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【关键词】水利水电;工程施工;危险源;辨识策略
我国安全施工生产的基本方针就是“预防为主,安全第一”,这也是我国经济发展的重要标志,是保障施工生产人员在工作中健康安全的重要条件。每一个现代化的建筑工程施工企业都要把安全问题放在首位,对危险源进行有效的辨识,掌握必需的危险源辨识方法。下面先讲一讲水利水电工程施工中危险源的定义和分类。
一、水利水电工程施工中危险源的定义和分类
1.水利水电工程施工中危险源定义分析
危险源,顾名思义就是危险的根源。根据哈默的危险源定义:可能导致施工生产人员财产损失或者人身伤害的、不安全的潜在因素。现代水利水电工程施工中能够造成施工人员伤害的危险源种类有很多,例如高处坠落、起重伤害、火药爆炸、气象灾害、物理性爆炸、放炮、火灾、触电、坍塌、灼伤、车辆伤害、机械伤害等。引起施工人员财产损失危险源:机械设备的损害、建筑物。引起作业环境破坏的危险源有过潮湿、过冷、过热。引起职业病症的危险源:粉尘形成的尘肺病、噪音引起的听力音频听损。
2.水利水电工程施工中危险源的分类
根据水利水电工程施工中危险源所造成的影响,可以把危险源分成两类。第一类危险源指的是工程施工过程中可能发生的、存在的意外发出的能量。例如供给能量的设备、能量载体、化工装置、各种压力容器、可燃烧爆炸物质等。为了避免第一类危险源引起施工事故,需要采取一定的束缚措施来控制管理危险物质或者能量,控制危险源。第二类危险源指的是引起束缚失效的各种不安全因素。这种不安全因素有三个主要方面:人、环境、物。人方面的因素是指人为造成的失误,人行动的结果偏离了预期。物方面的因素指物的故障,不能到达预定的功能。环境方面的因素指物理环境。
3.施工场地的危险源
在水利水电工程河道围岩施工之前,没有办理水上作业、水下作业的许可证;施工设计方案没有完善的安全防护措施;没有根据批准的方案进行工程施工;作业面指挥人员不统一,让回填料流入河道;没有和相邻的建筑工程单位成立应急救护机制等。
二、水利水电工程施工中危险源的辨识策略
1.水利水电工程施工中危险源辨识前考虑的因素分析
水利水电工程施工中对危险源进行辨识,需要提前考虑到以下几个方面的因素。一是职业健康方针;二是审核结果;三是事故记录;四是员工的职业健康评审信息;五是合同的信息数据。例如,我国水利水电行业的第五工程局在建设柳洪电站项目时,充分认识到危险源辨识工作的重要性,根据我国安全施工生产法、生产施工过程有害因素辨识法中的规定,提前考虑到相关因素,对施工危险源进行了严格的辨识。
2.水利水电工程施工中危险源辨识的方法策略分析
水利水电工程施工中辨识危险源的主要方法有九种。首先是交谈、询问。让有丰富经验的施工人员发现施工中存在的危险源,然后把危险源初步划分成具体的哪一类危险源。其实是现场观察。借助于施工现场作业的查看,发现可能存在的危险源。对于进行现场观察的工作人员,需要有水利水电工程相关的安全技术知识,还要了解完善的职业安全条例标准。第三是查阅相关文字资料、数据,然后进行相关记录。通过查阅水利水电工程施工以前的职业病记录、施工事故记录,可以有效发现危险源。第四是取得外部的信息。从专家咨询方面、文献资料数据方面、有关组织方面取得危险源信息数据,然后进行研究分析,辨别出水利水电工程施工中存在的危险源。第五是对工艺过程、工作任务进行分析,借助于分析企业成员的工艺过程、工作任务所牵涉的危险,识别出施工中的危险源。第六是安全检查表。借助于编制完善的安全检查表,系统检查组织的安全,辨识出施工中危险源。第六是可行性研究,对水利水电工程施工过程危险源进行严格的控制以及审查,借助于标准格式、指导语句找寻工艺偏差,辨识水利水电工程施工的危险源,然后定出管理控制危险源的相关对策。第八是分析事件原因,从初始原因开始分析,看各个环境的是否正常的发展变化。预测出可能发生的结果。第九是分析事件结果,根据系统发生或已经发生的结果,寻找事故发生原因、规律、条件。对于施工中的危险源,要根据水利水电工程施工实际情况,选择合适的方法。
3.危险源辨识要考虑到三种状态、三种时态、六种类型
水利水电工程施工中危险源辨识需要考虑到过去、将来和现在这三种时态,即以往发生并且遗留下的,对现在的施工过程还有影响的危险、计划活动在以后可能造成影响的危险、现在正在发生对施工过程产生的持续影响的危险。危险源辨识的三种状态指紧急状态、异常状态、正常状态。危险源辨识的六种类型,有化学性危险源:传染病媒介物、致病微生物等。物理性危险源:电危害、防护缺陷、设备缺陷等;行为性危险源:操作失误、指挥失误等。心理和生理危险源:从事禁忌活动、健康情况异常等。其他危险源:制度不完善、管理控制存在缺陷等。例如,某水电站的项目,由地下厂房、尾水调压室、主变压器室、尾水洞、压力管道、进水口组成。压力管道的施工包含竖井、斜井开挖支护施工,起吊作业,高边坡作业,压力管道施工作业,这些都可以判定为危险施工单元。通过项目施工现场的查证,得出这个施工单位的施工资质是特级,项目部三类人员持证率80%;施工安全管理目标不明确、安全责任考核不彻底,技术交底也不够全面。通过定义危险施工单元、水利水电施工危险源,使这个水电站项目的危险源得到有效辨识。
