾压上升的浇筑方法。这种施工方法速度快,投资省,经济效益高。最适于大体积和大面积(如路面,飞机跑道等)混凝土施工。碾压混凝土有别于常规混凝土的主要特征是:拌和物干硬,坍落度为零。施工方法更接近于土石坝的填筑方法,采用通仓薄层铺料,振动碾表面压实:而常规大坝混凝土施工采用柱状分块,插入式捣固。工程实践显示了碾压混凝土的优越性是施工速度快,经济效益高。
2.3 施工导流及围堰技术在水利水电电施工中的应用。 水利工程施工中,修建闸坝工程所特有的重要工程措施是施工导流。选定什么样的导流方案,关系到整个工程的工期、质量、造价和安全度汛,事先设计要做到周密谨慎。在水域上进行水利工程施工,要解决施工导流问题,通常采取的办法都是修筑围堰。施工导流是一场为水工建筑物施工,而进行的与河水争地、争时的斗争,它与施工总进度是密切相关的。导流时段的划分、导流流量的选择、导流方案及措施的拟定等,均应按国家建设计划的要求为标准,按水工建筑物主体工程的控制进度作为主要依据。控制性施工总进度实际就是坝和导流工程在洪水赛跑中所必须达到的时间指标,如何安全度汛在施工中是最关键的,导流工程必须最大限度地满足施工总进度的要求,合理的安排工期,熟悉地理知识,在设计中做到细致有度。
3. 水利水电施工中应注重保护环境
3.1 水利水电工程施工对环境保护目标。 认真贯彻落实国家有关环境保护的法律、法规和规章及本合同的有关规定,做好施工区域的环境保护工作,对施工区域外的植物、树木尽量维持原状,防止由于工程施工造成施工区附近地区的环境污染、水利水电加强开挖边坡治理防止冲刷和水土流失。积极开展尘、毒、噪音治理,合理排放废渣、生活污水和施工废水管理,最大限度地减少施工活动给周围环境造成的不利影响。
[关键词] 水利工程测量 水利水电建设 测绘产品 学科发展 报告
1 引言
工程测量是研究各类工程建设在规划、设计、施工阶段以及运行管理全过程、全方位测量工作的科学技术,是一门应用测量学科,是多专业测绘的综合学科。水利工程测量是工程测量的重要分支。其主要工作内容,包括为满足水利水电开发、水资源利用保护、流域综合治理规划、防汛减灾、科研、水利工程建设等领域需求,提供与地理位置有关的各种综合或专题信息。它是水利水电建设宏观管理、资源调查开发、水环境保护、区域经济规划、土地利用开发等不可缺少的前期基础性工作。正确认识我省水利工程测量发展现状和存在的问题,研究和制定我省水利工程测量学科发展的对策和措施,对我省水资源综合开发利用、防洪减灾和水利工程建设具有十分重要的意义。
2 福建省水利工程测量发展现状与存在的问题
2.1 水利工程测量历史沿革
建国以来,水利工程测量作为建设现代化水利事业的一门重要基础学科,通过广大水利水电测绘工作者的共同努力,初步形成了一定规模的测绘专业队伍和技术力量,为福建省水利水电开发、水资源利用保护、防汛减灾以及改善生态环境等方面,做出了积极的贡献。
在20世纪50~70年代,先后组建了福建省闽江流域测量队、精密水准测量队,晋江流域、九龙江流域、农田水利测量队,1958年以后又相继成立了福建省水利水电勘测设计院、福建省九龙江规划队、福建省水利规划院以及各地市的测量队。基础测绘队伍曾达到300人左右。主要工作是承担闽江流域平面、高程网的建立和1/万流域地形图测量、负责全省各流域二、三等精密水准测量、“五江一溪”(闽江、晋江、九龙江、汀江、赛江、木兰溪)及鳌江等流域的平面和高程控制和小比例尺地形图(1:2.5万、1:1万、1:5千)的测量工作、负责晋江流域灌渠测量、九龙江流域规划及灌渠测量、相继完成了各大、中、小型水利水电工程的三、四等三角平面控制网测量、高程控制测量以及水利枢纽建筑物地形图测量等。这期间,完成的水利水电工程测绘产品有:二等水准1925公里,三、四等水准10418公里,三、四等三角点4753点,五等三角点12576点,1:5千地形图测量1578km2,1:1万地形图12046 km2,1:2.5万地形图422 km2。
进入80~90年代,面临我国改革开放的大好形势,科学技术在各个领域得到突飞猛进的发展,测绘的仪器设备和技术手段也在日新月异的变化。为适应社会经济发展的要求,水利水电基础测绘队伍也在不断地调整和改变,整合后的测绘队伍更加精干和专业化。2000年以后,随着测绘仪器设备不断更新完善、测绘新技术的应用日臻成熟、各种数字化测图软件、系统管理软件不断推广和引进,用现代测绘先进技术逐步对传统测绘技术进行了更新,基本完成了对传统测绘产品的现代化技术改造。
2.2 测绘人员队伍及设备基本情况
“十五”期间,全省水利水电工程测绘专业队伍约有15家,其中有2家分布在省级单位,有8家在地市级单位,其它县级单位的有5家。具备甲级测绘资质的单位目前仅有1家;乙级测绘资质的单位有3家;丙、丁级测绘资质单位的约有11家。
全省水利各部门中,专门从事基础测绘工作的专业人员约有140人,其中大学本科学历有46人,占总人数的28.6%;大中专学历有54人,占总人数的38.6%;具备初级以上职称的专业技术人员有88人,占总人数的62.8%,其中教授级高级工程师1人,高级工程师12人,工程师43人。
据初步统计,目前全省水利系统已拥有多种精度和型号的全站仪61台、GPS接收机32台套、水准仪127台、经纬仪92台、测深仪7台套以及计算机、对讲机等办公系统辅助设备。仪器设备投入总资产达1600多万元。特别在“十五”期间省级设计勘测单位投入较多的财力,引进多种型号的GPS接收机,具有自动采集、观测数据自动处理功能的各种型号全站仪、可施测高精度等级的水准仪,拥有较为先进水平的测量平差计算软件和计算机数字化成图软件。这些高精尖设备的投入和使用,在“十五”水利水电建设中发挥了重要作用,取得较好的经济和社会效益。
2.3 水利工程测量工作成效
