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關(guān)鍵詞：水利水電工程物流系統(tǒng)優(yōu)化
引言
水利水電工程原有的物流體系很薄弱，難以與社會物流系統(tǒng)相結(jié)合。因此，對水利水電工程現(xiàn)代物流系統(tǒng)的構(gòu)建研究是很有必要的。
一、水利水電工程物流系統(tǒng)的特征
水利水電工程物流系統(tǒng)具有整體性、相關(guān)性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性，同時還具有規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、目標(biāo)眾多等大系統(tǒng)所具有的特征。①水利水電工程物流系統(tǒng)是一個“人——機系統(tǒng)”：水利水電工程物流系統(tǒng)是由人和形成勞動手段的設(shè)備、工具所組成。②水利水電工程物流系統(tǒng)是一個大跨度系統(tǒng)：這反映在地域跨度大和時間跨度大。③水利水電工程物流系統(tǒng)是一個可分系統(tǒng)：作為水利水電工程物流系統(tǒng)，無論其規(guī)模多么龐大，都可以分解成若干個相關(guān)聯(lián)系的子系統(tǒng)。④水利水電工程物流系統(tǒng)是一個動態(tài)系統(tǒng)水利水電工程物流系統(tǒng)聯(lián)結(jié)多個供應(yīng)商和工程施工需要，隨需求、供應(yīng)、渠道、價格的變化，系統(tǒng)內(nèi)的要素及系統(tǒng)的運行經(jīng)常發(fā)生變化。⑤水利水電工程物流系統(tǒng)的復(fù)雜性：水利水電工程建設(shè)所耗用物資的數(shù)量大、品種繁多、專業(yè)性較強、且具有不均衡性和不確定性。并且受物流系統(tǒng)中的采購、運輸、倉儲、信息、供應(yīng)等子系統(tǒng)的制約，這些子系統(tǒng)的組織和合理運用，是一個非常復(fù)雜的問題。⑥水電工程物流系統(tǒng)是一個多目標(biāo)函數(shù)系統(tǒng)：水利水電工程物流系統(tǒng)的總目標(biāo)是實現(xiàn)宏觀和微觀的經(jīng)濟效益。解決最優(yōu)訂貨策略、信息管理、隨機情況下的庫存風(fēng)險管理和安全庫存量的確定，使之有效的對水電工程物流進行管理，達到工程項目的投資、進度、質(zhì)量三個控制的預(yù)定目標(biāo)等都是水利水電工程建設(shè)管理者面對且必須解決的問題。
二、水利水電工程物流優(yōu)化系統(tǒng)構(gòu)建
物流從控制論的觀點，其管理過程就是信息的收集、傳遞、加工、判斷和決策的過程，以工程建設(shè)為例，其全部活動可概括為兩大類：一類是生產(chǎn)活動，一類是管理活動，圍繞和伴隨著一系列生產(chǎn)活動，執(zhí)行著決策，計劃和調(diào)節(jié)職能，以保證生產(chǎn)有序高效進行，伴隨著生產(chǎn)活動的是物流，伴隨著管理活動的是信息流。在水利水電工程物流系統(tǒng)管理中，大量的信息量通過有效的管理，將會更加有力的保證工程進度，降低工程成本，提高經(jīng)濟效益。
水利水電工程物流信息的基本內(nèi)容基本包括七個方面的內(nèi)容：①需求信息：包括工程設(shè)計、施工預(yù)算、施工圖文件、施工方案、工程進度計劃、物資需求數(shù)量、物資的品種規(guī)格、資金計劃、招投標(biāo)文件、投標(biāo)書、合同文件等。②資源信息：包括資源的分布、結(jié)構(gòu)和潛力情況。③供應(yīng)信息：包括各種供應(yīng)渠道的變化和競爭的信息。④消耗信息：包括物資消耗的原始記錄，主要材料的核銷情況、單位產(chǎn)品消耗、同類工程消耗情況、降低消耗的主要措施和經(jīng)驗。⑤資金信息：即各工程物資采購資金使用情況、資金周轉(zhuǎn)次數(shù)等。⑥儲運信息：包括運輸路線、運輸工具、裝卸、運輸費用、運輸條件、運輸方式、交通運輸狀況、倉庫設(shè)施及設(shè)備狀況、倉儲條件、入庫及出庫信息、庫存情況、大型機電設(shè)備運輸?shù)难赝緺顩r和倉儲裝卸情況、物資在工程各標(biāo)段的流向等。⑦物資經(jīng)濟政策及管理信息：包括國家對有有關(guān)物資的方針政策和措施，物資市場的管理措施和要求，國民經(jīng)濟計劃安排對物資市場供求的影響，還包括各種物資的經(jīng)濟訂購批量，各種調(diào)查報表、專題報告、物資管理方面的指令、條例和規(guī)章制度，物資綜合利用情況以及回收、修復(fù)、再生、復(fù)用的情況等等。通過上面的分析我們可以看出，物流信息系統(tǒng)是水利水電工程物流系統(tǒng)中的一個重要的子系統(tǒng)，是通過對水利水電工程物流相關(guān)的信息進行加工處理來實現(xiàn)對物流的有效控制和管理，并為物流管理提供戰(zhàn)略及運作決策支持的系統(tǒng)。
三、物流信息系統(tǒng)管理兩類活動流中的信息
調(diào)控活動包括水電工程建設(shè)的總體安排調(diào)度與需求計劃，具體為工程設(shè)計、施工方案、資金計劃、進度計劃、采購計劃等。物流運作活動包括供應(yīng)商的綜合能力、訂單的產(chǎn)生與跟蹤、貨物運輸、庫存配置、物資消耗等。調(diào)控活動流程是整個物流信息系統(tǒng)框架的支柱。整個調(diào)控活動中的計劃指導(dǎo)水電工程的物資從采購到送貨過程中的分配與調(diào)度，使物流運作活動有序的完成。
庫存管理直接與調(diào)控信息流和物流運作信息流相聯(lián)系，是兩大信息流的集成與結(jié)合部分，因此，如何加強對庫存的管理，確定合適的安全庫存量，選擇最優(yōu)庫存策略是需要重點研究的問題。由以上分析，我們可以得出水利水電工程物流優(yōu)化系統(tǒng)圖。
由于水利水電工程設(shè)計、施工計劃、工程進度、資金、工程物資需求量、采購、運輸、包裝、倉儲、配送、貨運等各物流功能和要素的管理涉及到的眾多部門，為了協(xié)調(diào)一致，必須建立相關(guān)的物流信息系統(tǒng)，加強專業(yè)化物流系統(tǒng)的建設(shè)，轉(zhuǎn)化原來水利水電工程建設(shè)中的單純物資供應(yīng)概念，注重與專業(yè)的物流公司合作，保證物流體系的不斷優(yōu)化和高效運作。
參考文獻：
[1]齊二石，周剛.物流工程.天津：天津大學(xué)出版社.2001.P10～17.
[2]日本日通綜合研究所.物流手冊.吳潤濤等譯.北京：中國物資出版社.1986.P34～42.
[3]王曉東.現(xiàn)代物流管理.北京：對外經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)出版社.2001(9).
[4]丁立言，張鐸.物流系統(tǒng)工程.北京：清華大學(xué)出版社.2000.
[5]顧培亮.系統(tǒng)分析與協(xié)調(diào).天津：天津大學(xué)出版社，1998.
[6]onaldJ.Bowersox，DavidJ.Closs.林國龍，宋柏，沙梅譯.物流管理供應(yīng)鏈過程的一體化.北京：機械工業(yè)出版社.1999.