4.专家调查法与安全检查表法分析
所谓专家调查法,指的是向有丰富经验的大师、专家调查、咨询,分析辨识危险源的一种方法,它的优点是易行、简便,但这会受到专家经验、知识、占有资料方面的限制,也行会出现一些小的遗漏。专家调查法可以分成德菲尔法和头脑风暴法。德菲尔法借助于背对背方式调查专家,这样就避免了在集体讨论过程中容易产生的从众性倾向,也代表了专家真实的想法。在这个过程中需要汇总统计调查的各意见,然后反馈给专家,这样反复进行意见征求。头脑风暴法借助于专家具有创造性的想法,产生大量的问题、观点和议题。安全表检查法指的是进行安全检查以及诊断项目的表格。这种表格需要包含以下内容:检查内容以及要求、分类项目、检查后的处理意见等。用√或×,是或者否来做标记,标注好检查的日期,为了更好的落实责任,可以让相关检查人员以及被检查对象进行亲笔签字。
5.职能部门的危险源辨识
水利水电工程施工不仅要对施工现场的危险源进行有效辨识,还要同本部门职责相互联系起来,对管理活动进行危险源辨识。例如,水利水电工程职能部门管理对象是工程,需要根据水利水电工程的实际特点,重点辨识由管理方面出现疏漏引起的危险源。经过水利水电工程项目部的相关部门对危险源进行标准的识别、评价,再由职能部门进行汇总、再评价,这样就使水利水电工程施工的危险源得到有效的辨识。
三、总结:
水利水电工程施工中的危险源管理控制同危险物资、设备设施、施工技术、施工人员综合素质等很多因素都有关系,需要水利水电工程施工单位根据“不留死角、纵向到底、横向到边”的原则,在多个方面积极地、
主动地辨识施工中的危险源,使水利水电工程施工顺利地、安全地开展,让水利水电工程发挥出对社会的应用作用。
参考文献:
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【关键词】水利水电工程系统;风险评估;方法
水利水电工程系统主要是将水利水电工程认为是一种整体的系统,通过这样的方法来分析水利水电工程工作中的各种工作过程,从而能够更好地将水利水电工程中各项风险进行体现,也就能够提前做好相应的措施,防止意外情况的发生。因此在实际的工作过程中就十分有必要对水利水电工程建设从整体上进行风险评估研究,保证我国的水利水电工程正常的进行。
一、水利水电工程系统的概念以及意义
(一)水利水电工程系统的定义
系统工程的概念就是指能够应用到所有领域的科学技术的方法,对应不同的领域使用不同的系统工程概念的应用。对于水利水电工程而言,由于其自身的特点,在进行建设的过程中较为复杂,因此如果以普通的方式来对水利水电工程进行研究显然无法达到较好的效果,因此就需要使用系统工程来对水利水电工程来进行研究。而水利水电工程的系统工程的定义为,水利水电工程从规划,设计,勘测,施工最后到运行的整个过程。水利水电工程的系统工程也包括了水利水电工程的主体结构与外部环境之间的相互联系以及相互作用。
(二)水利水电工程系统的特点
水利水电工程系统往往具有以下四种特点。第一种特点,水利水电工程系统的个性十分突出,每一个水利水电工程都有其自身独特的水文,地质,地形等自然条件,因此设计的系统就需要与已有的系统功能要求即使能够达到完全相同的情况,也不能够进行套用,只能够借鉴出已有的系统功能来进行系统构建方案的选择。在第二点上,水利水电工程往往比较大,因此在建设的过程中的风险会随之增高。在这样的情况下,是不允许采用在原模型上做实验的方法来进行结构进行选择。在第三点上,水利水电工程系统往往会比较重视规程规范的指导作用,由于系统的设计无法摆脱外界的影响经验的这种模式,因此在设计工作中,往往十分重视历史上的国内国外的各种成功的经验以及失败的教训,通过这些种类的总结工作能够较好地将各种条文进行规范,减少在实际的工程建设过程中的损失。在第四点上,水利水电工程系统在施工的过程中,不能够以避让的方式来摆脱外界的各种影响,因此在水利水电工程在没有开工之前就应该让已经建成的部分结构来承担一些外部作用。
(三)水利水电工程的功能以及结构
系统的结构往往指的是在系统中的各个单元之间的联系以及制约,并且通过相互的作用形成的关系以及形式。在水利水电工程的系统当中,水和其他不同用途的水工建筑物是系统的物质元素,水利枢纽的设计方案,水利水电工程的招标投标,建筑物的施工管理以及水利水电工程。水利水电工程的目标就是在水利水电工程完成后能够起到灌溉,防洪,工业用水,城市用水以及发电的作用,这些功能的实现往往取决于水利水电工程的大坝主体是否能够满足盈利方面的各种要求,同时也与整个水利水电工程的组织管理技术有着相当密切的关系。
二、水利水电工程系统的风险