建国以来全省的水利水电工程建设取得辉煌成就,特别是改革开放以后,进行了大规模的水利水电基础设施建设,兴建了大量的水利水电工程。截至2006年末,全省已建成大、中、小型水利工程56万处,引水工程18.33万处,水库5.45万座,总库容135亿m3,年总供水量191.57亿m3,修建江海堤防5410km,围垦滩涂造地128.58万亩。此外,还修建各类大中小型水电站6000多座,装机近1000万kw。“九五”、“十五”期间,相继完成了水利水电工程测量项目230多项,其中省重点工程的项目10项,完成的总产值约2800多万元。在基础测绘工作中,累计完成国家三、四等水准测量1627公里;布设三、四等平面控制网点2329点;完成了各等级的电磁波测距导线1020公里;累计完成了1:500~1:5000比例尺的专业地形图833.4平方公里;施测各种断面数千公里。这些测绘成果,在水利水电的规划、设计、施工、工程建筑物的变形监测、工程运行管理和决策等方面发挥着极其重要的作用,为我省水利水电工程建设的顺利实施,提供了有力的基础保障。
目前,正在进行的水利工程测量有全省大中小流域综合规划、全省水资源及开发利用综合规划、全省中等以上城市防洪排涝规划、莆田木兰溪下游防洪整治工程、晋江下游防洪岸线整治工程、闽江下游北港南岸防洪排涝工程、闽江上游富屯溪、金溪、尤溪防洪工程、九龙江下游防洪工程、晋江市小流域整治工程、福州市内河整治工程、晋江、石狮、湄洲湾南岸供水二期工程等40多项水利工程;正在进行的水电工程测量有全省中小抽水蓄能电站规划、全省风电厂选点规划、仙游抽水蓄能电站、福鼎抽水蓄能电站、福州鼓岭蓄能电站、福安上白石水电站等30多项水电工程。这些水利水电工程的测量普遍采用“3S”及数字测绘技术,高效、快速地为项目的勘察设计和建设提供数字化测绘产品。
在科技进步与创新、新技术推广应用方面,水利工程测量取得的成绩尤为突出,近年来在福建省水利水电勘测设计研究院和福建省水利规划院两个龙头单位的带领下,对GPS、RTK、数字成图等先进设备与技术进行了广泛深入的研究应用与推广,并先后获得了4项福建省科学进步三等奖、1项福建省水利厅科技进步一等奖、3项福建省科技进步二等奖、2项福建省水利厅科技进步三等奖、1项福建省优秀勘察设计三等奖。2006年至今,两单位还成功申请承担了2项水利部“948”引进国际先进技术项目,成功引进了瑞士安伯格TMS隧道测量系统关键技术与设备、美国NAVCOM全球双频单机高精度GPS差分系统。
2.4 存在的主要问题
综观我省水利工程测量系统的队伍、仪器设备使用、技术发展水平、测绘成果管理状况,以及水利行业各部门对基础测绘的认知存在着差异,决定了水利基础测绘建设和发展的艰巨性和复杂性。水利基础测绘仍存在亟待解决的问题。
2.4.1 基础测绘数据落后,成果现势性不强
我省的水利水电测绘所使用的平面坐标系统大部分采用54北京坐标系统或以某地区为参心的近似54北京坐标系统或称工程独立坐标系统,与国家现行的80西安坐标系统不能接轨。同时我省早期布设的等级大地控制网已经使用了二三十年,网点数量不足,长期没有复测,又在大规模基础设施建设过程中受到严重破坏,可利用率低,已不能满足当今社会发展之急需。
在高程系统方面,有多种高程系统(如罗零高程系统、石垄高程系统、马肚底高程系统、1956年黄海高程系统、1985年国家高程基准等)长期并存,虽有换算系数,但其精度不一,资料陈旧,造成水利水电规划、设计、监测等部门使用不便和混乱。
基础测绘主要的产品成果体现在各种比例尺的地形图上,随着国民经济飞速发展,流域内各种地理要素发生了很大的变化,现存的地形图成果资料,大部分为传统的白纸测图资料,部分成果资料已失去使用价值。因此无论在内容和形式上,地形图成果远远不能反映经济和技术发展带来的地物地貌变化,现势性很差。
经过数十年的建设,我省水利水电已建成众多包括水库、水电站、水闸、堤防等大中型的水工建筑物。长期以来,我省水工建筑物的变形观测工作主要是由工程的施工建设单位和运行管理单位施测的。由于观测队伍不稳定、仪器设备陈旧、手段落后、技术水平参差不齐、数据综合分析处理不科学等原因,造成变形观测成果质量低劣或安全性评价不合理。特别是建设于上世纪50~70年代的水库,普遍未建立完整的大坝及库区变形观测系统,有的甚至从未进行过变形观测,各水库的其他地理数据也相当陈旧。这给现在正在进行的水库除险加固工作和后续的运行调度管理工作带来巨大困难,一旦发生险情将给水库下游居民的生命和财产带来巨大损失。
2.4.2 专业测绘人才匮乏
人才队伍是保障工程测量成果质量的必要条件,更是进行高新技术推广应用与科技创新的基础。由于历史原因,专门从事测绘的人才多为相关专业转行从事测绘工作。近十几年期间引进的专业测绘技术人才相对较少,能够熟练应用、掌握现代测绘高新技术(如地理信息系统、遥感影像技术)的人才尤其稀缺。
2.4.3新技术应用滞后,科研投入不足
我省水利水电大多数测绘队伍的基础设施建设与其他行业的测绘队伍相比较,仍处在较低的水平。发展不平衡现象十分突出,在大多数地县级测绘部门,设备落后、手段陈旧,高精尖的仪器设备投入不足,在现代测绘技术软件的配置上更显得薄弱,大大影响了传统测绘生产模式向现代化测绘技术更新改造的步伐,无法满足现代化水利建设对测绘产品的要求。现阶段为规划设计提供的测绘产品大部分仍停留在目视解释上,缺少计算机图像处理系统和数字化装备,水利水电系统尚未完全引进数字化测量系统,服务于水利水电建设的专题地理信息系统还没有投入较多的力量进行研究开发。
2.4.4 行业管理机制尚未建立,服务体系不健全
目前,水利系统的测绘技术管理仍处于各自为政的局面。各部门在规划设计各个阶段的报告、图件以及采用的基础测绘资料未作评价、分析或审查,给水利水电建设带来巨大隐患。同时,各测绘单位间缺少交流平台,成果未能做到共享,造成重复测绘的浪费。
3 水利工程测量的发展目标和应用前景
3.1 发展目标
