水库管理论文范文

时间:2023-04-02 07:40:29

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水库管理论文

篇1

漏水乃水库建设之大忌。为了防止漏水,水利工程师不得不采用复杂的工程措施,例如小浪底大坝下面增设了深达70m的混凝土防渗墙,以阻断覆盖层中的渗漏。但在一定条件下,漏水也可能是一件好事。433年前陕西省子洲县一处因山体滑坡而形成的湿地,其堵口的天然坝坝高约60m,坝后已淤地近千亩,大雨后坝内积水很多,但两三天内就渗漏掉,不影响坝地作物生长。这一天然形成的漏水水库至少起着两个重要的作用,即淤地和滞洪。它给我们一个启示:能否人工修建漏水水库以达到兴利除害和增加水资源供给总量的目的?如果可能,这样的水库应如何规划、设计和修建?

二、漏水水库的特点

修建漏水水库的总目标是尽可能把水土资源拦蓄在陆地上,减少入海的水沙总量,从而增加水资源的总供给量。与普通水库相比,漏水水库具有以下特点:

①充分利用地下空间蓄水,不需要永久性地占用土地;

②避免了普通水库因水面蒸发造成的水量损耗;

③既拦水,又拦土拦肥,可以淤造出优良的农田;

④减少水土流失对下游河道水库的淤塞;

⑤补充了地下水,减轻因地下水位下降引起的地面沉降和海水入侵灾害。

另外,漏水水库也可以像普通水库一样起到临时拦洪作用。当然,它所拦蓄的水不能直接用于发电、灌溉和城填供水等,而只能通过抽取间接利用。

要说明的是,漏水水库并不等于水土流失地区通常修建的淤地坝工程,因为后者往往只拦泥,不拦水,起不到滞洪作用。而且淤地坝总是修建在山沟中,而漏水水库也可以修建在平原低洼地。

总之,漏水水库的基本功能是将地表水转化为地下水,因此,可定义为“促进地表水向地下水转化以增加水土资源供给量的水利工程”。

三、漏水水库的规划设计

1.地形地质条件

漏水水库地层中应有埋藏不深的强透水层,以便尽快地把漏下的水量输送到远处。透水的砂卵石层埋藏过深,无疑将增加漏水井的造价。在石质山区,河床往往就由砂卵石层组成,若在其上筑坝,由坝基潜流很快就会汇入下游河道中,达不到转化为地下水的目标,因而不宜修建漏水水库。

适宜修建漏水水库的地形条件原则上与普通水库一样,即山谷漏水水库宜修建在口小肚大的山谷中,而平原漏水水库则宜修建在河道两侧洼地中。

2.水文气象条件

漏水水库适宜于修建夏季降雨比较集中的半干旱地区,特别是地下水位降低过多的地区。这些地区要满足以下4个条件:①总体上水资源不足;②季节性水资源过剩,不得不排入海中;③蒸发量较大;④地下有足够的贮水空间。具体来说就是华北地区,包括华东北部、东北西部和河南及陕西部分地区。

3.漏水水库的布置

在山区小支流上可以布置出口控制型漏水水库,对于水量比较大的支流,则可以修建梯级拦蓄型漏水水库。漏水水库应当与淤地坝和普通水库综合规划,当地条件适合于建哪种工程就建哪种。

在平原地区,漏水水库可按长藤结瓜型布置,即沿河道两侧的低洼地修建。与一般滞洪区不同的是,漏水水库应当用堤坝围起来以增加蓄水的深度,从而达到较小淹没面积内尽可能多蓄水的目的。当然,水库内还要布置漏水井。

4.库容设计和运行控制

笔者认为,以千年一遇的洪水为标准,即能把千年一遇的洪水全部拦蓄起来的漏水水库为全拦型,低于此标准的为半拦型。在条件允许时,应尽可能增大库容,按全拦型设计,否则只能按半拦型设计。在山区,半拦型漏水水库实际上介于淤地坝和漏水水库之间,仍需要布置泄洪设施以便把超过蓄水能力的多余水量下泄到下游河道。

平原漏水水库的库容则应根据地形条件和淹没损失的情况确定。原则上水库围堤的顶高应与河堤的顶高一致,以便尽可能增大库容。漏水水库的运行方式可分多年一次分水型和每年分水型两类。前一种是遇到较大洪水时就分洪,例如按5年一次的频率计;后一种则每年汛期都要分水入库,以达到减少入海水量的目标。显然,后一种运行方式是以增加淹没损失为代价的。因为以每年两季收获为准,5年分洪一次的损失率为10%,而每年分洪一次的损失率则达到50%。当然,这是粗略估算。实际是每年一次的汛期水位不会太高,淹没区的范围当然要小一些。

漏水水库也可以保留一部分库容作为永久蓄水之用,以满足库区及周边地区用水的需求。

5.主要建筑物

①堤坝

漏水水库以中小型工程为主,且一般修建在覆盖层上,故挡水建筑物应以土质堤坝为主,一般可设计为均质土坝。鉴于漏水水库的特点,其建筑标准可以降低。首先是没有防渗要求,即使是砂卵石,也可以用来筑坝。其次是挡水时间短,一般不超过3个月,黏性土均质坝内不易形成浸润线,上游也没有水位突降问题,坝体的填筑密度及坝坡坡比要求均可以降低。所以,坝体可以采用比较快速低廉的定向爆破法或水力冲填法填筑。采用后一种方法时,可辅以真空抽水让填土加速固结。但是,为了保证渗透稳定性,仍要求采取措施防止产生管涌。

②漏水井

漏水井是漏水水库的关键设施,必须保证其长期运行而不被淤堵。它与土坝中为降低浸润线而设置的排水井不同,必须保证单井有足够的排水能力。单井排水量和井数应以100天内排干库区积水为准,以保证农田的淹没损失只限于秋季作物。井底端应当深入到砂卵石层,但进水口应如何设置,其高程是随库水位而变,还是固定在某一高程上,它的设计和布置方法,均有待进一步研究。

③分水建筑

平原漏水水库与河道之间需要修建分水闸坝。但是,它与常规意义上用于分洪区的分水闸不同,流入漏水水库的水量自动渗入地下,不必等洪水退去时反流入河道,因此它只须按单向流动进行设计即可。最简单的方案是采用混凝土滚水坝,上面用橡胶坝接高,甚至采用自溃式土质子埝加高。对于多年分洪一次的漏水水库,自溃式子埝可能是最简便有效的。

④泄洪建筑

如果受地形地质条件的限制,山区漏水水库不能把来水全部拦蓄而必须以半拦蓄方式运行时,就需要布置泄洪设施,例如,坝顶溢洪道或坝基泄洪洞。小型工程可采用坝顶溢洪加土工布防护的办法。中型工程如在两岸没有条件修建溢洪道,应考虑坝基埋设泄洪洞。如坝基有松软土层,为避免沉降而发生断裂,可以在坝体填筑完成后采用顶管方式修建。

四、需要研究的问题

除了前面提到的漏水井的设计需要进一步研究以外,下面几个问题也值得探讨。

1.已有水库和滞洪区改造成漏水水库

淤积严重而基本失去蓄水功能的山区水库,如有条件可以加设漏水井,使之成为漏水水库,以利用被淹没的土地资源。平原滞洪区,如不加围堤任其泛滥,淹没损失将会很大。如果把比较贫脊的低洼地围起来改造成漏水水库,虽然投资大一些,但可以放心地多次使用,可能还是合算的。

2.减淤和恢复库容

漏水水库也会像普通水库一样逐渐淤塞,有的最终可能要淤废。为了减轻淤积,延长水库的使用期,可以考虑以下措施:①坝底用顶管法加设排沙洞。②用淤积土加高堤坝或堤坝采用边拦蓄边加高的办法。这样,可减少堤坝工程一次性投资的费用。③人工挖泥,挖出的淤泥用于周边地区农田的改良。