水利水电工程系统的风险指的就是水利水电工程系统在每一个建设阶段存在的可能结果与预期目标之间存在的各种差异,或指使水利水电工程在进行建设的过程中发生的实际结果偏离预期的情况发生的可能性。这些情况都是对水利水电工程的正常建设有着较大影响的。同时也是工程建设的决策管理者不愿意看到的。水利水电工程的系统风险往往具有以下的几种特点。在第一点上,水利水电工程系统的风险是实际存在的,在对水利水电工程建设的过程中是无法通过人为的方法进行完全的避免的。第二点,水利水电工程的系统风险发生是具有不确定性的。在第三点上,水利水电工程的系统风险的后果也往往会具有不确定性。在第四点上,水利水电工程系统风险具有可预测性,能够进行相应的预测。在第五点上,水利水电工程的系统风险与水利水电工程带来的效益是矛盾统一体。在第六点上,水利水电工程系统风险具有相当大的危害性,一旦在水利水电工程在进行建设的过程中产生了风险,那么会造成极大的危害。
三、水利水电工程系统风险的评估方法
(一)水利水电工程系统主观评分法
这种方法又被叫做专家主观评分法,一般的流程就是首先编制水利水电工程系统风险的预测表格,其中也包括了风险影响的要素以及相应的权重值,然后再聘请水利水电行业的专家根据自己的经验来对每一项风险来给出相应的分值,水利水电工程系统风险管理人员通过计算调查表中的权重值并且通过综合专家的评分结果来给出总体风险的评定,在最后就能够考察系统能够接受最大的风险的范围。
(二)水利水电工程的概率统计方法
概率统计风险的分析法是一种知道未来系统可能会出现的多种状态,并且能够估算出每种状态发生的概率。但是在这种方法下,是无法对风险的多种状态进行较好的分析,同时也不能够确定出哪种状态是能够实现的。因此在这样的情况下,就需要系统自身具有以下的集点,首先需要让整个系统存在两个或是两个以上不以人为意志转移的自然状态,然后整个系统应该存在两个或两个以上能够确实可行的设计方案。在最后系统未来发生的状态的概率进行考虑,这样也就能够指导系统未来发生的可能状态。
(三)水利水电工程系统的德尔菲法
这种评估风险的方法主要是在专家评分的基础上进行一种改进后的方法。这种方法的原理是首先先匿名的征求专辑的意见,然后在获得还价意见后将这些意见进行相应的整理以及统计归纳,在统计归纳后就能够将专家的意见进行评估,通过这样的方法就能够较好地将水利水电系统可能发生的各种风险较好的评估。
关键词:大型水利水电工程;建筑物;三维可视化建模技术
在现代信息技术不断深化发展的过程中,大型水利水电工程建设现代化、数字化发展已经成为其发展的必然趋势,而三维可视化仿真模型的构建是推动其发展的重要环节,三维可视化仿真模型的直观性、可操作性都明显优于传统设计方法,所以对其展开研究对提升大型水利水电工程整体性能具有重要的意义。
1大型水利水电工程的数据模型
数据模型的性能决定其包括能够描述系统的静态特征的数据结构、能够描述系统动态特征得到数据操作和保证系统整体持续运行的完整性约束三个主要结构,其共同使数据模型能够对现实世界真实的模拟,能够通过计算机实现并被人类理解。通常大型水利水电工程建筑物中同时存在规则和不规则的实体,在建筑模型中需要将建筑物中真实存在的面和体分为规则和不规则两种类型,通常平面区域或规则的曲面区域在数据模型中会视为规则面对像,否则为不规则面对像,体对象作为多个面对像构成的空间实体,其中如果存在一个及其以上的不规则面对像,则数据模型视其为不规则体对象,由此在数据模型中将规则面对像表示为多边形或函数构造面;将规则的体对象表示为长方体、圆柱体等几何构造体;将不规则面对像表示为TIN面片;将不规则体对像表示为以上基本元素的组合。某大型水利水电工程建筑物三维可视化建模技术中需要面对建筑物的点、线、面、体对象构建数据模型,其点对象的三维空间位置可以通过Q(x,y,z)表示,而两个点对象的三维空间位置即可以描述建筑物的线段对象,而多个线段对象将共同组成线对象,线对象又可以描述几何要素,由此可见数据模型可以实现对规则或不规则建筑实体的描述,三维可视化建模的数据模型实质上是以面对像或面对像的组合形式对建筑物实体进行仿真,所以在设计的过程中可针对不同的面对像进行优化,有利于建筑物整体性能的提升。
2大型水利水电工程建筑物的建模思路
由于构建的三维可视化模型既要表述系统的组成,又要表述复杂系统中不可分解的子系统,所以模型要由不同的模块构成,而模块之间既要有层次结构,又要具有组成和可连续的关系;不同模块其在构建的过程中需要用独立的物理设备或部件;能够通过独立的数学描述各模块的特征。三维可视化模型模块之间的关系决定,对建筑物实体的描述可以通过以下方法实现:针对单纯以简单物体粘合形式构成的物体可以通过空间分割描述,如长方体、圆柱体等;针对简单物体复杂粘合形式构成的物体,可通过构造实体几何表示的方法描述,如并集、交集等;针对复杂物体可通过边界表示法,对物体边界的点、线、面进行描述,不同性质实体描述方法的差异决定某大型水利水电工程应用三维可视化建模技术的过程中需要通过GIS平台,CAD,3dsmax图形处理软件等进行稽核建模、形象建模、三维显示。