水利工程测量的发展目标是从传统的测绘技术向数字化测绘技术转化,从模拟测绘产品向4D产品转化,从传统的测绘产业向水利地理信息产业转化。积极推广和应用新技术,促进水利工程测量技术方法和手段的更新换代,充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技术以及数字化测绘技术和先进的测绘仪器等高新技术。加大人才引进和培养力度,加强新技术的研究和推广应用,不断拓宽水利工程测量服务的新领域。逐步实行测量数据采集和处理的自动化、数字化、实时化和智能化;测量数据管理的科学化、标准化、信息化;测量数据传播与应用的网络化、多样化、社会化。建立健全水利工程测量管理体制和投入机制,促进水利工程测量数字化、自动化、信息化体系的形成,提高水利工程测量的技术水平和服务水平,提升测绘对水利水电各部门需求的保障能力。
3.2 应用前景
在水利规划设计和水利工程建设中的应用前景。我们可以充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技术以及数字化测绘技术和先进的测绘仪器等高新技术,为水利水电工程规划设计和建设更加快速、高效地提供三维可视化数字地形图和水利综合信息专题图,从而使规划、勘察设计的工作效率、科技含量和成果质量大幅提高。
在防灾减灾中的应用前景。防灾减灾历来是福建水利的重大课题。为保障人民生命财产的安全和国民经济可靠持续发展,“九五”期间,省委、省政府做出了建设具有福建特色的防灾减灾五大体系(即蓄水工程体系、江海堤防工程体系、江河洪水预警报体系、中尺度灾害预警报体系、生物防御体系)的重大战略部署。我们可以充分利用数字化测绘和“3S”集成等高新技术,通过逐步建立全省海堤防的水情、水库调度等专题地理信息系统(GIS)和流域三维可视化系统,在江河洪水预警报体系、中尺度灾害预警报体系、生物防御体系中发挥更大的作用。
在水环境和水土保持建设中的应用前景。随着社会经济的发展,水污染严重,因此保护水生态,实现可持续发展成为当务之急。在水环境和水土保持建设中,可以利用采集的三维数字地形图数据,建立数字高程模型,进一步建立水资源、水环境、水生态、水土流失等专题地理信息系统(GIS),为水资源保护、规划、建设和管理提供科技保障和服务。
4 水利工程测量发展的对策和措施
4.1 推进各大流域及区域测量基准体系建设
4.1.1 建立和完善主要江河流域、海岸、水库群的高程控制系统
针对我省高程控制系统落后、成果现势性不强的弱点,有必要在全省各主要大流域(特别是“五江一溪”和海岸线)有计划、有步骤地布设与国家高程系统相匹配、以二、三等水准网为基础的水利专用高程控制网。在此基础上,以四等水准网方式,联测已有的局部地区工程控制网,逐步完善各区域中小流域和水库群的高程控制。
4.1.2 建立和完善主要江河流域平面控制系统
平面控制网是进行各项测量工作的基础,具有控制全局的作用。未来期间,重点在“五江一溪”及主要江河流域内,根据水利水电防洪减灾、规划设计、工程建设的需要,按轻重缓急的工作原则,以流域或区域为范围,有计划地布设三等、四等GPS控制网点约400个。经整体平差后,形成覆盖流域与现有国家坐标统一的水利水电专用控制网,更好地满足各种比例尺基础测绘和工程建设的需要。
4.1.3 建立和健全全省大中型水工建筑物的变形观测体系
建筑物变形观测是水利工程测量工作的重要组成部分。其目的是监测建筑物在施工或工程运营期间内的稳定性和安全性,研究其变形的原因和规律。经过数十年的建设,我省水利水电已建成诸多包括水库、水电站、水闸、堤防等大中型的水工建筑物。今后,以确保水利水电建设工程施工期和运营期的安全可靠为目标,一是加强变形观测工作的技术改造,逐步应用全能激光仪、自动垂直仪、电子测斜仪等光电仪器,引进和推广近景摄影测量、电子精密水准测量、变形监测机器人、实时GPS测量等新技术的应用。二是提高观测数据的分析处理能力,应用数理统计方法、回归分析方法,发挥计算机的强大功能,研究和建立可靠的观测数学模型,使得由单一变量统计分析发展到多变量动态的定性定量统计分析,对建筑物的安全提供更可靠的预测与预报。
4.2 加快测绘高新技术的开发和应用
4.2.1积极参与水利信息化建设
水利信息化是国家以信息化改造和提升传统产业思路在水利行业的具体表现,是带动水利现代化的重要措施之一。水利工程测量面临较好的发展机遇,我们应抓住这个发展机遇,加速自身的技术结构、生产组织结构和产品结构的转化。一是对已有的基础测绘资料进行系统分析,充分利用国家、地方和行业内已有的成果资料,对计划开展的基础测绘项目和需要完善的基础测绘工作做好数据的收集和采集工作;二是加速传统水利水电测绘产业向地理信息产业的转化,逐步形成一个能够承担全省水利水电地理信息采集、处理、维护、分发等任务的专业测绘队伍和基础信息中心;三是加快新技术开发和应用。鼓励和支持地理信息系统的增值开发,研制不同种类、不同尺度、不同形式的数字测绘产品,不断引进、开发和更新数据采集和管理的软硬件设备。四是加强与测绘行业内及水利行业其他专业的合作,积极参与“数字福建”、“数字水利”建设,拓宽服务领域和范围。五是建立测绘信息网络共享、管理与交流平台。
4.2.2 加强先进技术和设备的推广及应用,鼓励科技创新
加强先进技术和设备的推广及应用的主要任务是:逐步更新升级现有设备的功能与技术,引进和推广应用国内外先进的测绘装备与技术。逐步在全行业推广普及对高端全站仪、动静态GPS、GPS连续参考站、数字水准仪、内外业一体化数据采集与处理、数字化成图、卫星遥感影像、三维虚拟现实等先进设备与技术的应用。
加大科研力度、鼓励自主创新。随着各类先进软硬件设备与技术手段的继续引进,自主创新与独立研发的方向将向测绘生产智能化、网络化应用等高新技术领域延伸,水利水电工程测量可结合自身的专业特点和相关测量成果应用部门的独特需求,积极开展数据采集与处理系统国产化研发,争取在科研领域有新的突破。
4.2.3 注重人才培养
水利工程测量人才队伍建设的主要任务包括:① 引进高素质、高层次的测绘人才;② 组织培训和科技交流,提高测绘人才的学历和职称层次,形成以大专为基本、本科为主力、研究生为骨干的测绘人才队伍;③ 培养一批测绘行业科技带头人和专家型人才,并为他们充分发挥作用创造条件;④ 做好注册测绘师的认定、考核工作和测绘行业特有工种职业技能鉴定工作,造就高水平的水利工程测量队伍。