五、结语

对于北方半干旱地区来说,增加水资源供给量的途径只可能有两条:一是从南方调水,即南水北调工程;二是立足于当地的降水,即多拦蓄、少蒸发。后一途径又可分为两种情况,即拦蓄雨水和拦蓄客水。笔者曾建议过采用“深挖槽”的办法拦蓄雨水。这里用“深槽”一词以区别于一般的水塘,目的是为了强调减小挖掘面积,增加蓄水深度,并减少蒸发量。本文提出的漏水水库则是为了拦蓄过境的弃水,并让它转入地下贮存起来。南水北调只能满足大城市的需求,对广大农村和小城镇来说,立足当地可能是惟一的出路。

篇2

金盆水库是西安黑河引水工程的主要水源工程,是一项以西安市供水为主,兼顾周至、户县37万亩农田灌溉,还有发电、防洪和养鱼等多种功能的大型综合利用水利工程。如何合理的调度金盆水库,发挥其最大效益,对缓解西安市供水紧张的局面以及实现社会经济的可持续发展和人民生活稳步提高都具有极其重要的意义和价值。

水库优化调度是一典型的多维非线性函数优化问题,目前常用的方法有模拟法、动态规划及其系列算法、非线性规划等等。这些方法各具特色,但应用中也常有一些问题,模拟法不能对问题直接寻优,动态规划(DP)随着状态数目的增加会出现所谓“维数灾”问题,增量动态规划(IDP)可能收敛到非最优解,逐步优化算法(POA)需要一个好的初始轨迹才能收敛到最优解[1]。因此,这些方法还有待进一步的完善。

遗传算法(GA)作为一种借鉴生物界自然选择思想和自然基因机制的全局随机搜索算法,可模拟自然界中生物从低级向高级的进化过程,GA在优化计算时从多个初始点开始寻优,对所求问题没有太多的数学约束,而且优化求解过程与梯度信息无关[2],因此在多个不同领域得到了广泛应用。而GA在水库优化调度方面GA应用相对较少[3],马光文等[4]使用基于二进制编码的遗传算法对水库优化调度进行了研究。由于二进制编码存在的编码过长、效率低及需要反复的数据转换等问题,畅建霞、王大刚分别提出了基于整数编码的遗传算法[5-6],并将GA与动态规划的计算结果进行了比较。

自适应遗传算法(AdaptiveGA,AGA)使得交叉概率Pc和变异概率Pm能够随个体适应度的大小以及群体适应度的分散程度进行自适应的调整,因而AGA能够在保持群体多样性的同时,保证遗传算法的收敛性。本文根据黑河金盆水库的具体情况,建立了水库长期优化调度的自适应遗传算法模型,并将其与动态规划的计算结果进行了比较。

2.水库优化调度数学模型的建立

金盆水库为多功能水库,其优化调度应使其达到城市供水量最大、灌溉缺水量最小、年发电量最大和弃水量最小等目标要求。但此多目标优化模型如果直接采用多维多目标动态规划或其它方法求解,则可能因为目标、状态、和决策变量较多的占用计算机内存和时间,因而有必要先做适当处理,将多目标问题转化为单目标,再进行求解。考虑到城市供水和灌溉用水要求保证率高,因此将水库优化调度目标定为年发电量最大,而将城市与灌溉供水当作约束条件进行处理。

这样,金盆水库优化调度的目标函数就可以描述为:在满足水库城市供水、灌溉用水和蓄水要求条件下,使水库年发电量最大。

目标函数:F=max(1)

上式中,N(k)为各时段的发电量。

约束条件:

①水量平衡约束:(2)

②水库蓄水量约束:(3)

③电站水头约束:(4)

④水轮机最大过流量约束:(5)

⑤电站出力约束;(6)

⑥城市供水约束:(7)

⑦灌溉供水约束:(8)

⑧非负约束。

其中,Nmin与Nmax分别为电站允许的最小及最大机组出力,Hmin与Hmax分别为电站最小及最大工作水头,qmax为机组过水能力,WCt、WIt分别为第t时段城市和灌溉供水量。DIt为第t时段灌溉需水量,DCt,max与DCt,min分别为第t时段城市需水上下限。

3.自适应遗传算法的实现

在水库优化调度中,水库的运行策列一般用发电引用流量序列来表示,而该序列又可以转换为水库水位或库容变化序列。对于水库优化调度的遗传算法可以理解为:在水位的可行变化范围内,随机生成m组水位变化序列,,…,,其中,m为群体规模,n为时段数,再通过一定的编码形式分别将其表示为称作染色体(个体)的数字串,在满足一定的约束条件下,按预定的目标函数评价其优劣,通过一定的遗传操作(选择、交叉和变异),适应度低的个体将被淘汰,只有适应度高的个体才有机会被遗传至下一代,如此反复,直至满足一定的收敛准则。

3.1个体编码

为简化计算,本文采用实数编码。个体的每一向量(基因)即为水库水位的真值。表示

为:(9)

式中,分别为时段t水库水位的最大值和最小值。m为控制精度的整数,Nrand为小于m的随机数。

3.2适应度函数

在遗传算法中,用适应度函数来标识个体的优劣。通过实践,采用如下适应度函数,效果更好。

(10)

式中为目标函数值,c为目标函数界值的保守估计,并且≥0,≥0。水库优化调度为约束优化问题,关于约束条件的处理,本文采用罚函数法,

(11)

式中,为原优化问题的目标函数值,M为罚因子,Wi为与第i个约束有关的违约值,p为违约数目。

3.3遗传操作

交叉运算交叉的目的是寻找父代双亲已有的但未能合理利用的基因信息。设x和y是两父代个体,则交叉产生的后代为=ax+(1-a)y和=ay+(1-a)x,这里,a为[0,1]内均匀分布的一个随机数。

变异运算通过变异可引入新的基因以保持种群的多样性,它在一定程度上可以防成熟前收敛的发生。具体方法为:个体Z的每一个分量Zi,i=0,1…,n以概率1/n被选择进行变异。设对分量ZK进行变异,其定义区间为(ZK,min,ZK,max),则

=(12)

式中,Rand为0到1之间的随机数,rand(u)函数产生最大值为u的正整数。

3.3参数的自适应调整

遗传算法的参数中交叉概率Pc和变异概率Pm的选择是影响遗传算法行为和性能的关键所在,直接影响算法的收敛性,Pc越大,新个体产生的速度就越快。然而,Pc过大,遗传模式被破坏的可能性越大。对于变异概率Pm,如果Pm过小,不易形成新的个体;如果Pm过大,则遗传算法就成了纯粹的随机搜索算法。自适应遗传算法(AGA)使得Pc和Pm能够随适应度按如下公式自动调整:

Pc=(13)

Pm=(14)

式中,为群体中最大的适应度值;为每代群体的平均适应度值;为要交叉的两个个体中较大的适应度值;为要变异的的个体的适应度值。,,,为自适应控制参数,其变化区间为(0,1)。

综上所述,算法的运算步骤为:

(1)初始化,设置控制参数,产生初始群体;

(2)计算各个体的目标函数,应用(5)式进行适应度变换;

(3)按随机余数选择法对母体进行选择;

(4)对群体进行交叉和变异操作pc和pm分别按式(2)与(3)计算,得到新一代群体;

(5)检验新一代群体是否满足收敛准则,若满足,输出最优解,否则转向步骤2。

4.模型求解及成果分析

金盆水库坝高130米,总库容2亿方。该水库是以给西安供水为主(按照设计年均向西安供水3.05亿方),兼顾周至、户县共37万亩农田灌溉(年均灌溉供水1.23亿方),还有发电、防洪等多功能的大型综合利用水利工程。水库的特征参数为:正常蓄水位594m,死水位520m,电站出力系数8.0,装机容量2万KW,保证出力4611KW,水轮机过流能力32.6m3/s,汛限水位591米,汛期7-9月,以某中水年为例,入库径流已知,用上述算法按年发电量最大求解水库优化调度,结果见表一。