水利水電工程物流系統(tǒng)具有整體性、相關(guān)性、目的性、環(huán)境適應(yīng)性，同時還具有規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、目標(biāo)眾多等大系統(tǒng)所具有的特征。①水利水電工程物流系統(tǒng)是一個“人——機系統(tǒng)”：水利水電工程物流系統(tǒng)是由人和形成勞動手段的設(shè)備、工具所組成。②水利水電工程物流系統(tǒng)是一個大跨度系統(tǒng)：這反映在地域跨度大和時間跨度大。③水利水電工程物流系統(tǒng)是一個可分系統(tǒng)：作為水利水電工程物流系統(tǒng)，無論其規(guī)模多么龐大，都可以分解成若干個相關(guān)聯(lián)系的子系統(tǒng)。④水利水電工程物流系統(tǒng)是一個動態(tài)系統(tǒng)水利水電工程物流系統(tǒng)聯(lián)結(jié)多個供應(yīng)商和工程施工需要，隨需求、供應(yīng)、渠道、價格的變化，系統(tǒng)內(nèi)的要素及系統(tǒng)的運行經(jīng)常發(fā)生變化。⑤水利水電工程物流系統(tǒng)的復(fù)雜性：水利水電工程建設(shè)所耗用物資的數(shù)量大、品種繁多、專業(yè)性較強、且具有不均衡性和不確定性。并且受物流系統(tǒng)中的采購、運輸、倉儲、信息、供應(yīng)等子系統(tǒng)的制約，這些子系統(tǒng)的組織和合理運用，是一個非常復(fù)雜的問題。⑥水電工程物流系統(tǒng)是一個多目標(biāo)函數(shù)系統(tǒng)：水利水電工程物流系統(tǒng)的總目標(biāo)是實現(xiàn)宏觀和微觀的經(jīng)濟效益。解決最優(yōu)訂貨策略、信息管理、隨機情況下的庫存風(fēng)險管理和安全庫存量的確定，使之有效的對水電工程物流進行管理，達到工程項目的投資、進度、質(zhì)量三個控制的預(yù)定目標(biāo)等都是水利水電工程建設(shè)管理者面對且必須解決的問題。
2水利水電工程物流優(yōu)化系統(tǒng)構(gòu)建
物流從控制論的觀點，其管理過程就是信息的收集、傳遞、加工、判斷和決策的過程，以工程建設(shè)為例，其全部活動可概括為兩大類：一類是生產(chǎn)活動，一類是管理活動，圍繞和伴隨著一系列生產(chǎn)活動，執(zhí)行著決策，計劃和調(diào)節(jié)職能，以保證生產(chǎn)有序高效進行，伴隨著生產(chǎn)活動的是物流，伴隨著管理活動的是信息流。在水利水電工程物流系統(tǒng)管理中，大量的信息量通過有效的管理，將會更加有力的保證工程進度，降低工程成本，提高經(jīng)濟效益。
水利水電工程物流信息的基本內(nèi)容基本包括七個方面的內(nèi)容：①需求信息：包括工程設(shè)計、施工預(yù)算、施工圖文件、施工方案、工程進度計劃、物資需求數(shù)量、物資的品種規(guī)格、資金計劃、招投標(biāo)文件、投標(biāo)書、合同文件等。②資源信息：包括資源的分布、結(jié)構(gòu)和潛力情況。③供應(yīng)信息：包括各種供應(yīng)渠道的變化和競爭的信息。④消耗信息：包括物資消耗的原始記錄，主要材料的核銷情況、單位產(chǎn)品消耗、同類工程消耗情況、降低消耗的主要措施和經(jīng)驗。⑤資金信息：即各工程物資采購資金使用情況、資金周轉(zhuǎn)次數(shù)等。⑥儲運信息：包括運輸路線、運輸工具、裝卸、運輸費用、運輸條件、運輸方式、交通運輸狀況、倉庫設(shè)施及設(shè)備狀況、倉儲條件、入庫及出庫信息、庫存情況、大型機電設(shè)備運輸?shù)难赝緺顩r和倉儲裝卸情況、物資在工程各標(biāo)段的流向等。⑦物資經(jīng)濟政策及管理信息：包括國家對有有關(guān)物資的方針政策和措施，物資市場的管理措施和要求，國民經(jīng)濟計劃安排對物資市場供求的影響，還包括各種物資的經(jīng)濟訂購批量，各種調(diào)查報表、專題報告、物資管理方面的指令、條例和規(guī)章制度，物資綜合利用情況以及回收、修復(fù)、再生、復(fù)用的情況等等。
通過上面的分析我們可以看出，物流信息系統(tǒng)是水利水電工程物流系統(tǒng)中的一個重要的子系統(tǒng)，是通過對水利水電工程物流相關(guān)的信息進行加工處理來實現(xiàn)對物流的有效控制和管理，并為物流管理提供戰(zhàn)略及運作決策支持的系統(tǒng)。物流信息系統(tǒng)管理兩類活動流中的信息
調(diào)控活動包括水電工程建設(shè)的總體安排調(diào)度與需求計劃，具體為工程設(shè)計、施工方案、資金計劃、進度計劃、采購計劃等。物流運作活動包括供應(yīng)商的綜合能力、訂單的產(chǎn)生與跟蹤、貨物運輸、庫存配置、物資消耗等。調(diào)控活動流程是整個物流信息系統(tǒng)框架的支柱。整個調(diào)控活動中的計劃指導(dǎo)水電工程的物資從采購到送貨過程中的分配與調(diào)度，使物流運作活動有序的完成。
庫存管理直接與調(diào)控信息流和物流運作信息流相聯(lián)系，是兩大信息流的集成與結(jié)合部分，因此，如何加強對庫存的管理，確定合適的安全庫存量，選擇最優(yōu)庫存策略是需要重點研究的問題。由以上分析，我們可以得出水利水電工程物流優(yōu)化系統(tǒng)圖
由于水利水電工程設(shè)計、施工計劃、工程進度、資金、工程物資需求量、采購、運輸、包裝、倉儲、配送、貨運等各物流功能和要素的管理涉及到的眾多部門，為了協(xié)調(diào)一致，必須建立相關(guān)的物流信息系統(tǒng)，加強專業(yè)化物流系統(tǒng)的建設(shè)，轉(zhuǎn)化原來水利水電工程建設(shè)中的單純物資供應(yīng)概念，注重與專業(yè)的物流公司合作，保證物流體系的不斷優(yōu)化和高效運作。
參考文獻：
[1]齊二石，周剛.物流工程.天津：天津大學(xué)出版社.2001.P10～17.
[2]日本日通綜合研究所.物流手冊.吳潤濤等譯.北京：中國物資出版社.1986.P34～42.
[3]王曉東.現(xiàn)代物流管理.北京：對外經(jīng)濟貿(mào)易大學(xué)出版社.2001(9).
[4]丁立言，張鐸.物流系統(tǒng)工程.北京：清華大學(xué)出版社.2000.
[5]顧培亮.系統(tǒng)分析與協(xié)調(diào).天津：天津大學(xué)出版社，1998.
[6]onaldJ.Bowersox，DavidJ.Closs.林國龍，宋柏，沙梅譯.物流管理供應(yīng)鏈過程的一體化.北京：機械工業(yè)出版社.1999.
70年代以前，在用算盤和計算尺作為計算工具的年代，用拱冠梁法計算一個拱壩，三個人要算上半年；用圓弧滑動法分析土壩的壩坡穩(wěn)定，一天只能算一個圓弧，而要找出最危險的滑動弧，往往要算上數(shù)十個甚至上百個圓弧；一個土壩下埋著的涵洞，其結(jié)構(gòu)計算，三個人要算上三個月；水電站的調(diào)壓井，其水位震蕩過程，一個人要算上幾十天，……。水利水電工程的繁瑣設(shè)計計算還可以舉出很多很多，而這些計算項目直至今日，在工程設(shè)計中還是必不可少的。這樣的計算效率，對于“”前的工程技術(shù)人員來說，可能都有體會。所以，從繁瑣的計算中解放出來，使更多的精力用于工程的優(yōu)化，一直是水利水電工程師的愿望。工程設(shè)計圖是工程師的語言和論文，那復(fù)雜、密密麻麻的線條，凝結(jié)著多少人的艱苦勞動，特別是那個樞紐總平面布置圖，牽一線而動全局。當(dāng)年，工程師們整天爬在圖版上，近視眼的度數(shù)不斷增加，挺直的腰干不得不彎下來。改了一次又一次，作廢了多少圖紙。所以，水利水電工程不但需要在分析計算上采用先進的計算手段，而且需要在工程繪圖上采用CAD手段。
《水利水電工程設(shè)計計算程序集》是全國水利水電勘測設(shè)計部門中較為完整和系統(tǒng)化的程序集，可以完成中小型水利水電工程的絕大部分常規(guī)計算，已經(jīng)在本行業(yè)的40多個甲級設(shè)計院和眾多的市、地、縣一級勘測設(shè)計部門得到應(yīng)用。另外，還有一些沒有收集到《水利水電工程設(shè)計計算程序集》的程序也在一些設(shè)計院使用著。若干中型、大型工程的分析計算軟件還沒有匯集成冊。
在計算機輔助工程設(shè)計方面，土石壩CAD、拱壩CAD、重力壩CAD、閘門CAD、廠房CAD、樞紐布置CAD、水能CAD、隧洞CAD、渠系CAD、河道整治CAD等等，已經(jīng)在有些設(shè)計院得到很好的應(yīng)用，對于優(yōu)化設(shè)計，提高設(shè)計質(zhì)量，加快設(shè)計進度，減輕設(shè)計人員的勞動強度，發(fā)揮了積極的效果。