4.2.4 推进水利水电测绘地理信息系统(GIS)的建设
地理信息系统(GIS)作为一种特殊的管理系统, 它以空间数据为基础,可进行空间数据及属性数据叠加分析,方便快速提取用户关心的信息,通过地面模型自动生成功能及三维空间处理模块,可实现虚拟三维现实的直观演示和各种分析,为领导决策提供了一种方便快捷的信息平台。目前,水利行业地理信息系统的建设主要侧重于单方面如防汛、水土保持等的开发和应用。水利工程测量应充分发挥地理要素在三维可视化管理方面的应用价值,联合全省甲、乙级水利工程测量队伍的技术骨干,以各大流域水利信息综合管理为研究课题,逐步建立和健全各类水利水电专题地理信息系统,逐步实现流域内与水相关的各类信息的统一管理,为综合管理和科学决策提供技术支持。具体设想如下:
(1) 开发基于三维可视化的地理信息水资源管理系统。实现对流域历史的水文、气象、地理、地质、水质、水利工程、水处理工程等数据以图形形式的可视化管理,通过对模拟设备的选择查看其属性信息,通过属性查找对应的设备并定位,以利于科学决策和管理。
(2) 建立各大流域水利规划管理信息系统。该系统的建立,可以实现滚动规划和管理,如进行大型水库淹没区实物量估算、库区移民安置环境容量调查、灌溉区实际灌溉面积和有效灌溉面积调查、水库淤积测量、河道演变及现状工程分布情况等,并利用水利CAD设计平台大大提高设计方案的准确性和成图效率,利用项目管理软件加快项目施工进度和节约成本,提高工程的运行管理水平。
(3) 建立各大流域水资源水环境实时监控管理系统。该系统的建立可以实现对水资源动态监测、数据采集、实时传输、信息存储管理和在线分析管理,根据已建立的水量、水质和水环境分析模型,以计算机通讯网络技术为依据,以规范化、标准化的水资源综合数据库为基础,以水资源供需平衡和优化调度模型为内核,实现对水资源的远程控制和优化配置管理。
4.3 建立和健全水利水电工程测量行业管理体制
4.3.1建立水利水电工程测量行业管理机构
将水利水电工程测量纳入水利规划和管理的工作范畴。改革开放以来,虽然水利工程测量的测绘产品都已形成市场化,一方面给测绘行业带来了无限的生机和发展机遇,但另一方面也造成了测绘产品在监督管理上的混乱和缺位局面。各自为政造成管理机制的削弱和部分测绘产品质量的降低;重复测绘则在经济上造成浪费。因此,水利工程测量必须由水利主管部门进行统一的规划协调与管理,可考虑由水利建设行政主管部门或采取挂靠的形式建立测管理中心,对全省的水利水电测绘(包括人员、制度、测绘基础资料、仪器设备等)进行统一的监督管理,并结合各时期的工作重点,制定基础测绘计划,建立稳固的基础测绘更新机制、明确更新周期和经费渠道,使水利水电基础测绘能够及时有效地服务于福建省水利水电的综合开发治理。
4.3.2规范水利水电工程测量市场
水利水电工程测量有其行业的特殊性,如水利工程设施、水下地形、水工建筑物、大坝变形等测绘的精度要比常规的工程测量精度要求高,同时不同的水利工程所要求的测量精度也不尽一样。因此,参与水利水电工程测量的队伍必须在具有测绘行业主管部门颁发的测绘资质基础上,充分理解行业的特点和水利工程要求,严格执行《水利水电工程测量规范》和《水利水电工程施工测量规范》,才能提供合格的测绘产品。对于事关国计民生的重大水利工程,应由测绘行业主管部门颁发的较高测绘资质的工程测量队伍承担。为此,建议由水利建设行政主管部门或新成立的水利水电工程测量行业管理机构来协调管理,以规范水利水电工程测量市场。
4.3.3 健全水利水电工程测量成果共享机制
我省水利水电行业的测绘生产与测绘成果资料的管理一直处于各个单位各自为政的状态,未进行统一保管,时常造成珍贵测绘基础资料的遗失,测绘成果资料的应用也未建立有效的相互沟通渠道,导致了大量的重复测量,造成测绘基础资源与测绘生产力的严重浪费。健全水利水电测绘成果共建共享服务体系的主要工作包括:
(1)各省级及地县级部门应尽快建立测绘成果的计算机管理体系,对已有的历史资料进行收集整理,有条件的应建立专业的数据库管理系统。
(2)开辟已有测绘成果资料应用的交流沟通渠道,建立测绘成果资料目录的汇交管理体系,尽可能减少重复的测绘生产,提高测绘生产效率。
(3)建立水利水电测绘行业的专业网站,为测绘生产的信息传递、资料收集、成果分发提供有效的窗口与平台。
参考文献:
[1] 福建省“十一五”水利水电基础测绘专项规划. 2007.
[2] 新技术在工程建设中的应用研讨交流会论文集. 2000.
Abstract: water conservancy and hydropower construction technology in the scientific and technological development of the national economy to improve, technology in project construction, and constantly improve the development. This paper mainly analyzes several water conservancy and hydropower construction technology, and put forward the construction of water conservancy and hydropower projects of environmental protection requirements, and these engineering technology in water conservancy and hydropower construction, application of mature to make hydraulic structure more stability and security.