表一自适应遗传算法计算结果

Table1.Resultsbyadaptivegeneticalgorithm

月份

入库水量(108m3)

月末水位(m)

城市需水(108m3)

城市供水(108m3)

灌溉需水(108m3)

灌溉供水(108m3)

弃水(m3/s)

发电流量(m3/s)

水头(m)

出力

(KW)

7

1.5160

572.63

0.3050

0.3050

0.2301

0.2301

20.10

40.04

6437.88

8

1.3178

591.00

0.2898

0.2898

0.2196

0.2196

24.75

68.87

13637.35

9

0.6973

591.00

0.2593

0.2593

0.1342

0.1342

26.90

77.50

16679.24

10

0.8464

594.00

0.2410

0.2410

0.0000

0.0000

30.05

78.69

18918.95

11

0.2063

589.33

0.2349

0.2349

0.0879

0.0879

12.47

76.88

7667.76

12

0.1963

587.96

0.2257

0.2257

0.0440

0.0440

10.08

75.26

6069.95

1

0.1513

585.61

0.2257

0.2257

0.0000

0.0000

8.43

73.38

4947.77

2

0.1260

582.23

0.2349

0.2349

0.0000

0.0000

9.72

70.31

5467.50

3

0.3000

581.54

0.2410

0.2410

0.0810

0.0810

12.20

68.38

6673.10

4

0.3732

581.75

0.2440

0.2440

0.1206

0.1206

14.07

68.14

7671.54

5

0.2373

561.68

0.2593

0.2593

0.0226

0.0226

31.83

59.00

15023.79

6

0.1776

520.00

0.2898

0.2898

0.2900

0.2900

32.56

32.06

8350.21

注:年发电量E=8608.3万KW·h;POP=100;Gen=200;==0.85;==0.01。

作为比较,本文又使用了基本遗传算法(SGA)、动态规划法(DP)进行计算,其目标函数、约束条件完全相同。对应的计算结果见表二,其中,DP的离散点为300。

表二动态规划及基本遗传算法计算结果比较

parisonofResultsofDPandSGA

月份

动态规划(DP)计算结果

基本遗传算法(SGA)计算结果

月末水位(m)

弃水(m3/s)

发电流量(m3/s)

水头(m)

出力

(KW)

月末水位(m)

弃水(m3/s)

发电流量(m3/s)

水头

(m)

出力

(KW)

7

572.5

20.23

39.95

6466.38

572.65

20.08

40.05

6433.56

8

591

24.62

68.82

13553.20

591.00

24.77

68.88

13650.11

9

591

26.90

77.50

16679.20

591.00

26.90

77.50

16679.24

10

593.5

30.02

78.72

18905.40

594.00

30.05

78.69

18918.97

11

588.5

13.10

76.68

8037.72

589.33

12.46

76.88

7663.79

12

586.5

10.53

74.83

6303.83

587.96

10.09

75.26

6075.39

1

584.5

8.79

72.28

5084.92

585.21

8.85

73.20

5180.34

2

581.5

9.82

69.17

5434.83

581.83

9.88

69.90

5524.98

3

580.5

12.46

67.30

6706.82

581.04

12.39

67.93

6733.84

4

580.5

14.40

66.90

7705.63

580.87

14.66

67.46

7911.34

5

562

29.42

58.24

13706.00

561.62

30.56

58.38

14273.88

6

520

0.32

32.60

32.31

8426.54

520.00

32.50

32.02

8323.96

注:DP年发电量8568.9万KW·h;SGA年发电量8581.3万KW·h,POP=100,Gen=200。

比较表一和表二可见,动态规划在控制精度为0.5m时,优化结果为8568.9万KW·h,低于SGA的8581.3万KW·h和改进本文算法的8608.3万KW·h,主要是因为DP的离散点数较后两类算法少。为了说明本文算法的优越性,将其与SGA在不同的进化代数时分别进行10次计算,结果列于表三。

表三不同进化代数的两类算法年发电量比较比较

parisonofResultsoftheTwoAlgorithmsinDifferentGeneration

编号

本文算法(AGA)

基本遗传算法(SGA)

Gen=200

Gen=500

Gen=200

Gen=500

1

8607.1

8596.8

8374.1

8594.2

2

8597.5

8607.2

8581.6

8571.9

3

8604.7

8612.7

7957.2

8433.1

4

8601.2

8603.5

8593.4

8475.3

5

8596.6

8595.4

8599.1

8596.2

6

8606.8

8607.2

7837.2

8608.4

7

8608.3

8608.4

8365.9

7892.1

8

8525.4

8611.3

8521.5

8592.6

9

8605.9

8551.6

8575.3

8610.3

10

8603.4

8603.7

8121.6

8441.2

注:表中年发电量单位为万KW·h。

从上表可以看出,随着进化代数的增加,两算法计算结果都越接近最优解;无论是自适应遗传算法还是基本遗传算法,其计算结果明显优于动态规划;在进化代数相同时,AGA的计算结果优于SGA,并且未收敛次数也有明显减少,表明AGA能够有效加快收敛速度。

5.结论

本文建立了水库优化调度的自适应遗传算法模型,并将其用于黑河金盆水库优化调度。与动态规划相比,遗传算法能够从多个初始点开始寻优,能有效的探测整个解空间,通过个体间的优胜劣汰,因而能更有把握达到全局最优或准全局最优;自适应遗传算法通过参数的自适应调整,能更有效的反映群体的分散程度以及个体的优劣性,从而能够在保持群体多样性的同时,加快算法的收敛速度。

ApplicationofAdaptiveGeneticAlgorithmstotheoptimaldispatchingofJinpenreservoir

FuYongfeng1ShenBing1LiZhilu1ZhangXiqian1

(1Xi’anUniversityofTechnology,Xi’an710048,

2HeadquartersofHeiheWaterDiversionProject,Xi’an,710061)

AbstractBasedontheanalysisofthecharacteristicsituationofJinpenreservoir,acomprehensiveoptimaloperationmodelisdevelopedwithconsiderationofitsmulti-objectiveandnonlinearfeatures.Themodelissolvedbythethreemethodsofdynamicprogram,thesimplegeneticalgorithmandtheadaptivegeneticalgorithm.Itisshowedthattheadaptivegeneticalgorithm,withthecharacterofitsparametercanbeadjustedadaptivelyaccordingtothedispersiondegreeofpopulationandthefitnessvalueofindividuals,hasthefastestconvergencevelocityandthebestresultcomparedtoothertwoalgorithms.

Keywords:optimaloperation;geneticalgorithms;dynamicprogram

参考文献

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[4]马光文,王黎.遗传算法在水电站优化调度中的应用[J].水科学进展,1997,8(3):275-280.