時至今日，很難設(shè)想，沒有水利工程方面的軟件，怎么進行設(shè)計工作，這就是科學(xué)技術(shù)進步的表現(xiàn)。這些軟件，為水利水電工程采用先進技術(shù)，為優(yōu)化設(shè)計、節(jié)約投資作出了巨大的貢獻。
貢獻雖大，卻經(jīng)歷了一個痛苦的過程。7、80年代，有一些設(shè)計部門的領(lǐng)導(dǎo)，羞羞答答的擬投資計算機，花幾萬、幾十萬元，買一些計算機設(shè)備，還勉強通得過，說要花幾百、幾千元買軟件，無論如何也想不通。這種思想狀態(tài)，現(xiàn)在仍然殘留在社會上。設(shè)備是看得見的，價格不容懷疑，不能無償拿回。軟件是看不到的，它是否有價值，他們懷疑，更有甚者，我也可以盜版來。有些設(shè)計單位的領(lǐng)導(dǎo)花幾百幾千元請客吃飯，眼都不眨一下，要他拿出幾百元幾千元買軟件，根本不于考慮。無償或低價使用軟件，仍然是大家的習(xí)慣。水利部規(guī)劃設(shè)計總院在80年代曾投入上千萬元，支持各甲級院開發(fā)軟件，但各院用于開發(fā)的人力價值，遠遠超過了規(guī)劃設(shè)計總院的投入，開發(fā)成果屬于誰，總院無權(quán)，各院也不愿無償提供，但也賣不出好價錢，以收回成本，最后只有本院獨享，好在它著實提高了我們國家的水利設(shè)計水平。沒有軟件的設(shè)計院怎么辦，只有重復(fù)開發(fā)。當(dāng)年軟件的開發(fā)者，多數(shù)是出于對科學(xué)技術(shù)的熱愛，對事業(yè)的執(zhí)著，是不計報酬的，干著高水平的工作，拿著單位的平均工資，無怨無悔的工作，這樣，遂產(chǎn)生了當(dāng)前這么多水利應(yīng)用軟件。這一批人老了，退休了，年輕人上來了，也有不少好的軟件問世，更豐富了水利軟件的陣容。年輕人最講究自我價值，這種扭曲貢獻與報酬的關(guān)系，能夠吸引高水平的技術(shù)人員長期投入嗎？
現(xiàn)在，人們慢慢懂得了軟件的威力，但相當(dāng)多的人仍然不懂它的價值。我們可以花幾十萬、上百萬買國外的軟件，卻不愿意用1/10的價格買國內(nèi)的軟件，特別是水利軟件，有些人還罵有償轉(zhuǎn)讓的人是銅臭。當(dāng)真水利軟件的作者就如此低價嗎?，F(xiàn)在不是軟件漫天飛，你可以不買這個買那個，現(xiàn)在經(jīng)常會遇到好的軟件不愿意拿出來。
除了《水利水電工程設(shè)計計算程序集》向用戶推廣使用以外，還有一些設(shè)計院也在把自己的一些軟件推向社會，但更進一步的交流仍然存在著一些障礙。特別是各種CAD軟件，很難找到賣主。
為什么會出現(xiàn)這種情況呢？
一、CAD軟件及其所出的設(shè)計成果，代表了一個設(shè)計院的水平，在設(shè)計投標(biāo)中，誰也不愿意競爭對手由于工具的先進而打敗自己。
二、水利水電行業(yè)的軟件銷售價格，嚴(yán)重的與其實際價值不相稱。軟件編制者從事的是雙專業(yè)的高水平技術(shù)工作，就因為你不能為本單位掙回更多的收入，無論待遇和地位都不能與你對社會的貢獻相一致。作為設(shè)計單位的領(lǐng)導(dǎo)者，也不愿意將高水平的雙專業(yè)人員，壓在不掙錢的軟件開發(fā)崗位，于是。設(shè)計單位紛紛撤消7、80年代建立的計算機室、處，或者改變它的性質(zhì)：只管管電腦設(shè)備。作為軟件編制者，寧愿多攬幾個工程設(shè)計任務(wù)，而不愿意過多的編制軟件和賣軟件。因為設(shè)計費遠遠地高于軟件的價格。
三、由于水利水電工程的多樣性，應(yīng)用條件的千變?nèi)f化，程序編制者很難一次預(yù)見到所有的工程條件，經(jīng)常要對程序做某種修改，有一個逐步完善的過程。這就要求程序使用者非常熟悉軟件的性能，因而程序的售后服務(wù)工作量相當(dāng)大，有些得不償失，還不如不賣。
雖然存在著這些障礙，但是，仍然有一些熱心人士和單位，執(zhí)著的從事著軟件開發(fā)工作，愿意將軟件貢獻給社會。在推廣應(yīng)用《水利水電工程設(shè)計計算程序集》的過程中，我們了解到，市、地、縣級設(shè)計單位很需要更多的水利水電工程的應(yīng)用軟件，特別是CAD方面的應(yīng)用軟件。水利工程網(wǎng)站開辟了應(yīng)用軟件的交流園地，加強應(yīng)用軟件的程序交流和信息交流。歡迎各級領(lǐng)導(dǎo)、工程技術(shù)人員參與。
您可以采用下面的任意一種交流方式：
一、有愿意將自己編制的應(yīng)用程序作為自由軟件，提供給大家無償使用，接受大家的檢驗的，我們衷心的歡迎你們，并向你們表示謝意。
二、愿意將自己編制的應(yīng)用程序，有限制的提供大家使用，當(dāng)需要完全版本時，可以與您具體商議轉(zhuǎn)讓辦法。
GPS越來越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程地質(zhì)勘察測量及定位控制,它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準(zhǔn)難以傳遞的問題,以及在勘察區(qū)控制點較少,或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測條件受限的區(qū)域進行工程地質(zhì)勘察時,運用GPS可大大減少作業(yè)時間,提高測量精度。
二、遙感技術(shù)的應(yīng)用
遙感技術(shù)按照遙感平臺的高度不同,一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類。遙感技術(shù)由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛(wèi)星影像成周期性重現(xiàn)以及獲取資料快速等特點,被廣泛應(yīng)用于水利水電工程中有關(guān)重大工程地質(zhì)問題及相關(guān)的環(huán)境等問題的調(diào)查與研究。
(一)區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究。由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構(gòu)造信息,較好地反映區(qū)域地質(zhì)特征、水系分布特征和地貌形態(tài),所以對研究區(qū)域構(gòu)造格架,確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性有重大作用。因此遙感技術(shù)的應(yīng)用也成為研究此問題必用的手段。
(二)水庫區(qū)塌、滑坡、泥石流調(diào)查。在大型水利水電工程庫區(qū)岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調(diào)查中,有一些工程應(yīng)用遙感技術(shù)利用航衛(wèi)片或彩紅外片進行地質(zhì)解譯,結(jié)合野外現(xiàn)場觀察、復(fù)查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫岸穩(wěn)定性評價的大型或較大型、塌滑體的數(shù)量,分布及其穩(wěn)定狀態(tài)。
(三)巖溶調(diào)查。利遙感影像,特別是彩紅外影像進行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)查有其特殊的優(yōu)勢,像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現(xiàn)象,而且還可以充分利用和其它介質(zhì)紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來河、高壩洲,黃河萬家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來研究巖溶及巖溶滲漏問題,都取到了良好的效果。
(四)中小比例尺地質(zhì)測繪填圖。推廣遙感技術(shù),在保持必須的野外工作量和成圖現(xiàn)場校核工作的前提下,中小比例尺地質(zhì)圖以遙感成圖取代常規(guī)地質(zhì)測繪;建筑物及其它重要地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖優(yōu)先考慮遙感成圖。這是十年前在全國水利水電勘測工作會議上由水利水電規(guī)劃總院提出的“勘測技術(shù)發(fā)展目標(biāo)”文件所確定的。