Keywords: water resources and hydropower engineering, construction technology, construction project development
中图分类号: TV212文献标识码:A文章编号:
一、水利水电施工工程技术科技化发展1、GPS定位技术在水利水电施工中的应用随着科学技术的发展GPS定位技术已经被用于水利水电施工中,伴随着GPS定位技术的发展与技术的完善,不仅为工程测量提供了全新的技术手段,并且让测绘定位技术发生了彻底的改变。多年来用测角、测距、测水准为常规地面定位技术,正在被GPS技术代替,GPS技术具有很高的速度、效率非常高、准确精度的特点,同时定位范围广大。它的定位方法已从静态扩展到动态,定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设。2、数据库技术与GIS技术实现了水利水电工程施工的高效应用随着测量数据采集和数据处理的逐步数字化、自动化,测量工作者如何更好地使用与更好的管理是长期积累与收集的大量测绘信息的关键,这样能更好的为工程建设服务,其最有效的方法是利用数据库技术或GIS技术建立数据库或信息系统。这样做的目的是把大量的测量数据和得到的信息进行科学的存储,建立三维数字地形模型,提高测量数据利用率,有效减少劳动力的重复使用,以便于检索、分析、分发和利用,实现管理和服务的科学化。将GIS应用于水利水电工程建设,也是近几年来才应用于水利水电工程中,用三维全景虚拟显示施工总布置,直观反映组成部分在空间上和时间上的相互关系,并实现各种信息可视化查询、分析、统计计算,实现建筑物施工全过程动态仿真演示。以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,直观清晰地描述复杂工程建设的施工动态过程。二、.水利水电施工应强化传统施工技术1、水利水电工程施工的预应力锚固施工预应力锚固技术属于潜力很大的一项工程措施,这种方法适应面广大、效益显著,并且在原有建筑物加固与补强的施工中更能体现其潜力,还有在新建的工程中也显示了它的特有功能。由于预应力锚固具有传递拉应力的特点,在国内外建筑业很受欢迎。预应力锚固是预应力岩锚与混凝土预应力拉锚的总称,是在预应力混凝土基础上发展起来的一项锚固技术。这项传统技术与GPS定位技术结合,结合全新的科学技术能更加有效的按照设计要求的大小、方向以及锚固深度达到规定设计标准,预先对基岩或建筑物施加主动的预压应力,从而达到加固目的。2、大体积碾压混凝土的技术在水利水电工程施工中的应用近二十几年兴起的碾压混凝土技术在建筑行业发展很快,并且在筑坝工程中更为广泛的应用该技术,这项技术得到了全世界广泛应用。它主要使用填筑土石坝的大型运输,振动碾压机械,压实非常干硬的混凝土拌和物,采用大体积,薄层碾压上升的浇筑方法。这种方法大大提高了施工速度,减少了经济投资,提高经济效益。碾压混凝土与常规混凝土有很大区别其主要特征有:拌和物干硬,坍落度为零,施工方法接近于土石坝的填筑方法,采用通仓薄层铺料,振动碾表面压实;而常规大坝混凝土施工采用柱状分块,插入式捣固。工程实践显示了碾压混凝土的优越性,施工速度快,提高经济效益。
三、水利水电施工中应注重保护环境1、水利水电工程施工对环境保护目标认真贯彻落实国家相关环境保护的规定与法律法规及本施工合同相关的规定,做好施工区域的环境保护工作,对施工区域外花草、树木等植物尽量保持原状,防止工程在施工中对周围环境和附近地区造成污染,对水利水电施工中由于开挖边坡出现的冲刷和水土流失进行治理防治。对施工周围的环境进行除尘、降噪、防毒的治理,在施工中按照国家规定的排放标准合理合理排放废渣、施工废水等,最大限度降低施工过程中给周围生活环境造成的不利影响。2、水利水电工程施工中制定环境管理体系水利水电工程施工项目应建立由项目经理领导、生产副经理主管、各职能部门参与管理的环境保护保证体系。其中工程技术部负责制定项目环保措施和分项工程的环保方案,解决施工中出现的污染环境的技术问题;施工管理部合理安排生产,组织各项环保技术措施的实施,减少对环境干扰;其它各部门按其管辖范围,分别负责组织对施工人员的环境保护培训管理和考核,保证进场施工人员的文明和技术素质,加强对有毒有害气体、危险物品严格管理和领用制度,负责各种施工材料的节约和回收等。3、水利水电工程施工中制定环境保护措施工程施工监之前,制定详细的施工区与生活区的环境保护措施计划,报监理工程师审批后实施。根据具体的施工计划制定出与工程同步的防止施工环境污染的措施,认真作好施工区和生活营地的环境保护工作水利水电,防止水利工程施工造成施工区附近地区的环境污染和破坏。施工调度部、试验室及职业健康环境安全部(HES)全面负责施工区及生活区的环境监测和保护工作,接受监理工程师的指导。综上所述,水利水电是我国的优势资源,提高水利水电施工技术发展是能源产业发展与结构调整的要求,是国土资源利用与区域经济振兴的要求,是国家环境保护与可持续发展要求。
【关键词】 碾压技术 GPS定位技术 水利水电 技术
我国河流众多水力资源丰富,具有修建水利工程的天然条件,水利水电工程为我国的工农业生产做出了巨大的贡献,保护了我国河流沿岸城镇居民的安全,合理的开发与利用水力资源实现我国工农业生产的可持续发展,是今后水利水电工程的主要任务。
1 水利水电工程施工的技术分析
1.1 混凝土的碾压技术要点
混凝土施工技术是工程施工的核心,是建设高质量工程的关键,是工程施工中一个重要的技术环节。所谓的混凝土碾压技术就是利用混凝土的混合物用振动碾压的方式进行施工工程浇筑的活动,其特点是成本低、性能强、效益高、施工程序简单等优点。混凝土碾压技术在工程施工中要注意以下几点。
1.1.1 实施混凝土碾压的时候要注意材料的分类
在目前的水电施工中碾压混凝土是一种新型施工材料,由于不同的功用可以分为很多种类,常用的主要有:高粉煤灰碾压混凝土、水泥、砂石混合碾压的混凝土、贫碾压混凝土所以要在施工中加强对混凝土种类的控制,避免在施工中因为弄错混凝土种类产生质量问题。
1.1.2 注意混凝土砂石骨料的调配比例