篇3

我区现有各类水库68座,其中中型水库2座,小(一)型水库8座,小(二)型水库58座。这些水库为防御洪水灾害和保障国民经济建设发挥了重要作用。但由于各种原因,目前,许多水库存在着防洪标准偏低,达不到有关规范、规定要求,以及工程本身质量差,工程老化失修等问题,形成了大量的病险水库,工程不能正常运行,严重威胁着下游人民生命财产的安全或不能充分发挥其兴利效益。有些病险水库下游是重要城镇、厂矿、交通干线,位置险要。据调查统计我区目前有36座为病险水库,这些险库急需进行除险加固。

自2002年以来,省水利厅下达了分三年对我区在册的21座病险水库除险加固任务,截止2004年底,我区实际完成病险水库除险加固任务11座,仅占应完成任务的50%,资金严重不足,无专项配套除险加固资金是造成这一结果的主要原因。

由于整治资金不足,绝大多数水库缺少正常的维修改善,工程不可避免地发生老化失修,以致新的险库又不断出现。目前,仅小(一)型险库数量就比1998年增加2座,小(二)型险库增加7座。按照目前的投入水平,许多病险水库短期内仍无法得到除险加固。

2病险水库除险加固建议

为加快病险水库治理步伐,提高质量,宜从以下几个方面入手。

2.1采取多层次、多渠道融资的办法,为病险水库加固提供资金保证

病险水库加固工程投资大、周期长、社会效益显著,应以公共投入为主。按照“分级管理,分级负责”的原则,各级政府都应建立相应的专项治理资金。但是,要加快病险水库的治理步伐,仅靠政府的投入是不够的,必须建立和完善多元化、多层次、多渠道的投资体系。为此,建议根据病险水库加固的现状和各地的实际情况,采取不同的融资政策:将中型险库加固列入基建项目,由国家投资;对小(一)型险库应以国家投入为主,地方或受益区配套为辅;对于小(二)型水库的除险加固,则应以地方投资为主,国家可给予一定数量的补贴或采用以奖代补的政策。同时,结合病险水库治理,积极稳妥地搞好小型水库的产权制度改革。在防汛责任制得到切实落实的前提下,可采取拍卖、租赁、承包、股份合作等方式筹集治理资金。对病险水库在除险加固任务未完成前,尽量少建或不建新水库,尽可能将资金投向现有病险水库的治理。

2.2强化病险水库加固的前期工作,为搞好病险库加固夯实基础

搞好前期工作是保证病险水库加固进度及质量的前提和基础。为此,要做好以下各方面的工作。

2.2.1做好水库大坝安全鉴定工作1995年水利部颁发了《水库大坝安全鉴定办法》。在病险水库加固前期工作开始时,大坝安全鉴定主管部门应组织设计、施工、运行管理等方面的技术专家,严格按此办法全面准确地查找出水库存在的各种隐患,实事求是地确定水库的安全类别,科学而又有针对性地提出加固措施或建议。只有这样,才能做到有的放矢。

2.2.2委托具备相应资质的设计机构对病险水库存在的严重隐患进行探查。病险水库的某些隐患,隐蔽性强,由于没有“对症下药”,致使其历经数次处理,仍未能彻底根治。这就需要委托具备相应资质的设计机构对这些隐患进行专题调研,找准隐患部位,分析产生原因,提出处理措施。

2.2.3除险加固应与增容和恢复库容同时考虑。许多病险水库因存在安全隐患,汛期只能降低水位运行,调蓄能力大减;有些险库淤积严重,直接影响其效益的进一步发挥;有些险库,只要采取一些投资不大的工程措施,就可新增部分库容。在水库的病险得到有效排除的前提下,增容和恢复库容是提高水库自身经济效益和社会效益,解决地区水资源紧张状况的一条费省效宏的途径。据初步测算,采取除险加固和排沙减淤等措施,恢复、增加或保持每1m3库容所需投资仅是新修水库的1/5左右。因此,对水资源紧缺有增容或恢复库容潜力的病险库,即使在投资受到限制的情况下,也应一次规划,分期实施。

2.2.4除险加固应与综合利用及管理设施的改善相结合。病险水库由于修建时客观条件的制约以及建成后投入的更改、维修资金不足,普遍存在着防汛调度系统、雨水情测报系统、防汛道路及防汛物资仓库等管理设施难以满足要求的问题。病险水库加固规划时,应考虑增设防汛指挥调度网络系统及通信预警系统、水文水情测报自动化系统、大坝监测自动化系统等先进的管理设施。对不能满足需要的防汛道路及防汛物资仓库等管理设施一并予以改造。

2.2.5努力提高病险水库加固的科技含量。前期工作应思路新、起点高,广泛采用新技术、新方法、新材料、新工艺,力求体现先进性、科学性和经济性。在病险水库加固时,应通过各种途径收集这方面的信息,广泛依托科研、设计、施工、大专院校等方面的技术力量,加以推广应用。坚持加固与提高、加固与技术进步相结合,力求在病险水库治理的技术经济方面有所突破。

2.2.6除险加固前要进行效益分析。水库除险加固目的有两个:即增加水库的安全性和进一步挖掘水库自身潜力。因此,其效益主要有社会效益(防洪保安)和经济效益。防洪效益主要体现在加固后防洪标准的提高,目前常用频率分析法,即通过水库修建(加固)前后发生同频率洪水而引起下游淹没损失的比较,来计算水库的防洪效益。经济效益分析包括初估增加的蓄水量以及由此而增加的防洪、灌溉、供水、发电等效益。同时还要进行费用(包括固定资产投资、年运行费和流动资金)估算和经济效益指标(包括经济内部收益率、效益费用比和经济净现值)分析。对投资少、见效快、效益好的险库加固应优先安排实施,以此带动病险水库加固工作的大规模展开。

2.3项目实施

2.3.1强化项目管理。项目管理的核心是合同管理。在项目管理上要形成以项目法人为主体,项目法人向国家和各投资方负责,咨询、设计、监理、施工、物资供应等单位通过招标投标和履行经济合同为项目法人提供建设服务的建设管理新模式。项目法人负责按项目的建设规模、投资总额、建设工期,实行项目建设的全过程管理。项目主管单位要加强对项目法人组建、项目报建、招标投标、质量监督、主体工程开工、项目验收等各个环节的监管,严格执行基本建设程序。对以往忽视报建审批制度的现象要及时纠正。通过报建制度,可有效地预防出现“三边”工程和“钓鱼”工程,避免由此导致盲目开工、拖延工期、浪费资金等现象,保证工程建设顺利进行。

2.3.2实行招标投标制。病险水库除险加固的设计、施工、监理以及设备材料采购等,一般情况下应由建设项目法人依法招标,择优选定。在招投标活动中,要充分发挥专家库评标的作用,坚决打破地方保护和部门保护的壁垒,杜绝行政干预,严惩腐败。禁止无水利资质和低资质单位承担与其资质不相适应的项目。抓好《招标投标法》贯彻落实工作,强化招标投标各个环节管理,建立公开公平公正的市场秩序。

2.3.3落实建设监理制。项目法人通过招标方式确定监理单位后,监理单位即可进行工程现场管理,依据合同从事进度、质量、投资控制,合同管理和信息管理,协调建设各方关系。当前应杜绝监理单位超越资格等级承揽监理业务及自己施工、自己监理的现象。

2.4建立良性循环的管理机制

目前水库产权虚置、管理不善、责任不落实的现象较普遍。为防止出现一边除险、一边出险,旧帐未还、又添新帐的被动局面。病险水库加固后,应从以下几方面入手建立良性循环的管理体制。

首先要尽快建立起适应市场经济运行的责权明确、管理科学的水库管理新机制。在病险水库加固工程建设之初应确定实行建设与管理统筹结合的新型建设管理体制。投资多元化、产权明晰化、供水供电价格商品化、水库服务有偿优质化,增加现有水库管理经费,逐步实现良性运营。其次要加强对水库调度管理人员的培训,提高管理人员素质及水库调度水平。三是建立并严格遵守水库管理的各项规章制度及细则,使其早日走上科学化、规范化的轨道。四是积极利用自身优势,大力开发水土资源,以开发促发展,以发展促管理,逐步建立适应市场经济的良性管理运行机制。

3结语

(1)根据病险水库的不同类别及“分级管理,分级负责”的原则,国家采取不同的融资政策,建立和完善多元化、多层次、多渠道的投资体系,为病险水库除险加固提供资金保证。

(2)做好水库大坝安全鉴定工作。委托具备相应资质的专业机构对病险水库存在的严重隐患进行探查,进行准确的效益分析。加固规划时应与增容和恢复库容同时考虑,与综合利用及管理设施的改善相结合,以及广泛采用新技术、新材料、新工艺,从而强化病险水库加固的前期工作。