3大型水利水电工程建筑物几何建模技术
几何建模技术即结合建筑物实体特征点的实际数据,计算其法向量,进而形成三维几何模型的过程,由于大型水利水电工程建筑物较复杂,其存在简单的建筑物、同高程水域平面、复杂三维实体构造等。构建简单的建筑物模型,可以通过空间分割描述,例如将箱体式房屋视为屋顶面和多个铅直外墙面构成的实体;构建同高程水域平面三维模型可以利用边界多边形的三角剖面表示;构建复杂三维实体三维模型利用制图软件将三维实体的数据在三维空间坐标体系中直接定位,然后利用以下技术进行建模:一种是参数化实体建模技术,其是通过多个参数控制特征部件表述建筑实体的几何关系,并利用代数方程对各部进行结构约束和尺寸约束,此技术以变参数几何模型作为模型构建的基础,能够实现交互参数驱动,而且能够定义参数约束。在某大型水利水电工程中其泄洪潮进水塔、溢洪道等建筑物属于复杂三维实体,在构建三维可视化模型的过程中需要通过以下步骤完成,首先,对建筑物全局变量和局部变量进行定义,例如在构建泄洪潮进水塔三维可视化模型时要选择此建筑物中心线底面点作为控制点,结合其边墙、启闭室等组成部分的关键点与中线点的距离,从全局的角度对其位置、尺寸等进行定义,然后根据定义的数据对局部变量的尺寸进行确定,通过Polylinez等绘图函数将其主体建筑物进行绘制,如进水塔;然后将其次要的组成部分利用拓扑关系按照固定点进行组合,由此形成泄洪洞进水塔建筑物的三维几何模型,此技术的优点是当设计发生改变时,只要对全局变量和局部变量进行更改即可,并不需要彻底的改变几何模型。另一种技术是CAD实体建模技术,此技术是利用CAD软件,通过获取几何元素及表达几何元素关系的约束条件,对几何元素进行确定的技术,如某大型水利水电工程的大坝为例,以大坝的填筑材料、结构等为划分标准,整个大坝会划分为不同的部分,而每部分的形状都很难规则,将不规则的部分细分成规则的形状,针对大量规则的构件进行建模,此时模型中的定量信息成为可以调整的参数,通过对参数赋予不同的数值,可以直接改变各部件的形状、体积,而相同或相似的部件可直接通过软件的图形处理功能实现,使构建的效率和准确性都得到保证,通过对某个部件的构建,实现整体大坝的三维模型构建。针对特征模型还可以利用特征建模技术,其是在系统特征库中存在建筑物建模所需的模型,通过对其进行尺寸约束和位置约束可以将特征模型直接应用于建筑物建模过程的技术,此技术具有效率高、可用性强的特点。
4大型水利水电工程建筑物形象建模技术
形象建模技术是针对已完成的几何模型进行形象美化的过程,使三维模型与建筑物实体更加接近,形象建模技术通常针对建筑物的颜色、透明度、纹理、光泽等进行调整或通过贴图达到使建筑物美化、真实的目的;另外,在形象建模的过程中要考虑到建筑物在真实应用的情况下会存在彼此的遮挡,所以在此过程中需要通过计算消除隐藏面,算法主要有两种,一种是将窗口内的单独像素作为处理单元,确定处理单元中距观察点最近的物体为可见;另一种是以场景中的物体为独立处理单元,以每个物体表面为可见面。
5大型水利水电工程建筑物三维显示技术
三维显示技术即将已经形象美化后的建筑物三维模型投影设置观察点,并对其位置进行合理的调整后将其通过计算机屏幕进行展示的技术,使计算机屏幕上展示的三维可视化模型与建筑物实体两者的逼真度达到最高,三维显示不仅要求对建筑物的整体形象进行展示,而且要求对建筑物与视点的距离、物体与实现的方向、建筑物构件的体积、形状等细节进行展示,可见三维显示技术与计算机的分辨率之间存在密切的关系,分辨率越高,越能够达到三维显示的要求。例如在某大型水利水电工程整体场景展示时,计算机屏幕显示器的分辨率要满足细化水利水电工程中厂房、进水塔、大坝等重要建筑物的需要;当视点转向上游时,计算机屏幕分辨率要满足细化上游洞口、渣场等建筑物的需要,在利用三维显示技术的过程中不仅可以达到通过建筑物三维可视化模型更加了解水利水电工程建筑物,快速获取相关数据的目的,而且其可视化的优势有利于优化建筑物设计细节,提升建筑物的整体性能。
6结论
通过上述分析可以发现,现阶段人们已经认识到大型水利水电工程在经济发展、社会稳定中所起到的重要作用,并结合工程计算、计算机图形学、图像处理、人机界面等多学科的知识,创建并不断完善建筑物三维可视化建模技术,为提升大型水利水电工程整体性能提供有效的工具。
参考文献:
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1我国水利水电工程移民的现状
当前,因为中国人口众多但土地很少,所以水利水电工程移民已然成了制约水利水电事业发展的重要因素。并且在世界各国的水利水电工程中也受到了极大的重视,随着我国水利水电事业的迅速发展,大量的移民出现了,因为工程建设人员对移民问题的忽视,出现迁移后的人们在生活上得不到保障等诸多问题。由此可见,利益和冲突一直存在于水利水电工程的建设中。
2我国水利水电工程移民的根源
2.1移民补偿制度的不够公平
移民补偿制度的不够公平是冲突发生的最根本的因素,我国水利水电工程采取的是迁移前进行补偿和迁移后进行扶持两者合一的解决办法。但根据目前来看,我国的移民现状并不理想,迁移前进行补偿和迁移后进行扶持两者合一的工作也越来越难以维持,并且可能引起迁移人员和安置完成的人员发生冲突和矛盾,因此,我们很有必要深入研究一次性到位补偿的方式。
2.2错位的利益主体
水利水电工程的建设对人们的生活有着直接的影响,对防洪。供水、航运等方面也起着重要的作用,水利水电工程建设体现了国家的公共利益。在进行水利水电工程建设的过程中,国家是总体利益,地方政府是局部的利益。国家进行水利水电工程建设是为了发展国民经济,是为了大局着想,其中自然包含着地方政府的局部利益。但是在目前看来,却发生着局部利益与总体利益错位的状况,在进行水利水电工程建设的过程中,不对局部利益进行牺牲,就难以为总体利益带来效益。
2.3利益保障机制的缺乏
在进行水利水电工程建设的过程中,受益人群和受损人群缺乏相应的调整机制是其中普遍存在的问题,移民人群利益分配不均会导致大量的冲突发生,由于水利水电工程建设中的库区下游是受益方,淹区是受损方,但两者的利益保障却没什么不同。受损方离别故土。失去家园,受益方享受项目带来的利益,这样会导致两者之间产生冲突和矛盾。因此,只有建立健全的利益保障机制,对各方的利益分配进行调整,这样才能实现社会的均衡,才能促进社会的和谐发展。
3对我国水利水电工程移民问题的分析与思考
3.1加强构建协调机制
利益和冲突是水利水电工程的建设过程中不可避免的因素,利益保障机制的缺乏是导致社会失衡的根源,所以,我们必须加强构建协调机制,调节各方的利益冲突,把损失降到最低,充分发挥协调机制的功能,实现社会的均衡,促进社会的和谐发展。
3.2制定相关移民政策
制定健全的移民政策,对移民的生活水平进行保障,使移民对水电开发的效益能够共享,最终实现社会的稳定。我国的水库移民曾经经历过开发型和安置型两个时期,并且国家还出台了库区后期扶持政策。为了更好的处理我国水利水电工程移民的问题,有专家提出了研究“投资型”移民政策。“投资型”移民政策的定义是指进行评估淹没的土地、房屋和其他有价设施,再加上补偿生态环境的资金作为股份,参与水电开发建设,使开发方和移民之间有个共同的利益目标和主体,使移民能够共享水电开发的利益。建设时期可以通过对若干年应得的收益进行预支来填补安置移民的费用。移民代表与移民区地方政府作为股东参与工程建设的决策管理。这些政策和建议对移民有着不同的影响,一些政策能够快速让移民得到利益,一些却对移民的利益有着缓慢的影响,需要漫长的发展时间才能发挥作用,所以,在制定和完善相关移民政策时,应该充分协调好近期利益与长远利益的统一。
3.3建立健全的移民规划设计问责制度
由于不同地区、时期、经济发展程度等原因对移民规划设计的要求也都不太相同,因此移民规划的时代性非常明显,但从当前我国的移民规划现状来看,规划设计与现实情况有着很大的脱节,再因为当前移民规划设计问责制度不够完善,导致了移民规划设计对库区实际情况更是缺乏了解,造成出现的移民问题没有人能出来负责,所以,很有必要建立完善的移民规划设计问责制度。
4结束语
我们要想通过水利水电工程获得较高的经济效益,势必参考相关资料及实际调查,做好工程经济效益风险分析与评估,从而合理规划水利水电工程项目方案,尽可能地提高水利水电工程的经济效益、社会效益及生态效益。
2水利水电工程项目方案的拟定及可能存在的问题
2.1水利水电工程项目方案的拟定
出于保证水利水电工程良好建设的考虑,在进行水利水电工程项目方案拟定的过程中,通常会制定几种方案,再从中选择最佳的、最适合的执行。当然,要想做到这一点,需要对比几个方案的费用情况和经济效益情况;对比水利工程经济分析期是否相同,如若不同,则需要对经济分析期内水利工程予以计算,确定最小公倍数;对比水电工程采用计算方式是否一致,在同一种计算方式下资金投入情况等,进而选择最为适合的水利水电工程项目方案。
2.2水利水电工程项目建设可能存在的问题
尽管我们慎重选择了水利水电工程项目方案,在具体进行水利水电工程项目建设的过程中也可能出现一些问题。经过对以往水利水电工程项目建设情况予以了解和分析,确定水利水电工程项目建设容易出现的问题有以下几个方面。
2.2.1重建设,轻管理
水利水电工程是一项复杂、烦琐、涉及方面较多、施工工期较长的大型工程,在具体展开工程建设的过程中,容易受到多种不良因素的影响,导致工程施工质量不佳。为了尽量避免此种情况发生,需要在水利水电工程建设中强化管理工作,使之能够对工程的方方面面予以有效管控,保证工程质量。但实际情况则不然。诸多建设单位过于重视水利水电工程建设,忽略了工程管理,未能合理规划与落实各项管理工作,致使其未能在工程、施工质量、施工进度、施工安全等方面予以有效的管控,不利于工程高质量建成,更不利于较高经济效益的获得。所以,目前水利水电工程项目建设中忽略工程管理是非常不明智的行为,建设单位应当予以高度重视,探究切实有效的措施来解决此问题,以便良好地建设水利水电工程。
2.2.2资金成本未能合理地应用
为了尽可能地提高水利水电工程能够创造较高的经济效益,在具体进行水利水电工程建设的过程中一定要注意严把成本关,也就是详细了解工程建设的各个方面,如施工材料运用情况、施工人员配备情况、施工设备选用情况等,进而合理规划和制定成本控制方案,切实有效地控制成本,提高资金利用率。但是,某些建设单位在进行水利水电工程建设时,并没有做好成本控制工作,甚至出现了挪用资金等恶劣现象,影响了工程建设,同时造成了资金浪费,致使水利水电工程建设难以创造较高的经济效益。所以,对于水利水电工程建设来说,资金成本未能合理有效地应用这一问题的存在,将造成项目经济效益降低。
3水利水电工程经济效益风险评价方法
基于以上内容的分析,确定水利水电工程建设中多种不良因素的存在,致使其存在一定的经济效益风险,如若不加以控制,势必降低工程项目的经济效益。为了避免此种情况发生,应当合理应用经济效益风险分析方法来对水利水电工程经济效益风险予以分析,为规避和控制水利水电工程经济效益风险提供依据。
3.1组合频在对水利水电工程方案进行经济
效益风险分析时应当从系统的观点出发,将经济效益指标总系统分解成若干个子系统,先分析各个子系统的分析,进而推算出总系统的风险。对于经济效益指标的概率分布可以通过组合频率法求得。基于对水利工程实际情况的了解,确定一系列子效益现值xi(i=1,2,3,…,m)和资费用现值xi(i=m+1,m+2,m+3,…,m+n),可以推算出水利水电工程的总效益B、总费用C、净现值Z,效益费用比Y。方程式如下。
3.2风险分析的最大熵模型
考虑到水利水电工程经济效益风险变量较大,所以在对水利水电工程经济效益风险分析的过程中还需要建立最大熵模型。大熵方法的基础是信息熵,此熵定义为信息的均值。通过构建水利水电工程经济效益风险分析的最大熵模型,可以确定整个范围内变量不确定性的量度、信息论中信息量出发点、风险估计的实质等,进而估算出风险随机变量的概率分布。
3.3基于模糊不确定性的水利水电工程
项目经济效益风险分析为了能够相对准确地评估水利工程项目经济效益风险,提出有针对性的控制对策,还要给予模糊的不确定来分析水利水电工程项目经济效益风险。具体分析内容是:(1)辨识风险,即了解水利水电工程可能存在的风险因素,如投资方面、效益方面、工期等方面因素。(2)在此基础上设定风险因素数值变化的论域,进而构建模糊不确定因素变化幅度的隶属函数,再进一步确定模糊不确定因素的模糊概率,从而准确地评估水利水电工程经济效益风险。
4结语
对以往水利水电工程建设实际情况的了解,确定水利水电工程存在的经济效益风险较大,如若不能有效地规避风险,势必降低其经济效益和社会效益,这对社会和国家发展是非常不利的。基于本文一系列分析,确定准确地评估水利水电工程经济效益风险,合理规划水利水电工程项目方案是非常必要的。而要相对准确地评估水利水电工程项目的经济效益风险,应当注意基于模糊不确定性来分析水利水电工程项目经济效益风险。
作者:刘艳军 单位:中国水利水电第四工程局有限公司勘测设计研究院
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关键词:大型水利水电工程;建筑物;三维可视化建模技术
中图分类号:TV7 文献标识码:A 文章编号:1006-7973(2016)03-0072-02
在现代信息技术不断深化发展的过程中,大型水利水电工程建设现代化、数字化发展已经成为其发展的必然趋势,而三维可视化仿真模型的构建是推动其发展的重要环节,三维可视化仿真模型的直观性、可操作性都明显优于传统设计方法,所以对其展开研究对提升大型水利水电工程整体性能具有重要的意义。
1大型水利水电工程的数据模型
数据模型的性能决定其包括能够描述系统的静态特征的数据结构、能够描述系统动态特征得到数据操作和保证系统整体持续运行的完整性约束三个主要结构,其共同使数据模型能够对现实世界真实的模拟,能够通过计算机实现并被人类理解。通常大型水利水电工程建筑物中同时存在规则和不规则的实体,在建筑模型中需要将建筑物中真实存在的面和体分为规则和不规则两种类型,通常平面区域或规则的曲面区域在数据模型中会视为规则面对像,否则为不规则面对像,体对象作为多个面对像构成的空间实体,其中如果存在一个及其以上的不规则面对像,则数据模型视其为不规则体对象,由此在数据模型中将规则面对像表示为多边形或函数构造面;将规则的体对象表示为长方体、圆柱体等几何构造体;将不规则面对像表示为TIN面片;将不规则体对像表示为以上基本元素的组合。某大型水利水电工程建筑物三维可视化建模技术中需要面对建筑物的点、线、面、体对象构建数据模型,其点对象的三维空间位置可以通过Q(x,y,z)表示,而两个点对象的三维空间位置即可以描述建筑物的线段对象,而多个线段对象将共同组成线对象,线对象又可以描述几何要素,由此可见数据模型可以实现对规则或不规则建筑实体的描述,三维可视化建模的数据模型实质上是以面对像或面对像的组合形式对建筑物实体进行仿真,所以在设计的过程中可针对不同的面对像进行优化,有利于建筑物整体性能的提升。
2大型水利水电工程建筑物的建模思路
由于构建的三维可视化模型既要表述系统的组成,又要表述复杂系统中不可分解的子系统,所以模型要由不同的模块构成,而模块之间既要有层次结构,又要具有组成和可连续的关系;不同模块其在构建的过程中需要用独立的物理设备或部件;能够通过独立的数学描述各模块的特征。三维可视化模型模块之间的关系决定,对建筑物实体的描述可以通过以下方法实现:针对单纯以简单物体粘合形式构成的物体可以通过空间分割描述,如长方体、圆柱体等;针对简单物体复杂粘合形式构成的物体,可通过构造实体几何表示的方法描述,如并集、交集等;针对复杂物体可通过边界表示法,对物体边界的点、线、面进行描述,不同性质实体描述方法的差异决定某大型水利水电工程应用三维可视化建模技术的过程中需要通过GIS平台,CAD,3dsmax图形处理软件等进行稽核建模、形象建模、三维显示。
3大型水利水电工程建筑物几何建模技术
几何建模技术即结合建筑物实体特征点的实际数据,计算其法向量,进而形成三维几何模型的过程,由于大型水利水电工程建筑物较复杂,其存在简单的建筑物、同高程水域平面、复杂三维实体构造等。构建简单的建筑物模型,可以通过空间分割描述,例如将箱体式房屋视为屋顶面和多个铅直外墙面构成的实体;构建同高程水域平面三维模型可以利用边界多边形的三角剖面表示;构建复杂三维实体三维模型利用制图软件将三维实体的数据在三维空间坐标体系中直接定位,然后利用以下技术进行建模:一种是参数化实体建模技术,其是通过多个参数控制特征部件表述建筑实体的几何关系,并利用代数方程对各部进行结构约束和尺寸约束,此技术以变参数几何模型作为模型构建的基础,能够实现交互参数驱动,而且能够定义参数约束。在某大型水利水电工程中其泄洪潮进水塔、溢洪道等建筑物属于复杂三维实体,在构建三维可视化模型的过程中需要通过以下步骤完成,首先,对建筑物全局变量和局部变量进行定义,例如在构建泄洪潮进水塔三维可视化模型时要选择此建筑物中心线底面点作为控制点,结合其边墙、启闭室等组成部分的关键点与中线点的距离,从全局的角度对其位置、尺寸等进行定义,然后根据定义的数据对局部变量的尺寸进行确定,通过Polylinez等绘图函数将其主体建筑物进行绘制,如进水塔;然后将其次要的组成部分利用拓扑关系按照固定点进行组合,由此形成泄洪洞进水塔建筑物的三维几何模型,此技术的优点是当设计发生改变时,只要对全局变量和局部变量进行更改即可,并不需要彻底的改变几何模型。
另一种技术是CAD实体建模技术,此技术是利用CAD软件,通过获取几何元素及表达几何元素关系的约束条件,对几何元素进行确定的技术,如某大型水利水电工程的大坝为例,以大坝的填筑材料、结构等为划分标准,整个大坝会划分为不同的部分,而每部分的形状都很难规则,将不规则的部分细分成规则的形状,针对大量规则的构件进行建模,此时模型中的定量信息成为可以调整的参数,通过对参数赋予不同的数值,可以直接改变各部件的形状、体积,而相同或相似的部件可直接通过软件的图形处理功能实现,使构建的效率和准确性都得到保证,通过对某个部件的构建,实现整体大坝的三维模型构建。针对特征模型还可以利用特征建模技术,其是在系统特征库中存在建筑物建模所需的模型,通过对其进行尺寸约束和位置约束可以将特征模型直接应用于建筑物建模过程的技术,此技术具有效率高、可用性强的特点。
4大型水利水电工程建筑物形象建模技g
形象建模技术是针对已完成的几何模型进行形象美化的过程,使三维模型与建筑物实体更加接近,形象建模技术通常针对建筑物的颜色、透明度、纹理、光泽等进行调整或通过贴图达到使建筑物美化、真实的目的;另外,在形象建模的过程中要考虑到建筑物在真实应用的情况下会存在彼此的遮挡,所以在此过程中需要通过计算消除隐藏面,算法主要有两种,一种是将窗口内的单独像素作为处理单元,确定处理单元中距观察点最近的物体为可见;另一种是以场景中的物体为独立处理单元,以每个物体表面为可见面。
5大型水利水电工程建筑物三维显示技术
三维显示技术即将已经形象美化后的建筑物三维模型投影设置观察点,并对其位置进行合理的调整后将其通过计算机屏幕进行展示的技术,使计算机屏幕上展示的三维可视化模型与建筑物实体两者的逼真度达到最高,三维显示不仅要求对建筑物的整体形象进行展示,而且要求对建筑物与视点的距离、物体与实现的方向、建筑物构件的体积、形状等细节进行展示,可见三维显示技术与计算机的分辨率之间存在密切的关系,分辨率越高,越能够达到三维显示的要求。例如在某大型水利水电工程整体场景展示时,计算机屏幕显示器的分辨率要满足细化水利水电工程中厂房、进水塔、大坝等重要建筑物的需要;当视点转向上游时,计算机屏幕分辨率要满足细化上游洞口、渣场等建筑物的需要,在利用三维显示技术的过程中不仅可以达到通过建筑物三维可视化模型更加了解水利水电工程建筑物,快速获取相关数据的目的,而且其可视化的优势有利于优化建筑物设计细节,提升建筑物的整体性能。
1.1工程项目管理的定义
工程项目管理是指在工程建设的全过程中,通过建立完善的管理制度(现场布置与管理制度、现场卫生管理制度、现场环境保护管理制度、质量管理制度、成本管理制度、合同管理制度和进度管理制度等),可以有效地确保工程的顺利进行。工程项目管理制度不仅为现场施工人员提供参考,确保施工人员有章可循,且方便管理人员开展施工现场的管理工作。
1.2工程项目管理中存在的问题
1.2.1合同管理不够严谨施工合同对于施工企业及分包企业具有严格的法律约束效率,合同管理是否有条理很大程度上影响着施工各方的利益,以及水利水电工程的施工风险。然而,在水利水电工程施工中,由于合同管理不科学,造成工程造价控制存在问题,在后序工程施工中产生索赔问题。例如,水利水电工程的招标文件中要求的技术条款与工程清单的数量不一致,导致在后期竣工结算时产生纠纷。
1.2.2监理监督力度不严在水利水电工程建设过程中,由于监理监督力度不严,造成工程建设施工质量、成本控制存在严重的不足,不仅损害建设单位的利益,且影响建设行业对监理单位的态度。
1.2.3索赔不及时,方式不合理在水利水电工程施工过程中,常因非施工单位因素而造成工程出现索赔现象。但是,施工单位在处理工程索赔问题时易出现索赔方式不合理,索赔意向提交不及时,造成工程索赔处理结果不理想。例如,由于设计方案出现工程变更引起的索赔,由于外界因素引起的工期延长,或是由于不可抗力引起的索赔等。
2水利水电工程项目管理的任务
水利工程项目管理任务较多,根据水利水电工程的类型不同可以将项目管理任务划分为以下几大类。
2.1协调、组织任务
在水利水电工程项目建设过程中,协调、组织任务是关键工作,是保障工程顺利开展的重要手段与方法。在工程实施过程中,通过协调与沟通任务可以有效地明确工程在不同阶段需要完成的工作,以及工程实施中的难点、质量事故点等,然后采取有效地解决措施加以控制管理。组织任务是根据规章制度来明确工程实施过程中各部门的任务、责任等,从而有效地调动工程建设中施工人员的劳动积极性,以促进和保障工程的正常建设实施。
2.2计划任务
在水利水电工程施工前,施工单位应根据工程特点、工程规模、施工特点等编制施工组织设计,确保工程实施过程中按照计划开展,合理安排工程目标。同时,根据工程实施过程中状况,及时调整计划。
2.3控制任务
在水利水电工程实施过程中,控制任务主要针对工程的合同、技术、质量、成本和进度等进行有效的管理控制。其具有以下特点:第一,结合水利水电施工工艺、施工技术及安全生产等,合理安排水利水电工程施工流程;第二,全面规划,统筹安排,保证重点,优先安装关键工程,确保施工进度符合工期要求;第三,充分利用现有机械设备,提高机械化程度,改善劳动条件,提高劳动效率;第四,合理布置施工平面图,尽量减少临时工程、二次搬运,减少施工用地,降低工程成本;第五,按照计划安排施工进度,科学安排冬、雨季项目施工,保证施工能连续地、均衡地、有节奏地进行。
3水利水电工程项目的管理模式
研究发现,水利水电工程项目的管理模式主要分为3种:代建制模式、工程建设监理模式和平行发包模式等。
3.1代建制模式
该管理模式主要是由政府投资的工程项目,其并不用于经营,且由政府聘用有相关工程管理资质的公司进行工程建设阶段的管理工作,待水利水电工程项目建设完成后,再交予政府部门进行管理。该模式开始仅在一部分区域进行试点实施,而后随着管理模式的逐渐成熟,开始应用于更大范围的项目管理。
3.2工程项目监理模式
监理模式主要是监理单位在工程项目实施过程中建设单位对工程建设过程中的质量、成本、进度进行全面监督的一种模式。并对工程实施过程中发生的工程变更、工程索赔等问题做监督、检查,确保水利水电工程的顺利开展。
3.3平行发包模式
平行发包模式是在建设监理、项目法人等管理模式的基础上衍生出的一种新型管理模式。主要是指建设单位将水利水电工程项目根据工程内容拆分为几部分,分别发包给几个施工单位,并与他们分别签订施工合同,各个施工单位之间为平等关系,不存在总包与分包之间的对立地位,可以有效地实现水利水电工程项目的管理模式。在平行发包管理模式中,政府部门起监督管理,而工程投资单位需要将工程项目分解几个相等的部分,并选择合适的承包单位。在平行发包管理模式中,监理单位协助建设单位对水利水电工程项目实施监督与管理。
4水利水电工程项目管理模式的选择
在水利水电工程项目管理模式选择时,需要根据工程特点、市场行情、业主要求选择合适的管理模式。
4.1业主要求
建设单位对工程的要求主要有质量目标、进度要求、成本要求及可承担的风险等。若建设单位在选择工程项目管理模式时,其具有较为成熟的工程项目管理经验,并期望控制工程施工成本,可选取平行发包模式。
4.2工程特点
由于不同的水利水电工程项目,其工程概况不同,工程质量要求不同,工程施工技术难易程度不同,这就需要根据工程的特点来选择合适的项目管理模式。
4.3建筑市场情况