要根据施工工程的要求的需要进行不同比例的进行混凝土的调制,如果混凝土砂石骨料的调配比例不合理,就会影响混凝土的质量,从而使施工工程的质量受到影响。所以要在调配的过程中注意调配比例的控制。
1.1.3 注意添加剂在混凝土中的合理应用
在长期的工程施工中人们发现如果在混凝土中添加少量的特殊物质可以使混凝土的性能得到有效提升,这种物质就是添加剂,在混凝土中加入适量的添加剂会增加混凝土的强度,使施工工程的质量得到保证,在工程投入生产后能够稳定运行。
1.2 坝体填筑的施工技术分析
坝体填筑是水利水电工程施工中非常重要的部分,为此在施工中要特别注意以下几点。
(1)工作量要依据工作段的大小进行划分,而且要考虑流水作业的方向。在施工过程中,要注意时间并且依据面积相等的原则,对水利施工工程的坝体的工作量进行细致划分,还要为机械作业预留出足够的作业道,宽度的设计通常为10至21厘,要大于碾压机压实的最小宽度。
(2)要依据施工的内容进行施工工序的划分,坝体填筑工序步骤具体要根据铺料方式、施工强度以及气候等因素安排进行不同的工序。
(3)完成流水施工作业之后,要设定出水电施工流水作业程序的工序,而且要对单位作业的时间进行限制,完成平料、卸料等方面的工作。
1.3 坝面的硬化技术分析
1.3.1 要对路基进行硬化施工,方便大型施工机械进出
路基的硬化是水利水电的路面施工中非常重要的环节,所以在施工中要严格按照施工要求完成每一个施工程序。首先要用推土机对路基进行来回碾压,使坝面压平、压实,然后专业技术人员要压实的路面进行系统的测量,检测结果达到技术要求之后,进行下一步施工工作回填土方;完成回填工作之后,就可以开始开挖路槽的工作,为水利水电施工工程的顺利进行奠定重要的基础。
1.3.2 合理有序的开展泥结石路面的铺设
首先要根据设计要求进行碎石的铺设,路面碎石的厚度不能小于二十厘米,在实施铺设施工的时候,相关的技术人员要对施工进行及时的指导,是铺设能够符合施工要求,完成碎石铺设工序之后还要在碎石上面铺设一层土料,填平碎石的缝隙,土料一般铺设10厘米左右就可以了,然后在土料上面洒水使土料能够渗入到石缝中。
1.3.3 砼道缘制作的技术要点
首先要进行砼道缘的模具制作,依据设计尺寸制作砼道缘的模具,把制作砼道缘的原材料用搅拌机搅拌后倒入模具中,由工人把模具表面的原料抹平。施工中对于模具的规格要严格把关,制作使用的原料也要符合质量的要求。对以上两点要经过严格检验合格后才可进行下一步施工。
1.4 加强施工导流和围堰技术
施工导流是水电施工工程顺利进行的重要保证,关系着水利水电工程的施工进度的快慢,所以要对施工方案的制定的以及实施进行严格的控制。所谓的施工导流就是在施工建筑的周围修建一个能够能够使施工在比较干燥的环境下进行的围堰,将施工现场周围水流引向其他地方使施工能够正常开展的通道。它是水电施工工程顺利进行的重要保证。制定导流方案要充分对施工现场的实际情况进行调查,然后结合河流的汛期、当地的地质情况、以及地形特点等,从全局的角度设计最优的施工方案,最大限度的保证工程施工能够顺利进行。
一个严格的施工导流方案制定除了要考虑当地的自然条件以外还要将发电,防洪以及供水因素也考虑进去。施工导流的核心是修筑围堰,它是保护施工中地上建筑主要方式。施工中要结合水量、水流速度以及过水面积设计围堰的结构,保证其稳定性,使其在受到流水的冲刷时也能保持稳定。
大型的水利枢纽工程的施工建设中尤其要重视导流施工工作。大型的水利枢纽工程对国家的经济部门的影响是非常大的,这些大型的水利枢纽工程建成后会为灌溉、发电、航运、防洪等国民经济部带来巨大的经济效益与社会效益。水利水电工程施工条件受施工导流工程影响,而水利水电工程建设进度快慢又影响着其他国民经济部门的利益,所以导流工程质量与相关的国民经济部门的利益联系是非常紧密的。要重视施工导流方案的设计与施工。
2 水利水电施工中新技术的应用
2.1 测绘技术中的应用
GPS定位技术是一项成熟的技术被广泛的应用在生活的各个领域,它也同样为水利水电工程施工带来巨大的影响,首先为工程测量带来了新的手段,其次它还为测绘技术带来了巨大的变革。由于GPS定位技术在获得数据的精确度,逐渐取代了工作的效率等方面都比较落后的常规的地面定位技术,如测量调度、测量距离、测量水准等,这些技术由于在速度、精确度都落后GPS定位技术,所以被淘汰时必然的趋势。随着GPS定位技术的发展,它在水利水电施工工程中的应用将会更加广泛,使工程建设的质量与效率得到有效提高。
2.2 AutoCAD辅助设计技术
计算机辅助技术简称CAD,它被广泛地应用于许多的领域如化工、建筑等,这项技术在水利水电工程中应用的范围也非常广,它的应用提高了工作人员的工作效率,为工作人员节省了大量的时间,除此以外还可以帮助工作人员建立数字化模型、以及图纸的设计与绘画等,这些工作的完成需要很复杂的计算以及几何算法,而且还很难计算的准确性,计算机辅助技术的介入提高了设计的精确性。
2.3 GIS技术和数据库
由于先进技术的介入,测量人员在工程建设中获得了大量的有效数据,如何科学合理的进行这些数据的统计计算以及分析,提高数据的利用率,数据库技术为我们解决这个难题提供有效的办法。数据库可以科学的储存大量的测量数据,减轻了工作人员的工作量,其检索功能也非常强大,可以轻松调阅需要的数据。
GIS技术可以对数据与信息进行的科学有效存储与分析,并可以在对存储的数据进行科学分析的基础上建立三维全景的虚拟,可以把观测到的平面数据转变为立体的模型,为水利水电工程的施工提供参考,为工程顺利实施提供建设性意见。
3 结语
水利水电工程施工中应当加强对混凝土施工的监督,水利水电工程的主体都是由混凝土构成的,如果处理不好会在投入使用的时候造成极大的安全隐患,所以在混凝土施工中要加强各个环节的技术指标检测,严把质量关,建人民满意的放心工程。
参考文献:
【关键词】水利水电工程:gps定位技术;gis技术;施工技术
1.水利水电施工技术科技化
1.1高科技产品
gps定位技术应用于水利水电施工伴随着gps定位技术的出现和不断发展完善,不仅为工程测量提供了新的技术手段和方法,并且让测绘定位技术发生了彻底的变革。多年来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被gps技术所代替,gps技术具有高速度、高效率、高精度的特点,同时定位范围已扩大到整个宇宙。它的定位方法已从静态扩展到动态,定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设更加广阔的领域。