篇4

据统计,1985年中央直属老水库的移民人均纯收入在温饱线以下的占80%以上。经过扶持加强基础设施建设,到1999年有69%的移民人均纯收入超过温饱线,95%的移民已达到或超过当地县农村平均收入水平。地方所属的老水库,大部分地区结合本地实际制定了所属水库的移民遗留问题处理政策。有的从各水库水电站的供电、供水中提取移民扶持资金,有的从地方财政、计划等部门专列移民资金,还有的从全地区的电网中附加移民扶持基金等等。各地通过出台各种移民扶持政策,使地方水库的移民遗留问题正在逐步得到解决。

老水库移民当前存在的主要问题

1库区人多地少矛盾突出,缺粮问题十分严重。据调查,还有相当多的老水库移民人均占有耕地在0.03hm2以下,而且土地瘠薄,水利设施差,粮食产量低,移民缺粮问题十分严重。

2基础设施条件差,生存条件仍较恶劣。移民安置地大多数处于自然条件很差的库区、山区,扶持资金投入和解决问题的程度有限,还有相当一部分移民的饮水、交通、用电、儿童上学、移民就医和住房等生存的基本条件仍没有得到解决。

3移民安置区自然灾害频繁,抗御能力脆弱。由于移民安置区大部分位于自然条件较差的库区、坡地或沟壑低洼地区,自然灾害十分频繁。

4移民区经济发展缓慢,移民与非移民收入差距逐步拉大。中央直属老水库移民1992年至1999年人均收入年均增长11.8%。而同期全国农民人均年收入年均增长16.0%。水库移民与非移民的差距不是缩小而是进一步加大了。

5移民安置区水土保持与生态系统保护差。长期以来,由于移民安置存在“重经济建设,轻环境建设”的倾向,安置区存在过度开发或用不适当方法开采资源,资源的数量和质量不断下降,开发利用条件越来越恶劣。土壤板结、森林覆盖率和地表植被覆盖率下降、水土流失、小气候恶劣、土壤沙漠化等严重的生态系统问题,严重地影响着移民所在地区的经济可持续发展和移民的长远利益。

水库移民遗留问题处理规划目标及总体思路

1水库移民遗留问题处理的总目标

在“十五”期间,水库移民遗留问题处理的总目标是:解决贫困移民的温饱问题,创造移民安置区经济可持续发展的基础条件,移民安置区水土保持与生态系统建设取得阶段性进展。

2水库移民遗留问题处理的总体思路

(1)在提高移民经济收入方面,主要通过外迁安置、土地调整、转移富余劳动力、发展移民小城镇经济以及发展移民庭院经济等方式,解决移民口粮不足、收入低下的问题。

(2)在创造移民经济可持续发展基础条件方面,一要继续加强移民安置区基础设施建设,同时,更要重点增强移民抵御自然灾害的能力,提高移民生产技能,特别是特殊性生产技能,调整移民安置区产业结构与产品结构。

(3)在筹集移民遗留问题处理所需资金方面,既要增加中央对移民遗留问题处理的投入,更要争取地方政府增加对移民遗留问题处理的投入,激发移民群众自力更生、艰苦创业的精神,同时也要设法从资本市场等其他途径筹集资金,扩大资金来源渠道。

(4)建立移民社会化服务体系,大力推广农业实用技术。现有的移民产业结构是以资源依托型的种养业为主,而且种养品种单一,优质产品少,市场竞争力弱,产品价格易受市场因素影响,移民收入不稳定。因此,大力改良和推广优良品种,采用新技术,是调整产品结构和增强库区农业产品竞争力的主要途径。同时,由于移民缺少信息,产品缺少市场营销网络,移民参与市场经济的交易成本太高,使移民经济的发展较缓。因此,以技术推广、市场营销与中介为主的移民社会化服务体系的建设,可以帮助移民降低产品成本,降低市场和技术风险对移民经济的影响。

(5)移民生产开发要以改造低产田、调整产业与产品结构、发展畜牧水产养殖业、增加产品技术含量、提高农产品质量和提高移民生产技能为主;开发资源(特别是水土资源)要以生态系统保护与建设为基础;对确实没有环境容量的移民安置区要适当进行土地资源调整,没有土地资源调整条件的应考虑在本省范围内适当外迁,使人口、资源、环境协调发展;要积极发展以种养业产品为原料、以公司带农户的产业化经营,促进农产品的转化增值,促进产业结构的调整。

(6)鼓励与支持发展移民小城镇和移民迁入小城镇,转移移民富余劳动力,拓宽移民就业空间,增强小城镇对移民经济的带动与辐射作用。

(7)以体制创新和管理创新为突破口,积极稳妥地探索增加移民收入的新路子。支持移民发展以资本为纽带、符合我国产业优先发展领域的股份合作制企业、私营企业与民营企业。

水库移民遗留问题处理的保障措施

1建立精干、稳定的移民管理机构

现有的处理水库移民遗留问题组织机构大多数是临时性的,机构人员无正式编制,管理经费无正常渠道,管理权威不够,移民干部思想不稳定,而且干部的业务素质尚待提高。这种状况很难适应繁重的移民工作需要,亟待加以解决。因而要保证“十五”期间水库移民遗留问题处理规划的实施,移民机构应纳入各级政府机构系列,配备正式编制人员,并尽可能选拔政治水平高、业务素质好、懂技术、会管理、责任心强、有开拓创新精神的干部参与管理;授予移民机构具有行政管理职能和必要的权限,并给予足够的管理经费保证。

2移民安置区经济发展规划应纳入当地地方经济发展规划

移民中的贫困人口是地方贫困人口的一部分,是国家八七扶贫攻坚计划的一部分。因此,地方经济发展的各项方针政策措施应同样适用于移民的发展,各项扶贫的方针政策,贫困移民应同样享受,不能搞差别待遇。

3落实各项移民优惠政策

国家已把库区与少数民族地区、深山区、高寒山区等列为扶贫工作的重点。国家安排支农、扶贫资金和交通、文教、卫生等项经费要充分考虑到水库移民。属于水库移民遗留问题处理范围的老水库移民,也要同样享受国务院的《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》中有关移民的优惠政策。地方各级政府在建设移民小城镇,技术推广示范、信息服务、库区经济产业化等方面要给予一定的政策鼓励与扶持。

4要加大投入,切实保证解决水库移民遗留问题的资金需求

在解决水库移民遗留问题中,要坚持中央扶持、地方配套与移民群众自力更生相结合,多种渠道、多种方式筹集资金。除了现有的从水电站电费收入和水库供水水费外附加一定资金用于解决移民问题外,还应从水库下游防洪受益的部门和单位所上缴税的金中提取移民扶助金。“十五”计划所需资金的落实,是水库移民遗留问题处理“十五”计划目标实现的最根本保证。

5加强对水库移民遗留问题处理工作的指导

在移民经济发展、结构调整中,要适应市场、因地制宜、突出特色、发挥优势,增强信息服务、技术示范手段;要按照市场经济规律办事,加强对水库移民遗留问题处理工作的指导。

6改革资金管理制度,提高中央扶持资金使用效率

现行水库移民遗留问题处理中涉及移民的社会、经济、文教、科技、卫生等各个方面,内容繁多,中央扶持移民资金的使用性质也较复杂,而且大量的中央扶持移民资金使用是无偿的,因而在移民资金使用中存在大量的寻租行为,导致了移民资金的使用效率不高。其主要原因是,移民资金使用中没有把资金的所有权明晰给移民,不少移民机构常常是在争取资金时,夸大资金使用的效益,而当资金到位后,由于无偿使用资金,不精心运用资金,使得资金的使用效率大大低于事前的承诺。同时从中央财政到移民,中间存在诸多的环节,其效率也影响着中央扶持移民资金的使用效率。因此,“十五”期间要改革现行资金管理与使用制度,以产权制度改革为突破口,探索新的资金管理制度模式,提高中央扶持移民资金的使用效率。