(五)巖土工程開挖面地質(zhì)編錄。為適應(yīng)大型水利水電工程施工中進行反饋設(shè)計、安全預(yù)報和存檔備查的需在人工開挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開挖中采用地面遙感技術(shù),進行地質(zhì)編錄,并為有關(guān)的穩(wěn)定分析和現(xiàn)場預(yù)報提供翔實的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)是很必要的。為此長江勘測技術(shù)研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻關(guān)中開發(fā)和完善了“高邊坡快速地質(zhì)編錄系統(tǒng)”,并成功地應(yīng)用于長江三峽永久船閘、瀾滄江小灣、清江水布埡等工程的巖質(zhì)高邊坡開挖中的地質(zhì)編錄。該項技術(shù)采用的是數(shù)碼像機攝影,微機現(xiàn)場采集及預(yù)處理,自主開發(fā)的軟件處理可隨時提供巖質(zhì)高邊坡的連續(xù)彩色影像圖和地質(zhì)所需的將邊坡開挖面置于任意方位的線劃圖。
(六)水土保持、防洪與移民安置容量研究。如1994年,長江勘測技術(shù)研究所承擔(dān)的長江上游水土保持重點治理區(qū)滑坡、泥石流發(fā)育程度與穩(wěn)態(tài)區(qū)域研究項目,該項目在研究中利用TM衛(wèi)片對隴南、金沙江下游、三峽庫區(qū)3大片進行解譯與發(fā)育程度的劃分(滑坡分四級,泥石流分五級)作出了區(qū)劃圖,提出了防治意見和預(yù)警系統(tǒng)建立的基本設(shè)想。1990年地礦部航空物探中心與長江委規(guī)劃處、綜勘局一道,開展長江中游干流防洪工程現(xiàn)狀遙感調(diào)查,用TM衛(wèi)片和1∶3萬～1∶5萬彩紅外航片進行解譯和編寫報告,提交的成果獲得了較好的成效。移民安置容量研究,航衛(wèi)片,尤其是彩紅外航片,以其對土地利用類型的可判讀性和現(xiàn)實性,為移民安置容量分析確定提供了新手段。
三、地理信息系統(tǒng)(GIS)
GIS技術(shù)可自動制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質(zhì)圖件,還能處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理、空間分析等問題,將GIS技術(shù)應(yīng)用于工程地質(zhì)信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質(zhì)勘察行業(yè)的熱點和發(fā)展趨勢。目前,國內(nèi)應(yīng)用較多且比較成熟的專業(yè)軟件是由中國地質(zhì)大學(xué)開發(fā)研制的MAPGIS,是一種專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件。
四、工程物探技術(shù)
在我國工程物探雖然起步較晚,但在水利水電工程勘測設(shè)計單位從20世紀(jì)80年代初至90年代初逐漸引進和裝備了一些必要的儀器,如信號增強式地震儀、綜合測井儀、電法儀、透視儀、聲波儀、管線儀、地質(zhì)雷達和鉆孔彩色電視系統(tǒng)等,使物探儀器得到了全面的更新,其中有些是當(dāng)時或至今都是世界水平的新儀器,大大地提高了數(shù)據(jù)采集精度和野外工作效率,促進了物探的發(fā)展。
(一)地球物理層析成像技術(shù)(CT)。CT技術(shù)是利用已有的平洞或鉆孔,通過對采用一定發(fā)射和一定接收方式產(chǎn)生的透射波的采集與處理,反演孔洞間巖體的波速值,并對區(qū)間巖體進行判斷、評價的一種技術(shù)方法。當(dāng)前在勘探孔洞間了解巖體情況尚沒有一個經(jīng)濟的、有效的技術(shù)措施做進一步工作的情況下,CT技術(shù)不失為是一個查明孔洞間巖體總體完整性程度的好方法。做得好,不僅能節(jié)約一定的勘探工作量而且還會對巖體物理力學(xué)性的整評價質(zhì)量的提高有所促進。所以“七五”國家重點科技攻關(guān)以來,包括“八五”和“九五”攻關(guān)幾個涉及水電建設(shè)的項目,涉及水利水電工程地質(zhì)勘探的課題和專題中大多數(shù)都涉及CT技術(shù)攻關(guān)的內(nèi)容,并獲得許多很有成效的成果。
(二)鉆孔彩色電視系統(tǒng)。a53mm的鉆孔彩電是為適應(yīng)水利水電工程勘察的大多數(shù)鉆孔都是a56mm的金剛石鉆孔而設(shè)計制造的;50mm的鉆孔彩色電視是在電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上為適應(yīng)水平風(fēng)鉆孔觀察而設(shè)計制造的,并首次將CCD光電偶合器件應(yīng)用于鉆孔電視。該產(chǎn)品的特點是電路設(shè)計合理,集成度高,性能穩(wěn)定,與傳統(tǒng)的攝像管探頭相比,具有彩色圖像重現(xiàn)性好、幾何失真小、壽命長、耐沖擊、體積小、重量輕、功耗低等特點,是一個更新?lián)Q代產(chǎn)品。當(dāng)前,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,鉆孔彩電又在開發(fā)的圖像處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上研制出多功能鉆孔彩色電視系統(tǒng),系統(tǒng)采用工控級主機,形成控制器、監(jiān)視器、錄相機三合為一的一體化主機。主機可配接多種不同口徑的鉆孔電視探頭,實現(xiàn)圖像數(shù)字化實時采集壓縮存儲,成果可刻錄成VCD光盤,還可進行后期圖像處理及制作。
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1.1大型水電站施工供電的重要性
很多水電站施工現(xiàn)場對施工供電的重視程度往往停留在口頭和書面資料上，對其真正的重要性認(rèn)識很淺薄，認(rèn)為施工供電系統(tǒng)是輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，只要電量能基本滿足施工即可。其實不然，為讓大家了解大型水電站施工供電的重要性，下面列舉幾個實例進行說明。二灘水電站建設(shè)過程中曾發(fā)生一起大壩混凝土澆筑冷卻系統(tǒng)特種變壓器故障的事件，由于沒有備用變壓器，為減少損失，業(yè)主動用了伊爾-76大型運輸機從北京特種變壓器廠“搶”了1臺變壓器到現(xiàn)場，大壩混凝土澆筑前后停了5d，由此產(chǎn)生的直接費用（停工損失、變壓器運輸費用及間接費用（工期損失已遠遠超出變壓器本體價格。長河壩大壩防滲墻灌漿時，由石造成供電線路癱瘓，設(shè)備失電造成正在鉆孔的鉆頭無法拔出，灌漿管路漿液凝固在管內(nèi)，導(dǎo)致這批進口鉆頭全部報廢，給業(yè)主和施工方均造成巨大損失。黃金坪在大壩基坑清理時正值汛期，一次突然的停電，造成基坑水泵及各種施工機械設(shè)備全部被水淹沒，險些引發(fā)重大安全事故，事故停電只30min，卻造成了重大損失。
1.2大型水電站施工供電負(fù)荷都很重
從上面的數(shù)據(jù)看出目前已建和在建的大型水利水電工程的施工供電負(fù)荷，都呈現(xiàn)負(fù)荷重的特點，其規(guī)模不遜于城市用電量。
1.3大型水電站施工供電電壓等級高
一般大型水電站施工區(qū)面積達幾十平方公里，工程浩大，作業(yè)點多、面廣，且負(fù)荷較重。為保證電能質(zhì)量需要進行高電壓輸送，這是導(dǎo)致施工供電電壓等級高的直接原因。如三峽工程施工主供電源和備用電源額定電壓分別是220kV和110kV，下設(shè)35kV變電系統(tǒng)和6kV供電網(wǎng)絡(luò)；錦屏一級電站建設(shè)現(xiàn)場規(guī)劃設(shè)計有子耳河110kV線路和兩回110kV磨錦線；錦屏二級規(guī)劃有110kV磨瀘線、110kV聯(lián)松線和來自磨房溝的110kV線路；長河壩水電站現(xiàn)場規(guī)劃有35kV金長Ⅰ回、35kV金長Ⅱ回和35kV長江線，并下設(shè)6條10kV供電主線；黃金坪規(guī)劃有甘孜州州網(wǎng)110kV供電線路一回，35KV黃江線一回，下設(shè)5條10kV供電主線?？梢娫谶@些大型水利水電工程現(xiàn)場，施工供電的電壓等級都是萬伏級的。
1.4大型水電站施工供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜
大型水利樞紐工程主要包括大壩系統(tǒng)、導(dǎo)流泄洪系統(tǒng)、引水發(fā)電系統(tǒng)三大系統(tǒng)。每個電站的樞紐布置都不盡相同，同時巨大的庫區(qū)帶來延伸幾時公里的復(fù)建公路，這些分散的作業(yè)面決定了大型水利水電工程供電網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性。如三峽工程6kV配電變壓器200多臺套，6kV架空線路約125km，供電網(wǎng)絡(luò)十分復(fù)雜；長河壩與黃金坪為相鄰的梯級電站，其施工供電線路相互延伸，10kV輸電線路共計11條，長約90km，35kV輸電線路4條，長約30km，供電網(wǎng)絡(luò)呈樹枝狀發(fā)散分布。
2存在的問題
大型水利水電工程施工供電系統(tǒng)與傳統(tǒng)施工供電系統(tǒng)相比，因為它的重要性高、負(fù)荷大、電壓等級高和供電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，若仍以以往的傳統(tǒng)供電模式運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生較多的困難。總結(jié)以往參與施工供電管理工作的經(jīng)驗，借鑒其他大型水利工程用電管理模式，認(rèn)為普遍存在如下問題：1施工供電負(fù)荷重、變化頻繁、變化幅度大，電壓波動不易控制。施工供電系統(tǒng)負(fù)荷受工程進度的影響，一般在施工初期、末期用電較少，中期用電量多。1d之內(nèi)，白天用電多，晚間用電少，峰谷差較大。加之很多水電工程在經(jīng)濟不發(fā)達的山區(qū)，外部電網(wǎng)和施工區(qū)內(nèi)部電網(wǎng)抵抗故障能力差，且自然環(huán)境惡劣，極端氣候和地質(zhì)災(zāi)害時有發(fā)生。施工區(qū)供電線路長，電壓壓降大。電網(wǎng)故障及大負(fù)荷的投、切，均易引起電壓大幅波動。2施工供電系統(tǒng)負(fù)荷分布離散，線路和設(shè)備故障率高。水利水電施工現(xiàn)場多為大山深處，沿河道進行布置，工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜、作業(yè)面多，工區(qū)范圍半徑長達幾十公里，受這些因素影響，施工供電線路多為樹枝狀分散布置。同時由于作業(yè)面隨施工進度不停在增減變遷，加上高邊坡開挖、區(qū)域爆破和地方公共設(shè)施影響等多方原因，造成施工供電支線不斷地改遷和增加。隨著工程進展，多年之后施工現(xiàn)場供電網(wǎng)絡(luò)變得分散復(fù)雜，在自然災(zāi)害（泥石流、飛石、大風(fēng)、雷雨等和施工措施不當(dāng)（爆破、短路等情況下，使得供電線路故障率大大增加。而終端用電設(shè)備這方面因為工區(qū)灰塵大，空氣污穢度高，供用電設(shè)備露天安放，絕緣降低，使工區(qū)設(shè)備的故障率平均比城市電網(wǎng)高，還有一部分設(shè)備使用在陰暗潮濕的隧道內(nèi)，加上防護措施不當(dāng)也極易發(fā)生故障。且施工單位為節(jié)省成本，使用的供配電設(shè)備往往采用低標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備或三無產(chǎn)品，有些供用電設(shè)備維護不當(dāng)、超期服役，造成故障率居高不下。3施工供電系統(tǒng)臨時性設(shè)備多，線路變更頻繁。一般大型水電站的建設(shè)周期在10年左右，隨著工程的進展，施工作業(yè)面交替開工，供、用電設(shè)備經(jīng)常移位，線路架設(shè)、拆除頻繁。從控制成本角度考慮，施工用電單位采用的臨時性設(shè)備較多。由于臨時用電線路拆除成本高，考慮地理環(huán)境多為高山陡坡，很多施工用電單位在局部工程完成進行設(shè)備清場時都不愿意拆除廢舊線路，這些失去維護的不規(guī)范線路隨時會爆發(fā)連鎖的安全問題。4施工供電系統(tǒng)備用電源不足，超半徑供電。由于大型水電站的建設(shè)基本在深山峽谷中，各施工作業(yè)面基本上是沿河的左、右岸鋪開。加上受其他供電網(wǎng)絡(luò)輸電線路走廊影響，施工供電走廊有限，變電站的選址和出線布置又受地形、施工的影響，線路架設(shè)困難，大多采取單電源輻射形式供電，合環(huán)點少，備用電源不足，有些負(fù)荷超半徑供電。特別是電站復(fù)建的省道或國道施工，其最遠施工點與電站樞紐區(qū)相聚幾十公里。例如長河壩S211復(fù)建公路長約35km，而施工供電電壓等級為10kV，已遠遠超出供電范圍半徑，導(dǎo)致末端電能質(zhì)量極差。5功率因素普遍偏低。水利水電施工用電設(shè)備中動力設(shè)備占絕大多數(shù)，均為感性負(fù)荷，導(dǎo)致施工供電網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)偏低。施工區(qū)中的用電設(shè)備多為大功率電動機，工作時段集中，功率因數(shù)控制困難，不僅增加供電線路的損失，降低電壓質(zhì)量，同時也降低了工區(qū)供電設(shè)備的有效利用率，增加了工程成本。嚴(yán)重時還會造成用電設(shè)備燒毀，受到地方供電電網(wǎng)的經(jīng)濟處罰。6“外行”管理，隱患較多。水電工程施工用電單位眾多，隊伍參差不齊，且前期多為土建單位，在用電管理上存在專業(yè)薄弱問題，且責(zé)任心不強。水電站施工單位流動性大，人員更換頻繁，真正取得《電工進網(wǎng)作業(yè)許可證》的“電工”很少，缺乏專業(yè)基礎(chǔ)知識，不僅對自身所轄范圍不熟悉，對電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)也是異常陌生，規(guī)章制度的執(zhí)行落實不到位，甚至抗拒執(zhí)行工區(qū)供電系統(tǒng)調(diào)度命令，在線路或設(shè)備發(fā)生故障后，巡查不到位或誤報、瞞報，拖延了事故處理時間，有時甚至擴大了事故范圍，給人身安全帶來極大的威脅。同時施工單位的主要精力放在主體工程施工任務(wù)上，對供用電等輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的重要性認(rèn)識不夠，投入的資金、人員不足，安全意識淡薄，管理松懈，施工單位往往只在業(yè)主供電管理的部門辦好報裝手續(xù)，將供電電源終端建好，其他的事就依靠施工單位的“電工”完成。沒有認(rèn)真嚴(yán)肅地進行用電技術(shù)措施、安全措施、管理措施等施工組織設(shè)計工作，至于安全工器具，則是因陋就簡。很多施工單位根本沒有執(zhí)行建設(shè)部JGG46—88《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》，試驗設(shè)備基本沒有，甚至弄虛作假，嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的安全運行。常見的不合格用電例如:施工方架設(shè)線路不規(guī)范，變壓器、避雷器、斷路器、線路等未進行驗收試驗和年度試驗。設(shè)備安裝也不規(guī)范，現(xiàn)場電纜泡水泡油、設(shè)備護欄高度不夠、安全距離不夠、標(biāo)識警示牌沒有、設(shè)備接地不可靠等，存在極大的安全隱患。7施工供電系統(tǒng)通訊不暢，應(yīng)急反應(yīng)慢。一般水電站的建設(shè)都是在經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)，基礎(chǔ)設(shè)施較差，特別是通訊系統(tǒng)很不可靠。因地處山區(qū)，信號覆蓋面不全，各種電網(wǎng)信息不能及時、準(zhǔn)確匯集到調(diào)度員處，調(diào)度指令也不能順利傳達；另一方面施工單位的用電負(fù)責(zé)人無固定值班點，人員頻繁更換又不及時通報，并且通訊手段配置單一，施工供電系統(tǒng)調(diào)度員指令下達時往往找不到接令人。這些都對負(fù)荷調(diào)整、電網(wǎng)操作、事故處理造成嚴(yán)重影響，延誤最佳的處理時間，造成供電質(zhì)量下降，甚至擴大停電范圍。
3優(yōu)化措施
黃河沙坡頭水利樞紐工程為國家2000年西部大開發(fā)十大項目之一，位于寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)縣境內(nèi)，其上游12.1km為擬建的大柳樹水利樞紐，下游122km為已建成的青銅峽水利樞紐。工程區(qū)距自治區(qū)首府銀川市200km，距中衛(wèi)縣城20km。地處黃河上游干流上，南依香山山脈北麓，北鄰騰格里沙漠南緣，是一座以灌溉、發(fā)電為主的綜合利用水利樞紐工程。
該樞紐由主壩和副壩兩部分組成，其中主壩為混凝土閘壩，最大壩高37.8m，壩長338.45m，壩頂高程1242.6m；副壩位于黃河左岸階地上，為土石壩，最大壩高15.1m，壩長529.2m。水庫正常蓄水位1240.5m，總庫容0.26億m3，總裝機容量12.03萬kW，多年年平均發(fā)電量6.06億kW·h，設(shè)計灌溉面積87.7萬畝。
2物探任務(wù)與要求
黃河沙坡頭水利樞紐工程的物探工作始于1996年，至2003年底全部結(jié)束。期間歷經(jīng)了可行性研究階段、初步設(shè)計階段和技施設(shè)計階段。各階段工作時間及任務(wù)要求如下：
⑴可行性研究階段物探工作于1996年進行，主要任務(wù)是通過巖體波速測試和聲波測井，劃分巖性并了解巖體動彈性參數(shù)。
⑵初步設(shè)計階段物探工作于2000年進行，物探任務(wù)與要求為：
①通過聲波測井取得主壩壩基、交通橋基礎(chǔ)巖體結(jié)構(gòu)、軟硬巖體分布規(guī)律，了解孔內(nèi)軟弱夾層、構(gòu)造破碎帶分布情況，以便驗證和補充鉆探資料。
②測定巖體的縱、橫波速度，并求得泊松比、動彈性模量等參數(shù)。為壩基巖體質(zhì)量評價提供依據(jù)。
③通過綜合物探方法查明副壩壩基地層結(jié)構(gòu)及古河道分布情況。
④查明導(dǎo)流明渠、交通橋地層結(jié)構(gòu)及古渠道分布情況。
⑤通過對灌漿前、后巖體波速測試，評價灌漿試驗效果。
⑶技施設(shè)計階段物探工作于2002～2003年進行，物探任務(wù)與要求為：
①通過對壩基巖體進行地震波測試，了解基礎(chǔ)巖體的彈性波參數(shù)，為工程基礎(chǔ)巖體評價、驗收提供依據(jù)。
②對固結(jié)灌漿的基礎(chǔ)巖體進行聲波檢測，通過灌漿前、后巖體波速的變化情況，評價固結(jié)灌漿效果。
③通過對壩基混凝土墊層進行回彈檢測，了解并查明混凝土墊層與基巖面的膠結(jié)狀況。
3地形及地質(zhì)簡況
3.1地形地貌
壩址區(qū)內(nèi)地勢南西高而北東低，相對高差500～1000m。黃河自西向東流經(jīng)壩址區(qū)，河谷呈不對稱“U”形谷。壩址左岸地勢相對平坦，為黃河Ⅰ級階地，岸邊有美利渠與黃河平行展布；右岸為香山山脈北麓，岸邊有羚羊角渠與黃河平行展布，羚羊角渠南側(cè)地形較陡，且沖溝發(fā)育。
3.2地質(zhì)簡況
壩址區(qū)附近有石炭系、第三系、第四系地層發(fā)育。
主壩壩基為石炭系下統(tǒng)前黑山組(C1q)、臭牛溝組(C1c)、中統(tǒng)靖遠組(C2j)和第三系上新統(tǒng)臨夏組(N2l)地層。壩區(qū)位于窯上復(fù)式倒轉(zhuǎn)向斜的正常翼，巖層遭受構(gòu)造破壞劇烈，層間擠壓帶、小型褶皺、揉皺，小斷層以及節(jié)理、劈理發(fā)育，泥巖呈大小不等的菱形塊體，炭質(zhì)頁巖則呈鱗片狀，并具有失水干裂解體，再遇水泥化的特點，使壩基巖體成為典型的極軟巖。巖層沿走向和傾向均呈舒緩波狀，總體產(chǎn)狀：走向NE45°～EW，傾向SE或S，傾角33°～70°。
副壩、導(dǎo)流明渠、交通橋及水源地部位分布著厚層第四系松散堆積物，表層為風(fēng)積砂，深部則為厚層砂礫石層；基巖為第三系上新統(tǒng)臨夏組(N2l)的棕紅色、紫紅色砂質(zhì)粘土巖，局部夾有礫巖。
4物探方法與技術(shù)
根據(jù)不同勘查階段的任務(wù)要求，物探主要開展了聲波法、地震波法、地質(zhì)雷達法、電阻率法工作。具體方法有：單孔聲波測井、聲波對穿、地震波相遇法、地震波CT、瑞利面波法、高密度電阻率法、地質(zhì)雷達等。
⑴聲波法：包括單孔聲波和聲波對穿。它是彈性波測試方法之一，其理論基礎(chǔ)建立在固體介質(zhì)中彈性波的傳播特性上，采用頻率主要為1k～30kHz和50k～1000kHz兩個頻段。該方法以人工激振的方法向介質(zhì)發(fā)射聲波，在一定距離上接收受介質(zhì)物理特性調(diào)制后的聲波，通過觀測和分析聲波在不同介質(zhì)中的傳播速度、振幅、頻率等參數(shù)解決工程問題。本工程使用儀器為SD—1型聲波檢測儀，單孔聲波由下而上逐點測試，點距為0.2m。聲波對穿由下而上水平同步逐點測試，點距為0.1m。
⑵地震波法：包括地震波相遇法、地震波CT和面波法。其理論基礎(chǔ)與聲波法相同，采用頻率范圍為1～n×100Hz。該方法利用人工激發(fā)的地震波在彈性性質(zhì)不同的地層內(nèi)傳播規(guī)律，研究與巖土工程有關(guān)的地質(zhì)、構(gòu)造和巖土體的物理力學(xué)特性，可對工程場地和人工建筑物的適應(yīng)性進行評價。本工程使用儀器為R24型工程地震儀，地震波相遇法采用4～12道接收，檢波點間距1.0m。地震波CT采用二邊對比觀測系統(tǒng)，激發(fā)點間距1.0m，接收點間距2.0m。面波法采用雙邊激發(fā)，12道接收，檢波點間距2.0m。
⑶高密度電法：以巖土體的電性特征為基礎(chǔ)，通過儀器觀測和分析研究即可取得地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律，以此解決巖土工程問題。本工程使用儀器為WDJD－1型多功能電測儀，選用溫納爾裝置，基本點距為2～3m，電極隔離系數(shù)為9～16。
⑷地質(zhì)雷達法：通過地面的發(fā)射天線(T)向地下發(fā)射高頻電磁波(主頻為數(shù)十?dāng)?shù)百乃至數(shù)千兆赫)，當(dāng)它遇到地下地質(zhì)體或介質(zhì)分界面時發(fā)生反射，并返回地面，被放置在地表的接收天線(R)接收，并由主機記錄下來，形成雷達剖面圖。由于電磁波在介質(zhì)中傳播時，其路徑、電磁波場強度以及波形將隨所通過介質(zhì)的電磁特性及其幾何形態(tài)而發(fā)生變化。因此，根據(jù)接收到的電磁波特征，既波的旅行時間(亦稱雙程走時)、幅度、頻率和波形等，通過雷達圖像的處理和分析，可確定地下界面或目標(biāo)體的空間位置或結(jié)構(gòu)特征。本工程使用儀器為RAMAC/GPR雷達系統(tǒng)，實測采用剖面法，且收發(fā)天線的連線方向與測線方向平行，分別選用主頻50MHz和250MHz兩種天線進行測試，記錄點距0.2～0.5m。
5物探成果概述
在可行性研究階段、初步設(shè)計階段、技施設(shè)計階段共提交物探測試成果報告7份，取得了一定的技術(shù)效果。
5.1可行性研究階段
通過對壩址區(qū)附近的鉆孔聲波測試和右岸PD01平硐硐壁巖體的地震波測試初步掌握了壩基巖體的彈性特征及不同巖性巖體的波速分布的基本規(guī)律。主要成果為：
⑴鉆孔內(nèi)基巖巖體波速主要受巖性控制：第三系上新統(tǒng)臨夏組砂質(zhì)粘土巖的波速均值為2100m/s,而礫巖、砂礫巖的波速均值為2900m/s；石炭系下統(tǒng)泥巖、炭質(zhì)頁巖的波速均值為2560m/s,泥質(zhì)灰?guī)r、砂巖的波速均值為3500m/s，灰?guī)r的波速均值為4000m/s。
⑵PD01平硐巖性主要是石炭系泥巖、頁巖等，巖體裂隙發(fā)育，實測巖體彈性參數(shù)為：縱波速度1500～2500m/s，橫波速度520～1200m/s，動彈性模量1.69～8.10GPa，表明該平硐巖體強度較低。
⑶斷層破碎帶與泥巖、炭質(zhì)頁巖等低波速巖體間無明顯的波速差異，而與灰?guī)r、砂巖等高波速巖體間的波速差異明顯。
⑷該壩址所測巖體波速與巖體風(fēng)化分帶的關(guān)系不甚明顯。
5.2初步設(shè)計階段
5.2.1地層結(jié)構(gòu)
利用地質(zhì)雷達、高密度電阻率法、瑞利面波法等綜合物探方法，并結(jié)合鉆孔資料，基本查明了導(dǎo)流明渠、副壩、交通橋、水源地的地層結(jié)構(gòu)以及古渠道、古河道的分布規(guī)律。主要成果如下：
⑴導(dǎo)流明渠、副壩、交通橋、水源地的地層可分為三層結(jié)構(gòu)。表層主要由風(fēng)積砂等第四系松散堆積物組成，局部出現(xiàn)薄層耕植土，層厚1～12m，電阻率一般為500～1200Ω·m，面波速度一般為150～200m/s；中部巖性為砂卵礫石，層厚8～26m，電阻率一般為200～500Ω·m，面波速度一般為200～350m/s；下部為基巖，巖性為第三系砂質(zhì)粘土巖，該層作為壩基巖體，層厚大于500m，電阻率一般為80～200Ω·m，面波速度一般為450～650m/s。
⑵古渠道主要分布在美利渠北側(cè)，在平面上共有三條展布，主要規(guī)律為：位于導(dǎo)流明渠進水口附近為一條；交通橋上游20m至主壩下游100m之間分為三條；主壩下游100m處至導(dǎo)流明渠出水口附近，最北側(cè)的兩條古渠道合并為一條，而鄰近美利渠的那條古渠道與美利渠平行向下游繼續(xù)延伸。由于這些古渠道都由粉細砂充填，所以物探異常解釋的渠底深度一般為5～10m（古渠道附近正常沉積地層的表層風(fēng)積砂厚度較薄，一般小于3m）。
⑶古河道主要分布在左岸副壩區(qū)，其最大深度不小于30m。上覆地層為砂卵礫石，層厚10～30m，且由導(dǎo)流明渠往北逐漸變厚，下伏基巖為第三系砂質(zhì)粘土巖。
5.2.2聲波測井
通過對鉆孔巖體的聲波測試，較全面地查明了壩址區(qū)內(nèi)不同巖體的聲波變化規(guī)律：
⑴第三系(N2l)地層中，砂質(zhì)粘土巖的巖體縱波平均速度為2120m/s,動彈性模量平均值6.37GPa；礫巖的巖體縱波平均速度為2400m/s，動彈性模量平均值為9.66GPa。
⑵石炭系(C)地層中，泥巖、頁巖、炭質(zhì)頁巖、灰質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、長石石英砂巖等巖體的縱波平均速度為2130～2410m/s,動彈性模量平均值為6.78～12.96GPa；泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、砂巖等巖體的縱波平均速度為3020～3690m/s,動彈性模量平均值為16.70～28.93GPa。
⑶斷層破碎帶的縱波平均速度為2150m/s，動彈性模量平均值為6.91GPa。
5.2.3巖體地震波測試
通過分析右岸PD02平硐硐壁巖體和左岸02#靜載荷試驗場地的地震波測試成果，得出下列基本結(jié)論：
⑴巖體彈性波參數(shù)均相對較低，縱波速度一般為1000～2500m/s，巖體動彈性模量一般為1.1～9.6GPa。
⑵巖體泊松比（μ）與巖體縱波速度（Vp）具有較好的相關(guān)性，相關(guān)關(guān)系為：
μ=0.4629-0.00006Vp；相關(guān)系數(shù)R=0.97………………………（1）
⑶巖體縱波速度各向異性差異不顯著，各向異性系數(shù)一般小于1.2。
⑷受開挖擾動卸荷的影響，在垂直方向上巖體具有兩層速度結(jié)構(gòu)，表層地震縱波速度僅為400m/s，埋深約為0.6～0.7m。
5.2.4右岸灌漿試驗檢測
綜合分析灌漿前后巖體的聲波和地震波測試結(jié)果可知：
⑴壩基巖體具有一定的可灌性，灌漿后巖體強度得到一定的改善。
⑵地震波CT測試效果優(yōu)于單孔聲波測井的測試效果，既跨孔透射法優(yōu)于單孔聲波測井。
⑶地震波CT測試，更能客觀地評價灌漿試驗的灌漿效果。灌漿前后整體波速提高率一般為5～12%。
5.3技施設(shè)計階段
5.3.1壩基巖體地震波測試
為提供樞紐工程壩基建基面巖體彈性波參數(shù)的建議值，我單位于壩基開挖工作前期，在擬開挖的壩基巖體上，模擬現(xiàn)場施工條件，進行了壩基巖體地震波測試的試驗工作?？偨Y(jié)出了不同開挖方式對壩基巖體擾動的影響程度、原狀巖體經(jīng)開挖暴露后縱波速度隨時間的變化規(guī)律、物探工作的測試方法、測試時機及壩基巖體的開挖方式，并提交了建基面巖體波速驗收標(biāo)準(zhǔn)的建議值。
在壩基開挖施工期間，采用試驗時確定的測試方法——地震波相遇時距曲線觀測系統(tǒng)，以基巖面巖體基本未擾動為原則，在人工撬挖的保護層上進行了大量的地震波測試工作。測線總長度累計15967m。取得了豐富的壩基巖體的彈性波參數(shù)，為壩基巖體的評價、驗收提供了定量指標(biāo)。壩基巖體地震縱波速度的變化規(guī)律基本上反映了壩基巖體分布的規(guī)律。
5.3.2安裝間、北干電站、河床電站、隔墩壩基礎(chǔ)巖體固結(jié)灌漿聲波檢測
根據(jù)初設(shè)階段灌漿試驗的檢測成果，并結(jié)合灌漿區(qū)內(nèi)巖體親水性強的特點，確定了壩基巖體固結(jié)灌漿物探檢測采用鉆孔聲波透射法進行。
通過分析安裝間～隔墩壩的17對鉆孔灌漿前后聲波透射的測試結(jié)果表明，雜色泥巖、灰質(zhì)泥巖灌漿后的波速總體平均提高率為6.3%，此結(jié)果與初設(shè)階段的測試結(jié)果基本一致；砂巖條帶灌漿后波速總體平均提高率為10.1%，說明砂巖條帶的灌漿效果相對較顯著。
5.2.3壩基巖體混凝土墊層回彈檢測
壩基巖體混凝土墊層回彈檢測的目的是了解并查明混凝土墊層與基巖面的膠結(jié)狀況?；貜梼x主要用于檢測混凝土強度，該工程中使用回彈儀（型號為HT—3000）檢測混凝土墊層與基巖面的膠結(jié)狀況是其應(yīng)用范圍的拓展。檢測的基本原理如下：
當(dāng)混凝土墊層與基巖膠結(jié)緊密或膠結(jié)良好時，混凝土與壩基巖體形成一個整體，此時在混凝土表面測試的回彈值應(yīng)為混凝土強度的真實反映；當(dāng)混凝土墊層與基巖之間膠結(jié)不良或膠結(jié)面出現(xiàn)架空時，由于混凝土的約束力降低而使回彈時產(chǎn)生顫動，造成回彈能量損失，從而導(dǎo)致在混凝土表面測試的回彈值低于正常混凝土強度的真實回彈值。由此，可根據(jù)實測混凝土表面回彈值的變化規(guī)律，來定性地判斷混凝土墊層與基巖的膠結(jié)狀況。
參照《回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程》(JGJ/T23—2001)及回彈儀的率定結(jié)果并結(jié)合工程實際情況，C20混凝土(齡期大于28天)的實測回彈平均值應(yīng)不小于25.0。而實測回彈平均值小于25.0的測區(qū)是由于混凝土墊層與基巖間膠結(jié)不良或脫空所至。檢測結(jié)果表明：
基礎(chǔ)巖體為雜色泥巖、灰質(zhì)泥巖的壩段，實測回彈平均值小于25.0的測區(qū)約占測區(qū)總數(shù)的28.0%。說明混凝土墊層與基巖間脫空現(xiàn)象較明顯；而在南干電站，基礎(chǔ)巖體主要為砂巖。實測回彈平均值小于25.0的測區(qū)僅占該部位測區(qū)總數(shù)的3.8%，說明混凝土墊層與砂巖的膠結(jié)狀況相對較好。
6總結(jié)
可行性研究階段、初步設(shè)計階段的物探成果在技施設(shè)計階段均得到驗證，如5.2.1中的地層結(jié)構(gòu)空間變化規(guī)律已在基礎(chǔ)開挖后得到證實，其開挖結(jié)果與物探解釋成果基本一致，取得了較好的應(yīng)用效果，發(fā)揮了物探的應(yīng)有作用。
縱觀可行性研究階段、初步設(shè)計階段和技施設(shè)計階段的物探成果及其工作量，黃河沙坡頭水利樞紐壩址區(qū)的主要工程地質(zhì)問題是建基巖體的質(zhì)量問題，所以在工程建設(shè)的每個階段都進行了大量的基礎(chǔ)巖體彈性波測試，使得測試成果得到進一步加強。下面僅就壩基巖體的質(zhì)量特征進行總結(jié)。
6.1壩基巖體彈性特征
⑴壩基巖體彈性波普遍偏低，主要是因為巖體主要由泥、頁巖等泥質(zhì)巖類組成，且?guī)r體中破裂結(jié)構(gòu)面發(fā)育，巖體破碎所致。
⑵實測壩基巖體地震縱波速度一般為1000～2500m/s，巖體動彈性模量一般為1.10～9.60GPa。巖體泊松比與巖體縱波速度具有較好的相關(guān)性，相關(guān)關(guān)系見（1）式。
⑶受巖石結(jié)構(gòu)、微裂隙、劈理、層理發(fā)育影響，致使巖體波速值各向差異不顯著。壩基巖體彈性波測試結(jié)果表明：雜色泥巖、薄層灰質(zhì)泥巖、厚層灰質(zhì)泥巖、炭質(zhì)頁巖、砂巖的平行地層走向和垂直地層走向的地震縱波速度比值分別為1.04、1.08、1.06、1.07、1.03。
⑷壩基巖體同一巖性的聲波速度比地震波速度一般高約20%～40%。地震波主頻約為n×100Hz，屬低頻范圍，而聲波主頻約為10k～20kHz，屬高頻范圍，雖然兩者均屬于彈性波的范疇，但由于兩者的震源擾動機制、波源頻率、測段長度的不同以及測試巖體具有的低通濾波作用的影響，使得同一巖性的聲波速度高于地震波速度。
6.2壩基巖體卸荷特征
⑴爆破開挖、機械開挖對壩基巖體擾動明顯。經(jīng)爆破開挖和機械開挖后，表層的縱波速度一般為400～700m/s，影響深度為0.2～0.6m。
⑵原狀巖體經(jīng)開挖暴露后，縱波速度有隨時間延長而降低的趨勢，在11小時內(nèi)縱波速度值下降5%左右。
⑶壩基邊坡巖體較建基面巖體卸荷影響相對較大，一般邊坡巖體地震縱波速度略低于建基面巖體地震縱波速度。如雜色泥巖、薄層灰質(zhì)泥巖、厚層灰質(zhì)泥巖邊坡的實測地震縱波速度平均值分別為1430m/s、1380m/s、1840m/s，而其建基面的實測地震縱波速度平均值分別為1510m/s、1460m/s、1910m/s。
⑷開挖方式和暴露時間直接影響巖體卸荷程度和彈性波速，因此采取有效的開挖方式，減少對基礎(chǔ)的擾動，并及時保護對工程來講非常重要。
7體會
物探工作是各個設(shè)計階段工程勘察的重要組成部分。隨著我國水利水電事業(yè)的快速發(fā)展，類似工程今后可能還會遇到。通過黃河沙坡頭水利樞紐的工程實踐，頗有體會：
⑴要充分理解《規(guī)范》和《任務(wù)書》對每一勘探階段所要求的精度和深度，扎實做好每一勘探階段的基礎(chǔ)工作。筆者認(rèn)為，黃河沙坡頭水利樞紐物探工作的布置、資料解釋比較合理，起到了前期成果指導(dǎo)后期工作，后期成果補充、驗證前期工作的效果。
⑵努力提高自身的技術(shù)水平，加大物探新方法、新技術(shù)的投入。如在重要壩段或地質(zhì)條件復(fù)雜壩段，進行地震波CT測試，這樣既可加強技術(shù)效果，又可提高經(jīng)濟效益。
現(xiàn)階段水利工程投標(biāo)在程序上不夠透明，監(jiān)控不到位，投標(biāo)個體混亂。許多水利工程投標(biāo)程序不規(guī)范，人為安排招投標(biāo)過程。評審過程不公開、不公示，負(fù)責(zé)招標(biāo)的工作人員暗箱操作，收取企業(yè)回扣，有些甚至為內(nèi)定施工單位量身定做招標(biāo)文件。目前許多水利行政管理單位都設(shè)有下級施工企業(yè)，企業(yè)法人代表一般都是水利行政管理機構(gòu)的內(nèi)部人員。這些下屬企業(yè)來競標(biāo)的話，就造成了招標(biāo)單位和投標(biāo)單位重疊，所謂公開招投標(biāo)也只是形同虛設(shè)，無形中給暗箱操作制造了有利條件。投標(biāo)公司前期工作不到位，對所投標(biāo)工程缺乏了解，盲目參與投標(biāo)。對工程的性質(zhì)特點、施工難度、資金情況等不了解，盲目參與投標(biāo)，購買標(biāo)書后發(fā)現(xiàn)沒有能力完成目標(biāo)工程項目，從而產(chǎn)生棄標(biāo)。投標(biāo)公司出具的文件不符合招標(biāo)要求。得到工程招標(biāo)信息后，并沒有詳細了解招標(biāo)公告的具體要求，僅僅憑借以往的工作經(jīng)驗提供投標(biāo)所需的文件材料，不符合要求，達不到購置標(biāo)書的標(biāo)準(zhǔn)，無法購買標(biāo)書。投標(biāo)公司之間存在串標(biāo)、購標(biāo)等不合理現(xiàn)象。為了達到中標(biāo)以謀求商業(yè)利益的目的，部分投標(biāo)公司采用不正當(dāng)競爭手段，排擠其他競標(biāo)者，相互約定故意抬高或壓低投標(biāo)工程報價，或者競標(biāo)公司之間先內(nèi)部競價，定好中標(biāo)者后再參加正式投標(biāo)。投標(biāo)公司標(biāo)書制作不規(guī)范，內(nèi)容不完整不嚴(yán)謹(jǐn)。在招投標(biāo)活動中，標(biāo)書就是企業(yè)形象的直接代表，直接體現(xiàn)企業(yè)對工程招標(biāo)的理解和相應(yīng)對策。標(biāo)書的優(yōu)劣對于企業(yè)能否投標(biāo)成功起著決定性的作用。部分投標(biāo)公司對標(biāo)書制作不夠重視，標(biāo)書制作人員的知識結(jié)構(gòu)和理解能力有限，再加上時間上的局限性等客觀因素，既不進行前期準(zhǔn)備工作，也不了解相關(guān)采購信息，很容易造成標(biāo)書制作不規(guī)范、內(nèi)容缺失、前后矛盾、錯誤漏洞頻出等問題。例如，投標(biāo)文件簽署錯誤，要求簽字的地方蓋了章，或者漏簽漏蓋，副本蓋了章正本卻沒蓋；標(biāo)書中投標(biāo)報價書寫錯誤，前后不一致，分項報價與總報價有出入；標(biāo)書文件格式不符合要求。招標(biāo)文件中一般對投標(biāo)文件格式有著嚴(yán)格的要求，對企業(yè)所提供的證明材料、報價表格等都規(guī)定了嚴(yán)格統(tǒng)一的格式。部分投標(biāo)公司造假資質(zhì)或借用資質(zhì)以滿足投標(biāo)要求。出于對工程項目的技術(shù)要求和施工質(zhì)量要求，水利工程項目招標(biāo)時一般都要求參與投標(biāo)的單位必須具備相應(yīng)的施工技術(shù)資質(zhì)。有些施工企業(yè)本身不具備工程所需的資質(zhì)要求，但是為了參與投標(biāo)取得競爭資格，就借用同類型有資質(zhì)施工企業(yè)的相關(guān)資質(zhì)，甚至弄虛作假，造假資質(zhì)。另外一些投標(biāo)公司為了壓低工程報價，在標(biāo)書中刻意壓低利潤甚至虧損來參加競標(biāo)。一旦此類企業(yè)中標(biāo)，在施工過程中一定會偷工減料，使整個水利工程的建設(shè)質(zhì)量大打折扣，甚至產(chǎn)生豆腐渣工程，嚴(yán)重?fù)p害公共利益。
2水利工程投標(biāo)常見問題的解決措施以及投標(biāo)技巧
高度重視工程投標(biāo)工作，提高投標(biāo)工作人員的綜合素質(zhì)。相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)必須高度重視工程投標(biāo)工作，為投標(biāo)工作人員提供政策和技術(shù)等多方面保障。做好投標(biāo)工作，相關(guān)人員配備是關(guān)鍵。參與投標(biāo)的必須是具有相關(guān)專業(yè)知識和施工經(jīng)驗的復(fù)合型人才，對于相關(guān)經(jīng)濟和法律背景知識也應(yīng)當(dāng)有所涉獵。熟悉相關(guān)招投標(biāo)法律法規(guī)，詳細閱讀招標(biāo)文件。避免憑以往經(jīng)驗和自我感覺行事，加強學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，提高投標(biāo)人員的綜合素質(zhì)。將失誤率降至最低。做好投標(biāo)前的前期準(zhǔn)備和現(xiàn)場考察工作。前期準(zhǔn)備和現(xiàn)場考察是水利工程投標(biāo)工作的重要環(huán)節(jié)。由于地形、氣象、水文等自然因素對水利工程施工有較大影響，所以投標(biāo)單位在獲得招標(biāo)文件后應(yīng)結(jié)合文件內(nèi)容，組織相關(guān)人員深入工程現(xiàn)場，熟悉工程施工現(xiàn)場的周邊環(huán)境，收集現(xiàn)場信息，調(diào)查施工現(xiàn)場地區(qū)的經(jīng)濟條件和技術(shù)條件，為以后標(biāo)書的編制打好基礎(chǔ)。吃透招標(biāo)文件，有效規(guī)避風(fēng)險，提高中標(biāo)幾率。招標(biāo)文件體現(xiàn)了招標(biāo)單位對水利工程建設(shè)的具體要求和工程現(xiàn)場的基本信息，是編制標(biāo)書的主要依據(jù)。從招標(biāo)文件中可以了解到水利工程的工程概況和招標(biāo)設(shè)計意圖。投標(biāo)文件必須與招標(biāo)文件的要求相符合，并作出正確完整的響應(yīng)，才有可能中標(biāo)。投標(biāo)單位應(yīng)認(rèn)真核對招標(biāo)文件中的工程清單，不僅是控制總投資額的主工程量，還包括其他分項目的工程量。對于不一致和明顯不合理的設(shè)計，報價時應(yīng)適當(dāng)降低，因為將來可能會進行改進或者取消。認(rèn)真研究招標(biāo)文件中對于廢標(biāo)和無效標(biāo)的條款規(guī)定，盡最大可能避免廢標(biāo)和無效標(biāo)的出現(xiàn)。注重細節(jié)，一絲不茍做好標(biāo)書的編制工作。嚴(yán)格按照招標(biāo)文件要求的標(biāo)準(zhǔn)和格式來編制標(biāo)書。對招標(biāo)文件中要求投標(biāo)者提供的人力財力和技術(shù)方面的證明材料一定要積極響應(yīng)，提供足夠證明材料，將營業(yè)執(zhí)照、工程資質(zhì)證明材料、法人代表授權(quán)書等分門別類整理好，證明自己完全有能力完成工程設(shè)計施工。標(biāo)書的核心內(nèi)容應(yīng)包括投標(biāo)報價和工程施工組織設(shè)計，二者相輔相成，不可偏廢。一方面在確保工程質(zhì)量的前提下，合理降低工程報價。由于水利行業(yè)的特殊性，一般能滿足工程建設(shè)資質(zhì)要求的企業(yè)并不多，因此充分了解競爭對手，合理報價是十分必要的。另一方面必須保證施工方案的科學(xué)性和合理性，充分考慮施工中可能出現(xiàn)的問題，并作出切實可行的預(yù)案，完善質(zhì)量控制和安全防護措施，確保施工安全和施工質(zhì)量。嚴(yán)格遵守誠實守信的基本原則，保證標(biāo)書的真實性和嚴(yán)謹(jǐn)性。一旦中標(biāo)，標(biāo)書就自動成為合同的一部分，企業(yè)必須完全履行標(biāo)書中規(guī)定應(yīng)承擔(dān)的義務(wù)。避免為了中標(biāo)而不顧實際情況弄虛作假，天花亂墜地宣傳自己。提高合同管理意識，從實際出發(fā)，誠實守信。競標(biāo)過程中出現(xiàn)串標(biāo)、購標(biāo)等情況時，盡量置身事外，避免參與其中，或者直接放棄，避免產(chǎn)生不必要的名譽和經(jīng)濟損失。
3結(jié)語