1.2atuocad辅助设计技术
计算机辅助设计(computer aid design简写cad)是20世纪8o年代初发展起来的一门新兴技术型应用软件。相信大家都不陌生。如今在各个领域均得到了普遍的应用。尤其在水利水电工程领域,它大大提高了工程技术人员的工作效率。利用autocad配合autolisp语言,可以编制一些常用的计算程序,得到定制的计算结果。这为工程施工提供的更加准确的科学依据。在水利水电工程上有许多复杂的计算,尤其是各种不同体形衔接处的相交线,需要用空间解析几何的方法解算。单靠计算器手工计算,非常繁琐,工作量大,准确性无法保证,长期以来一直靠老技工的经验,如今利用auto—cad建立数字化模型,执行点坐标查询功能就可以解决这一难题。autocad的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法。另一方面是各种工程横断面、纵断面图的绘制,以及断面面积的计算和其它一些需要的图纸的绘制。从而大大减轻工程测量的工作强度和工作量。
1.3数据库技术与gis技术实现了水利水电工程施工的高效应用
随着测量数据采集和数据处理的逐步自动化、数字化,测量工作者如何更好地使用和管理好长期积累或收集的大量测绘信息,更好地为工程建设服务,其最有效的方法是利用数据库技术或gis技术建立数据库或信息系统。这样做的目的是把大量的测量数据或信息进行科学的存储,建立三维数字地形模型,提高测量数据利用率,减少人力劳动的重复,以便于检索、分析、分发和利用,实现管理和服务的科学化、现代化。将gis应用于水利水电工程建设,也是近几年来才应用于水利水电工程中,用三维全景虚拟显示施工总布置,直观反映组成部分在空间上和时间上的相互关系,并实现各种信息可视化查询、分析、统计计算,实现建筑物施工全过程动态仿真演示。以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,直观清晰地描述复杂工程建设的施工动态过程。
2.水利水电施工应强化传统施工技术
2.1水利水电工程施工的预应力锚固施工
预应力锚固技术是一项潜力很大的工程措施,它效益显著,适应面较广,既可对原有建筑物进行加固、补强,又可在新建工程中显示其独特的功能。由于预应力锚固具有传递拉应力的特殊优点,在国内外业界受到各部门的重视。预应力锚固是预应力岩锚与混凝土预应力拉锚的总称,是在预应力混凝土基础上发展起来的一项锚固技术。这项传统技术结合gps定位技术等新兴科学技术可以更加有效的按照设计要求的方向、大小及锚固深度,预先对基岩或建筑物施加主动的预压应力,从而达到加固或改善其受力条件的目的。
2.2大体积碾压混凝土的技术在水利水电工程施工中的应用
碾压混凝土是近20多年兴起并得到迅速发展的一项筑坝新技术,在世界范围内得到了越来越广泛的应用。它是使用填筑土石坝的大型运输,振动碾压机械,压实非常干硬的混凝土拌和物,采用大体积,薄层碾压上升的浇筑方法。这种施工方法速度快,投资省,经济效益高。最适于大体积和大面积(如路面,飞机跑道等)混凝土施工。碾压混凝土有别于常规混凝土的主要特征是:拌和物干硬,坍落度为零。施工方法更接近于土石坝的填筑方法,采用通仓薄层铺料,振动碾表面压实:而常规大坝混凝土施工采用柱状分块,插入式捣固。工程实践显示了碾压混凝土的优越性是施工速度快,经济效益高。
2.3施工导流及围堰技术在水利水电电施工中的应用
水利工程施工中,修建闸坝工程所特有的重要工程措施是施工导流。选定什么样的导流方案,关系到整个工程的工期、质量、造价和安全度汛,事先设计要做到周密谨慎。在水域上进行水利工程施工,要解决施工导流问题,通常采取的办法都是修筑围堰。施工导流是一场为水工建筑物施工,而进行的与河水争地、争时的斗争,它与施工总进度是密切相关的。导流时段的划分、导流流量的选择、导流方案及措施的拟定等,均应按国家建设计划的要求为标准,按水工建筑物主体工程的控制进度作为主要依据。控制性施工总进度实际就是坝和导流工程在洪水赛跑中所必须达到的时间指标,如何安全度汛在施工中是最关键的,导流工程必须最大限度地满足施工总进度的要求,合理的安排工期,熟悉地理知识,在设计中做到细致有度。
3.水利水电施工中应注重保护环境
3.1水利水电工程施工对环境保护目标
认真贯彻落实国家有关环境保护的法律、法规和规章及本合同的有关规定,做好施工区域的环境保护工作,对施工区域外的植物、树木尽量维持原状,防止由于工程施工造成施工区附近地区的环境污染、水利水电加强开挖边坡治理防止冲刷和水土流失。积极开展尘、毒、噪音治理,合理排放废渣、生活污水和施工废水管理,最大限度地减少施工活动给周围环境造成的不利影响。
3.2环境管理体系
水利水电工程施工项目应建立由项目经理领导、生产副经理主管、各职能部门参与管理的环境保护保证体系。其中工程技术部负责制定项目环保措施和分项工程的环保方案,解决施工中出现的污染环境的技术问题;施工管理部合理安排生产,组织各项环保技术措施的实施,减少对环境干扰;其它各部门按其管辖范围,分别负责组织对施工人员的环境保护培训管理和考核,保证进场施工人员的文明和技术素质,加强对有毒有害气体、危险物品严格管理和领用制度,负责各种施工材料的节约和回收等。
3.3环境保护措施
工程开工前,编制详细的施工区和生活区的环境保护措施计划,报监理工程师审批后实施。根据具体的施工计划制定出与工程同步的防止施工环境污染的措施,认真作好施工区和生活营地的环境保护工作水利水电,防止水利工程施工造成施工区附近地区的环境污染和破坏。施工调度部、试验室及职业健康环境安全部(hes)全面负责施工区及生活区的环境监测和保护工作,接受监理工程师的指导。
4.结束语
总之,水电是我国的优势资源,提高水利水电施工技术发展是能源产业发展与结构调整的要求,是国土资源利用与区域经济振兴的要求,是国家环境保护与可持续发展的要求。
【参考文献】
[1]王冲.预应力锚固的施工[j].水利技术监督.
[2]蒋元驹.混凝土的砂石骨料[j].水利技术.