篇5

1.1从汶川地震看(特)大型水库加强地震灾害应急管理的重要性据不完全统计,因汶川地震出险水库(水电站)2473座,其中溃坝险情水库69座,高危险情水库331座,由地震带来的次生灾害:山体滑坡堵塞河道形成一定规模的堰塞湖35处,受威胁总人口超过200万。由此可见,水库一旦发生严重震害,不仅危及工程本身安全,还会引发次生水灾,其损失往往超过地震本身造成的损失。因此,对水库工程抗震应急管理工作的重视应上升到新的高度。

1.2丹江口水库地震及次生灾害的研究情况及意义自1970年蓄水至1985年,库区内诱发地震800余次,南水北调中线丹江口大坝加高工程竣工后,坝高将由162m增至176.6m,正常蓄水位将升至170m,库容将从210亿m3增至339.1亿m3,加大了水库再次诱发地震的可能性。中国地震局地震研究所表明:二期蓄水后,水库水域范围扩大,在新淹没区内具有发震构造条件的部位上,发生5级作用的地震是有可能的。一般天然地震在主震发生后,总体上震级水平呈衰减趋势,在震情发展的预测分析上较有把握,而水库发震机理和诱震因素很复杂,在震群活跃期震级往往维持在一定的水复发作,趋势判断难度很大,从而加大了应急决策的难度。2006年,湖北省政府确定了十堰城区、丹江口、竹溪、竹山、房县为省地震重点监视防御区,开展丹江口水库诱发地震研究、地震及次生灾害的防治,对保障水库上下游人民生命财产安全和南水北调中线工程的供水安全具有重要意义。

2丹江口水库地震灾害的应急管理工作情况

2.1编制完成《丹江口水库防洪抢险应急预案》预案以切实做好水库遭遇突发事件时的防洪抢险调度和险情抢护工作、力保水库工程安全、最大程度保障人民群众生命安全、减少损失为目的,对险情监测与报告、险情抢护、应急保障等方面应急工作进行了严格、细致的规定和部署,并根据水库管理的内、外部环境变化作适时的调整,为水库面对突发事件时的防洪抢险应急工作提供了指导。

2.2水库防洪调度积累了丰富的应急管理经验,具备一定的地震灾害应急能力多年的防洪调度积累了丰富的应急处理经验,培养了大批运行、检修专业人员。2008年抗击雪灾和四川抗震救灾中,汉江集团的抢险救灾队伍分别担负了抢修郴州城区主干线“两桂”线和疏通高危险级的文家坝堰塞湖的任务,体现了我们在电力、水利应急抢险方面的技术实力。

3丹江口水库加强地震灾害应急管理工作的对策与措施

3.1加强地震监测台网的建设,提高地震灾害的预警能力。目前,丹江口水库的遥测地震台网的技术水平为第二代,随着二期加高工程的进行,应建设和三峡同级的第四代综合观测和数字地震遥测台网。对可能诱发地震的地段要设专业地震台网进行地震活动特征监测,以及各种地震前兆的监测研究,根据诱震预测采取防、治相结合的抗震措施。这样不仅有利于水库的防洪安全、水库的安全调水和周边民众的生活安全,还可为丹江口水库诱发地震研究提供宝贵的数据资料,为防震减灾打下坚实的基础。

3.2制订、完善和落实水库防震减灾应急预案,加强预案的科学性及可操作性

预案制订、完善和落实中应注重以下方面的问题:

3.2.1须做到一旦地震,应快速对大坝的安全作出地震反应评价,提出应急措施,制定抗震减灾方案,并通过远程通信网络将抗震减灾的方案与措施在最短的时间内呈报至决策部门,使地震引起的直接与次生性灾害降至最低限度。

3.2.2预防措施重点要对在强震中最易破坏的部分进行改进,或加强结构,或改变型式,提高其抗震能力,如变电站的构架、送出线路的杆塔、设备仪表的保护、闸门的启闭系统、土石坝坝坡、上坝道路等。水利工程的破坏主要是变电、输电架构和送出线路的倒塌、送电中断;机电设备、仪表、通讯、备用电源的损坏;其次是边坡崩塌,交通中断;泄洪设施如闸门、启闭机的破坏,导致不能正常启闭泄洪;厂房围墙和生活设施倒塌。地震灾害发生后,关键要密切监测和巡查水利工程的可能受损结构、部位及设施,及时对险情进行应急处理,使地震灾害的损失和危害降至最小。

3.2.3地震灾害中水利工程的应急处理还涉及到水、雨、工情的监测预报和水利工程的优化调度问题。除降雨、余震等引发的山洪、滑坡、泥石流等对水利工程造成的不利影响外,山区河流沿岸的崩山、滑坡、泥石流,可能壅堵河道,形成堰塞湖等次生灾害,当湖泊水位上升到一定高度后,可能冲溃堵塞坝,形成溃坝灾害,对下游大坝造成冲击。因此,预案应对工程进行科学合理的调度,在可能的情况下,既保证正常的供水、供电,又要保证工程的安全,做好准备确保大坝的泄洪设施安全,让大坝顺利泄水,降低蓄水位,甚至考虑腾空库容,避免出现溃坝事故。预案中还需强调,水利部门有权对易发生次生灾害的设施采取紧急处置措施,加强监控,还有必要提出应急性的群众转移、避灾方案,情况紧急时,可强制组织下游群众避灾疏散,以防止灾害扩展,减轻或消除危害。

3.2.4应发展应急通信优势技术,建立起一套空中与地面相结合、有线与无线相结合、固定与机动相结合的立体应急通信系统,加强互联互通监管和通信相关设施保护工作。制定详尽周密的应急通信保障预案,还应定期进行应急通信演练活动。

3.2.5与地方政府积极协作,开展防震减灾科学知识的普及和宣传教育及人员培训和应急演练,建立地震应急避难场所,推进抢险救援志愿者队伍建设。

3.3加强水库管理单位与地方政府间的沟通和协调,紧密结合内、外部应急预案

水库的内部应急预案是针对大坝管理单位而制订,外部应急预案是针对政府和公众,对大坝上下游地区实行应急处理而制订,两者应紧密结合形成完整的应急系统。水库地震灾害应急预案实际上涉及水利、工程安全、社会、管理、灾害、信息工程等多领域科学,它不仅要考虑水库大坝安全本身的一系列技术问题,还要重点考虑大坝安全与社会、经济发展之间的相互影响、作用和协调。

3.4尽快完成丹江口水利枢纽升船机系统的改造,恢复水库上下游的水运交通

地震引发的山体滑坡将造成公路交通损毁或受阻,短期内难以抢修恢复,严重遏制救援人员和物资的运入,及受伤受困灾民的运出。汶川地震救援时,交通运输部的工作组提出的“路水并举,水路先行”抢通战略和“打通水库路,开辟疏运码头”方案,对加快抢通救灾运输通道发挥了重要作用。丹江口水库广阔的水域提供了打通水上交通运输线的条件,升船机改造后过坝运输能力将提升至300吨级,若发生地震灾害时也必将成为救援的重要交通生命线。

由于地震预警系统建设的不完善和地震应急工作的社会复杂性,丹江口水库地震灾害应急管理的很多工作不可能一蹴而就。现阶段,要进一步加强地震预测预报设施和能力的建设,认真总结汶川特大地震应急抢险的经验,结合水库实际,制订、完善地震灾害应急预案,使之科学合理有效,并加强与地方的协调配合,做好预案的落实工作。

篇6

大沙河水库总库容量约为1770×104m3,库区积水面积约为43.8km2,正常蓄水位1380.50m。该水库的灌溉工程位于仡佬族自治县北部,水库枢纽建在大小沙河汇口以下900m的位置处,距离县城约为52km。灌区位于水库的南面,共分为东、西两片灌区,其中东部为阳溪灌区,自北向南沿凌霄河向下游延伸,西部则为三桥灌区,自北向南沿永锡河延伸。整个灌溉工程区域内全部由乡村公路相连接,交通相对比较便利。大沙河水库属于中型水库,工程等别为Ⅲ等,灌溉工程监理的主要工作内容如下:拦河坝工程、老龙洞引洪系统、康家山和林场放水隧洞、上坝公路及导流洞等等。

2沙河水库灌溉工程监理工作要点

2.1监理工作的主要内容在本工程中,监理工作的内容主要涉及以下几个方面:

2.1.1设计方面1)对设计文件进行审核,如设计图纸、技术要求、相关技术措施、操作规程等等,并反馈审查意见。2)组织并主持设计技术交底会议,对技施图进行会审。3)会同设计单位对承包人提出的与设计文件相关的意见和建议进行研究,并在监理授权的范围内进行批复实施,同时报委托人进行备案。4)按照工程总体进度计划和施工阶段的进度安排要求,对设计单位提交的施工供图计划和分项工程供图计划进行审核。

2.1.2施工方面1)对承包合同进行全面管理,并对承包人进行审查,主要内容包括组织机构、资源配置、人员资质、特殊工种是否持证上岗等等,同时对承包人所选择的分包单位和试验单位的资质进行审查,并提出相关意见。2)督促发包人根据施工合同中的具体约定,落实必须提供的施工条件,并对承包人的开工准备情况进行全面、系统检查,及时签发开工令。3)对施工组织技术文件、施工进度计划、作业规程、安全措施等进行审查,并重点对施工技术方案和施工质量控制措施进行审查。4)对施工承包商给出的测量设计方案和相关措施进行审查,并对测量控制网进行校核,直至符合水利工程相关测量规范标准要求。5)对设备调试大纲进行审查,当分部试运行不合格时不准进入整套启动试运行环节,同时参与分系统试运行和整套试运行工作,并对调试报告进行审查。6)进度控制。协助发包人对工程总体进度计划进行编制,并对承包人编制的二级网络计划进行核查、审批,同时对进度计划的执行情况进行跟踪检查,当实际进度与计划进度出现较大偏差时,及时提出调整意见和建议,采取相应的措施确保工程如期完工。7)施工质量控制。对承包人制定的质保体系及相关措施进行审查,并监督实施,同时监督承办人建立健全质量管理体系,根据有关规定对承包人进场的工程机械设备、材料、构配件、半成品进行跟踪检测,并对承包人提出的工程质量缺陷处理方案进行审核,参与重大质量事故的调查工作。8)成本控制。协助发包人对付款计划进行编制,并对承包人提交的资金流量计划进行审查,对完成的工程量进行核定,同时受理索赔申请,并针对索赔情况进行调查。9)施工安全控制。对承包人提供的安全技术措施和专项施工方案进行审查,并对措施和方案的具体实施情况进行检查,同时对防洪度汛措施的落实情况进行检查,并参与重大安全事故的调查;督促承包人加强对参与施工建设人员的安全培训,监督安全生产文明施工状况。10)根据相关规定参加工程验收,对承包人的合同执行情况进行检查,提交监理工作报告和监理日记,督促承包人做好档案编制工作。

2.2监理工作流程与方法

2.2.1施工阶段监理工作流程监理的具体工作流程见图1。

2.2.2监理方法在本工程中,监理工作过程中所采用的主要方法如下:1)现场记录。具体包括每日施工现场的人员、设备、材料、施工环境、天气以及施工中出现的各种情况的记录。2)旁站式监理。监理机构依据合同的约定,在施工现场对工程中的关键工序和重要部位的施工进行旁站式监理。3)巡检。对工程项目进行定期或不定期的监督、检查及管理。4)跟踪检查。监理人员在承包人对试样进行检测的过程中实施全程监督,并对检测结果的可信性进行确认。5)协调。对参与工程项目施工建设各方之间的关系进行协调,并对施工过程中发生的问题进行调解。

2.3监理工作要点

2.3.1隧洞开挖为进一步确保本工程隧洞开挖的整体质量,在对隧洞进出口进行边坡开挖时,采用的是自上而下的开挖方式和分层梯段爆破开挖的方式。分层开挖台阶的高度为100~150cm,台阶周边采用预裂爆破,并遵循浅孔、少药、分层的爆破原则;隧洞洞身拟采用全面开挖的方式,周边采用光面爆破技术。为了有效提高钻爆残留孔率,并减少超欠挖,必须对钻孔的布置及排间距进行严格控制,若是钻孔过程中遇到围岩破碎或节理裂隙发育,应当采用短进尺浅孔少药量。在钻孔控制措施方面,因隧洞进出口采用的是手持式风钻,洞身采用的是气腿式风钻,故此必须对钻孔进度加以严格控制。在隧洞混凝土的衬砌施工措施方面,底板混凝土施工采用的是立模浇筑,标准段的边顶拱衬砌混凝土施工采用钢模台车进行立模浇筑,以此来提高混凝土浇筑成形之后的外观质量,同时还有利于加快浇筑施工进度。由于大沙河水库工程地下洞室开挖围岩岩性为砂泥岩,且地下水较多,因而在对洞室进行开挖的过程中,必须严格根据设计图纸进行及时支护,同时还需要布设相应的集水坑和抽排水设施,以确保施工的安全进行。

2.3.2大坝基础开挖为保证大坝基础开挖质量,在施工过程中采用的是自上而下的开挖方式和分层梯段爆破开挖的方式进行,大坝开挖要严格按设计坐标进行开挖放样,同时做好开挖过程的复核放样测量,控制好大坝外型轮廓尺寸。大坝趾板、垫层区及过渡区基础岩石为砂泥岩,注意控制光面爆破的效果,开挖时应采用浅孔、少药、预留保护层的开挖方式施工,防止因爆破作业损坏大坝基础。

2.3.3坝体填筑坝体填筑分为特殊垫层区、垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区。现场施工对采用划线分区,各填料区连接部位处理按设计要求进行控制,严格坝体填筑分区,铺料、找平、碾压等工序加强控制,保证坝体填筑质量。

2.3.4面板砼浇筑面板是大坝的主要防渗体,关系水库成败,是大坝施工质量控制的关键点,要从原材料质量控制、钢筋制安、止水制安保护、模板安装、砼生产、砼入仓平仓、砼振捣及抹面、滑模提升速度、砼养护等工序和阶段加强质量控制。面板砼浇筑要严格控制滑模提升速度,平均提升速度控制在1~2m/h,最大提升速度不宜超过4m/h,砼表面抹面要采取多次成形抹光。

2.3.5施工过程的监理控制要点1)在本工程中,应当对以下关键环节的施工进行旁站式监理:钢筋绑扎、混凝土仓面验收、混凝土浇筑、模板检查及重要隐蔽工程等。2)在隧洞开挖过程中,应对以下内容进行控制:贯通误差、轴线与周边孔放样、孔间距及装药量、光面与预裂爆破,并将检查的重点放在轴线、周边孔偏差、超欠挖量、残留孔率指标等方面上,一旦检查过程中发现问题,必须及时进行纠偏处理。3)混凝土浇筑情况进行严格的质量控制,必须做好各种原材料的质检工作,并对模板及具体支撑情况进行认真检查,同时还要对混凝土仓面进行质量验收,并检查混凝土的坍落度和浇捣情况,严格控制混凝土的内在强度和外观质量以及内外温差。4)大坝帷幕灌浆、固结灌浆及隧洞回填灌浆。灌浆作业可将检查的重点放在孔位、孔深、冲洗以及灌浆压力等指标的检查上,并对实际灌浆质量进行严格控制。大坝防渗灌浆应当根据先固结灌浆后帷幕灌浆的顺序进行,隧洞回填灌浆必须在衬砌混凝土强度达到设计要求的70%以上时才能进行。浆液可采用的水灰比见表1。对于空隙相对较大的部位应当灌注水泥砂浆或是高流态混凝土,砂浆的掺砂量不得超过水泥重量的200%。5)在设计规定的灌浆压力下,当浆液注入率<0.4L/min时,应当延续灌注时间60min;如果注入率>1.0L/min时,继续灌注90min便可结束灌注。

2.3.6施工成品质量的监理控制措施应对混凝土试块等成果进行相应的试验检测,借此来对施工成品质量进行有效控制;对施工完毕的分项工程及工序应进行相应的质量评定,对不符合设计和规范标准要求的应及时予以跟踪处理,直至合格为止。

2.3.7确保施工人员安全在隧洞等地下建筑施工中,必须确保有足够的通风和照明设备及排水设施,以确保施工人员的安全;所有进入地下建筑物进行施工的人员都必须佩戴安全防护用具;在施工过程中必须配备对有害气体的检测和报警装置,如防爆灯、报警器等等,当发现有害气体泄漏时,应及时停止施工并疏散人员;所有可能遭遇雷击的电器设备都必须安装避雷装置。

3结语

篇7

[关键词]水库 汛限水位 优化

汛限水位是为预防可能出现的洪水、确保大坝及下游安全、水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位。我国传统的汛限水位是以概率和统计学为基础,采用不考虑预报信息的情况下设定的。调整汛限水位作为实现洪水资源化的重要手段,与水库防洪风险紧密相连,将对经济、政治、社会、环境产生利害双重性的影响。借鉴国外经验,结合我国国情对影响汛限水位调整的因素进行综合分析,有利于在水资源规划方面兼顾当前和长远利益,使有限的水资源更好地为可持续发展服务。

1、水资源开发利用现状

人类水资源开发共经历了传统水利、工程水利和资源水利三个阶段。我国自建国后进入进入工程水利阶段以来采用外延性扩建水利工程的方式增加供水,尽管经济得到发展,却遇到水资源开发利用方式粗放、水资源条件难堪重负的问题。以现行用水方式推算,我国到2030年用水最高峰期将达8,800亿立方米,将超过水资源、水环境承载力极限。强化节水措施、推进资源水利发展在我国势在必行。

我国正处在加速实现现代化的特殊时期,快速的经济发展不仅给资源水利的发展带来了机遇,也带来了挑战。一方面,根据发达国家经验,在2030年完成工业化之前,年需水总量还将逐年递增;另一方面,节水技术的推广是以资金和技术为支撑的循序渐进发展的过程,在经济、技术相对薄弱的情况下式的推行节水,将增加发展成本、动摇经济快速发展的基础。

通过适当的工程、非工程措施,挖掘现有水库的蓄洪潜力体现了资源水利的特点,有利于经济、快捷地缓解当前水资源紧缺状况,有利于为节水技术的发展争取更多的时间和经济支持。

2 、汛限水位挖掘的潜力点

2.1防洪标准

水库防洪标准是通过设计洪水数值的大小体现的。我国目前采用的是以高纬度国家苏联为代表的万年一遇洪水和与中低纬度国家美国为代表的可能最大洪水(PMF)两种标准中的最大者,实际上以苏联标准为主,山区和平原大型水库分别采用万年一遇洪水、两千年一遇洪水标准设防。苏联是高纬度国家,年最大洪水多以融雪为主形成,变差系数Cv较小,万年洪水仅为多年平均值的2~5倍。中国纬度较苏联的偏低,暴雨是形成洪水的主因,变差系数Cv较大,万年洪水为多年平均值的6~10倍,北方则高达14~30倍。对中国河流近600年来历次洪水的考证也证实,其中最大值接近于PMF,而PMF一般比万年洪水小10%~30%。一些学者已经对我国在缺水的情况下仍套用苏联经验提出了质疑。

2.2流域下垫面

由于人类活动的影响,流域的下垫面较以前发生了很大改变。

1)直接影响

建国初期所建的大型水库是在全流域范围根据气候和特定的下垫面条件完成水文演算的。此后几十年,水库上游相继建起的一系列蓄水建筑物使流域下垫面条件发生了改变,汇流成洪条件也相应发生了改变。在上游工程防洪标准高于下游水库防洪标准的情况下,洪峰及时段洪量减少,峰现时间延后,水库的防洪风险相应降低。

2)间接影响

人类的生产活动也间接对径流产生影响。一方面,农作物增加了水分蒸腾,降低产流能力;另一方面,人们开采地下水和矿藏为接纳降水腾空了地下库容。山西一些地区由于采煤,地面河流已经连年干涸。海河中西部平原近年该区发生量级200mm的暴雨未发生大的涝灾,而相同量级降雨在20世纪60~70年代将造成相当严重的灾情出现。目前国内有关地下水库的研究较少。

2.3分期汛限水位控制

水库汛限水位的确定与P频率设计洪水及最大出库流量有关。在最大出库流量不变的情况下,在年际尺度上,根据P频率设计洪水可确定出一个固定汛限水位值;在年内尺度上,由于设计洪水只发生于汛期,可认为汛前P频率设计洪水发生率为1,汛末为0,其间逐渐递减,相应的汛限水位可形成由低到高的曲线而水文风险不变。汛限水位动态调控方法不但增加了水库的兴利库容,在汛前将库水位用至汛限水位以下的情况下,还可减小汛期的防汛风险。此外,国家在水库加固中重视扩大泄流能力也是汛限水位调整的有利因素。

2.4天气预报

水文专家庞炳东指出,汛限水位是水库迎接设计洪水,而设计洪水并非每年都出现。过去由于天气预报技术落后,无法对下一步可能发生的洪水进行相对准确的预估,水库运行控制时较为保守,往往为等待设计洪水,失去了蓄水机会。随着天气预报精度的提高,人们可以从物理成因角度去探求洪水成因,而不必把注意力偏重于以概率和统计学为基础的小概率事件上。

3、汛限水位优化的限制因素

对失事水库的调查数据表明,漫坝多发生于没经严格水文规划的小型水库,大型水库发生率极小,渗流、管涌和地震毁坝是造成我国大型水库失事的主因。

我国的水库大多建于20世纪50~70年代,由于施工质量差,工程隐患多,多年来蓄水不足。后来国家对一些水库进行了除险加固,但工情变得更为复杂,工程能否应对汛限水位优化后造成的水位超常规运行还存在不确定因素。汛限水位优化后的主要风险将在于工程隐患及工程管理方面。

4、结论

我国大型水库在汛限水位优化方面存在蓄洪潜力挖掘空间,对汛限水位进行优化能增加洪水利用率、缓解当前及今后一段时间的水资源紧张状况,为经济的持续快速发展与节水技术的全面推广争取时间。

水库在创造效益的同时也兼具风险性,在洪水资源化方面的任何努力都必须在保证工程足够安全的前提下进行。在没经安全论证的情况下,现行水库运行模式不能抛弃。

鉴于影响汛限水位优化的因素复杂,建议从多方面开展工作:

(1)科学规划。根据对水文、水资源供需情况的重新调查,特别是根据工程的安全状况的评估进行统筹规划,利用水文遥测系统、天气预报系统和现有成熟水位优化理论,制定出兼顾工程安全和地区用水需求的理论汛限优化水位。

(2)主动管理。除了要对工程安全进行常规监测外,还要在非汛期尝试逐步抬高运行水位,以发现并消除隐患,进一步从物理角度对工程蓄水潜力进行摸底;对水库工程进行抗震模拟实验;建立涵盖降水、需水、工程安全等因子的计算机辅助决策系统,防止出现人为决策失误。

(3)展开工作。联合国土部门利用国家推进城市化的政策构建蓄滞洪区并以此形成土地储备银行。

参考文献:

[1] 叶秉如,水利计算及水资源规划[M].中国水利水电出版社,2003.

[2]张秀玲,文明宣.我国水库失事的统计分析及安全对策探讨.水利管理论文集,水利部水管司,1992.