关键词:水电水利;施工技术;基础工程;传统施工
中图分类号:TV212文献标识码:A文章编号:
引言
在水利水电工程的综合实施中,不仅需要满足水利水电工程的要求,还需要结合工程的实际情况综合性调控,保证工程的施工质量控制,并依据对整体的工程的实施,加强对整体工程的实施中的质量调控,最终完善水利水电的施工技术调控。
地基与基础的质量控制是建筑结构质量调控的一部分,因此,必须要加强对地基进行相应的控制,这样在综合性控制中,不仅需要施工作业者的高度重视,还需要加强对整体的质量调控,最终保证地基与基础的基本承载力,这样从整体上进行控制,保证工程的综合性施工,并添加一些新工艺以及新要求,保证建筑工程的施工质量。
1.水利水电工程施工技术的作用与地位
水利水电是清洁的可再生能源,它的利用是社会进步到现阶段的产物,在水利水电工程的实施中,技术是它的根本,只有技术作保障才能在艰巨的重大工程中完成工程的施工,水利水电工程的施工技术将直接关联作用到水电水利的效益和产生的影响,它并不只是简单的一个工程而已,它是构成整个水电水利工程的一个重要要素。只有将技术含量高与社会相紧密联系的技术用到水利水电工程的施工中,水利水电工程才能真正发挥其作用。
2.水利水电基础工程施工技术
2.1水利水电工程基础施工要求
(1)应具有地基与基础的施工图纸和地质勘察报告等有关技术文件和资料,并掌握施工区域内的地质情况。
(2)土方开挖前,应根据施工方案要求,将施工区域内妨碍施工的已有建(构)筑物、道路、沟渠、管线、坟墓、树木等,妥善处理。
(3)山区施工,应事先了解当地地层岩性,地质构造、地形地貌和水文地质等,如因土方施工可能产生滑坡时,应采取可靠措施。在陡峻山坡下施工,应事先检查山坡坡面情况。如有危岩、孤石、崩塌体、滑坡体等不稳定迹象时,应作妥善处理。
(4)测量放线的定位控制线(桩)、水准基准点及基槽的灰线尺寸,必须进行复核,符合设计要求,并办理预验手续,且应妥善保护及经常复测。
(5)开方挖土低于地下水位的基坑(槽)、管沟时,应根据地质勘察文件及资料,采取措施,降低水位;一般应降至低于开挖底面的500mm,然后再开展作业面。
2.2水利水电工程基础施工方法
(1)对于浅基础的情形,如果不需要放坡,这个时候首先要沿着进行测量的基准灰线直边切割出来一个槽边的轮廓线,而后对作业面予以一一的展开。对于地下水位的降低和地面排水系统的建造,这二个工程都需要结合当地工程地质资料、挖方尺寸等条件予以考虑,这样就可以进一步的预防地基土结构被破坏。
(2)还需要保证地基与基础的强度能够足以承受建筑物上的全部结构荷载。为了满足这一条件,基础的耐久性、防潮性、耐侵蚀性和抗冻的能力都需要充分满足要求和条件。除此之外,为了确保地基稳定,必须让地基和基础有足够的工作面。地基变形值的范围也应该在许可的参考值数之内,这样才不会引起建筑物的开裂、倾斜或者标高产生相应的变化等等。
2.3软土地基处理方法
(1)换土法。当淤土层厚度较薄时,把不能满足设计要求的淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理。
(2)强夯法。将80kN 夯锤, 起吊到高达6m~30m 的地方,让锤作自由下落运动,通过这样的运动夯实土质。如果地基是河流冲积层、滨海沉积层,或者由黄土、粉土、泥炭、杂填土等构成,使用强夯法容易达到目的。
(3)旋喷法。旋喷法主要用于地基防渗工作的开展,通过利用旋喷机具将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定浓度,而后对其予以提升,在这个时候喷嘴会以一定速度作旋转动作,这样就会产生高压,高压挤迫水泥固化浆液与土体混合,经过凝固硬化结成桩子,以达到提高地基防渗的目的。
(4)土工合成材料加筋加固法。其手段是平摊荷载于地基,在可能出现塑性剪切破坏时,平铺于地基表面地土工合成材料将可以对面形的破坏起到组织作用;也可以在一定的程度上减小破坏的扩张,从而提高地基的承载能力。
(5)加筋法。加筋法是为了减少整体变形,并且同时达到增强整体稳定的性能的目的。土工合成材料,因为其抗拉能力非常之强,会被埋置于土层中,这样在土颗粒和拉筋之间就会产生摩擦力,土也会与加筋材料形成一个完整的整体,这样的话,地基强度就会被提高。 (6)桩基法。如果淤土较厚,含水率较高,孔隙也比较大,这样要想对其予以大面积的深处理的话就比较困难,这个时候打桩法就是一个不错的加固处理方法。
2.4水利水电地基施工的质量控制
(1)保证地基与基础具有足够的强度,能承受建(构)筑物的上全部结构荷载和地基的反作用力。
(2)基础应具有足够的耐久性、防潮性、抗冻和耐侵蚀的能力。
(3)地基和基础必须有足够的工作面,确保地基的稳定性。
(4)保证地基变形值在容许范围内,且应使它不超过建(构)筑物的容许变形值,而不致引起建筑物开裂、倾斜或标高变化等。
3.水利水电工程传统施工技术以及新技术应用略举
3.1水利水电工程施工的预应力锚固施工
预应力锚固技术是一项潜力很大的工程措施,它效益显著,适应面较广,既可对原有建筑物进行加固、补强,又可在新建工程中显示其独特的功能。由于预应力锚固具有传递拉应力的特殊优点,在国内外业界受到各部门的重视。预应力锚固是预应力岩锚与混凝土预应力拉锚的总称,是在预应力混凝土基础上发展起来的一项锚固技术。这项传统技术结合GPS定位技术等新兴科学技术可以更加有效的按照设计要求的方向、大小及锚固深度,预先对基岩或建筑物施加主动的预压应力,从而达到加固或改善其受力条件的目的。
3.2大体积碾压混凝土技术
碾压混凝土是近20多年兴起并得到迅速发展的一项筑坝新技术,在世界范围内得到了越来越广泛的应用。它是使用填筑土石坝的大型运输,振动碾压机械,压实非常干硬的混凝土拌和物,采用大体积,薄层碾压上升的浇筑方法。这种施工方法速度快,投资省,经济效益高。最适于大体积和大面积(如路面,飞机跑道等)混凝土施工。碾压混凝土有别于常规混凝土的主要特征是:拌和物干硬,坍落度为零。施工方法更接近于土石坝的填筑方法,采用通仓薄层铺料,振动碾表面压实:而常规大坝混凝土施工采用柱状分块,插入式捣固。工程实践显示了碾压混凝土的优越性是施工速度快,经济效益高。
3.3施工导流及围堰技术
水利工程施工中,修建闸坝工程所特有的重要工程措施是施工导流。选定什么样的导流方案,关系到整个工程的工期、质量、造价和安全度汛,事先设计要做到周密谨慎。在水域上进行水利工程施工,要解决施工导流问题,通常采取的办法都是修筑围堰。施工导流是一场为水工建筑物施工,而进行的与河水争地、争时的斗争,它与施工总进度是密切相关的。导流时段的划分、导流流量的选择、导流方案及措施的拟定等,均应按国家建设计划的要求为标准,按水工建筑物主体工程的控制进度作为主要依据。控制性施工总进度实际就是坝和导流工程在洪水赛跑中所必须达到的时间指标,如何安全度汛在施工中是最关键的,导流工程必须最大限度地满足施工总进度的要求,合理的安排工期,熟悉地理知识,在设计中做到细致有度。
3.4GPS定位技术的应用
GPS定位技术应用于水利水电施工伴随着GPS定位技术的出现和不断发展完善,不仅为工程测量提供了新的技术手段和方法,并且让测绘定位技术发生了彻底的变革。多年来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术,正在逐步被GPS技术所代替,GPS技术具有高速度、高效率、高精度的特点,同时定位范围已扩大到整个宇宙。它的定位方法已从静态扩展到动态,定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设更加广阔的领域。
4.结束语
水电是我国的优势资源,提高水利水电施工技术发展是能源产业发展与结构调整的要求,是国土资源利用与区域经济振兴的要求,是国家环境保护与可持续发展的要求。水利水电工程建筑的施工需要同时通过不同的方式提高其技术和管理,才会发挥水利水电工程建筑的应有作用。在施工中,技术和管理要相互通过不同的方式使用,并高度重视他们的交互使用才会使工程发挥应有作用。
参考文献: