南水北调一期工程（精选7篇）
南水北调一期工程 篇1
生态水文分区亦称生态水文区划, 是指在对流域生态水文系统客观认识和充分研究的基础上, 揭示流域自然生态水文系统的相似性和差异性规律以及人类活动对流域生态水文系统干扰的规律, 从而进行整合和分区, 划分区域的生态水文单元[1]。
南水北调第一期工程主要供水市县包括了江苏、安徽、山东3个省的71个市县区域。工程的实施不仅能大大缓解受水区水资源供需矛盾, 极大促进区域经济社会的可持续发展, 也将对受水区生态环境产生深远影响。对南水北调中线一期工程受水市县进行生态水文区的划分, 能够在一定程度上了解东线一期工程受水区的基本生态水文概况, 并能为以后的相关研究提供一定的依据。
1 分区指标体系的构建
1.1 指标确定的原则
分区指标是生态水文区划的基础, 指标确定得是否合理对于后续的生态水文分区有着决定性的影响, 合理的分区指标的确定能够使得分区的结果更为科学, 更能反映各区域之间的差异性和相似性。因此分区指标体系的建立必须遵循一定的指导思想和原则。建立生态水文区划指标体系应遵循主导因素性、特殊性、完整性、可操作性、相对一致性等原则[2]。
1.2 分区指标体系的确定
选取合适的分类指标对于分区的结果有很大的影响, 这些指标要和聚类分析的目标密切相关, 要反映分类对象的特征, 指标在不同研究对象上的值应具有明显差异, 指标之间不应高度密切相关;此外, 所选取的指标还要具有一定的可操作性[3,4]。经过对比分析, 所选了13个指标, 如表1所示。
2 层次分析法确定指标权重
2.1 层级分析法原理
层次分析法 (Analytic Hierarchy Process, AHP) 是由美国匹兹堡大学运筹学家T L Saaty于20世纪70 年代中期提出的一种多准则决策方法[5], 这一方法的核心是将决策者的经验判断给予量化, 从而为决策者提供定量形式的决策依据, 具体步骤如下[6]。
(1) 建立层次结构, 把问题分解成若干层次。
第一层为总目标, 中间层可根据问题的性质分为目标层 (准则层) 、部门层、约束层等, 最底层一般为方案层或措施层。
(2) 构建两两成对比较的判断矩阵。
判断矩阵表示针对上一层次某单元 (元素) , 本层次与它有关单元之间相对重要性的比较。
(3) 计算指标权重系数。
在对各元素两两比较其重要性得到判断矩阵后, 求出判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量, 然后将特征向量归一化 (使各个分向量的和为1 ) 后所得到的特征向量的各个分量就是各个元素的权重。
(4) 一致性检验。
所谓判断思维的一致性是指专家在判断指标重要性时, 当出现3个以上的指标相互比较时, 各判断之间必须协调一致, 不能出现内部相互矛盾的结果。
(5) 层次总排序。
在求得单一准则下各指标的权重后, 还要计算各个层次所有元素对于最高层 (总目标) 相对重要性的排序权值, 称为层次总排序。这一过程是最高层到最底层逐层进行的。
2.2 指标权重的确定
本文在对生态水文分区内涵分析的基础上, 在参考相关文献资料和综合专家意见的基础上, 将生态水文特性确定为目标层, 将地形地貌、土地利用情况、水土流失情况、水资源特性指标以及经济特性指标设为约束层, 各单项评价指标设为方案层。具体如表2所示。
在建立生态水文分区要素层次结构的基础上, 邀请相关专家进行讨论, 确定各指标间的相对重要性, 从而构建两两成对比较的判断矩阵。判断矩阵的计算过程主要可以归结为计算判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量。经过计算得到其最大特征根λmax所对应的标准化的特征向量W的各分量则是下一层因素相对于上一层因素而言的相对重要性排序, 即下一层因素相对于上一层因素而言的权重[8,9,10]。经过计算所有方案层因素相对于目标层因素而言的权重系数如表2所示。
3 分区的原则和方法
3.1 分区原则
现存区域生态水文系统是自然界长期演化发展和人类活动干扰的共同结果。不同区域生态水文系统占据着一定的地理空间位置, 具有各自的结构、功能特点, 而且受不同强度的人类活动的影响。但是从另一方面来看, 各区域生态水文系统不是截然分开的, 它们之间是相互包含, 相互联系, 互为影响的。因此, 生态水文分区必须遵循以下原则[7,8,9]:差异性、完整性、等级性、相似性以及人为影响强弱不同性等原则。
3.2 分区方法
本文采用Hierarchical Cluster分析法进行生态水文分区。Hierarchical Cluster分析法又叫分层聚类分析法。在分层聚类中, 根据聚类过程的不同, 又可分为凝聚法和分解法。凝聚法的主要思想是一开始把每个个体视为不同的类, 然后通过距离的比较逐步合并直到把参与聚类的个体合并成事先规定的类别数为止;分解法的思想是一开始把所有的个体视为同一类, 然后通过距离的比较逐层分解, 直到把参与聚类的个体合并成事先规定的类别数为止[11,12]。
分层聚类一般采用以下步骤[13]:
(1) 定义2个用户的平均距离。若有用户a和b, 由公式 (1) 知, a到b的距离不等于b到a的距离, 即d (a, b) ≠d (b, a) , 于是定义用户a和用户b的平均距离为dm (a, b) =[d (a, b) +d (b, a) ]/2。
(2) 定义2个用户群Ci与Cj的距离。设2个用户群的中心点分别是Ci与Cj, 则这2个用户群间的距离为用户Ci和Cj的平均距离, 即D (Ci, Cj) =dm (Ci, Cj) 。
(3) 对任意用户群Ci, 计算Ci与其他用户群Cj (j≠i) 的距离;搜索距离最小的用户群Ck, 即D (Ci, Ck) =min[D (Ci, Cj) ], (j≠i) 。然后将Ci和Ck合并生成一个新的用户群Cik。
(4) 对用户群Cik作两个判断。其一, 用户群中任意两个用户的最大距离不得大于一个阈值dmax;其二, 用户群中任意两个用户的最小距离不得大于一个阈值dmin。因为如果用户群中存在两个用户的距离大于dmax, 则说明新的用户群中存在一些用户, 他们属性的相似性不够, 需额外考虑。如果用户群中两个用户的最小距离大于dmin, 则说明用户群Ci和Ck的相似性不够, 不应该关联它们。
(5) 若Cik满足步骤d的两个判断, 则完成用户群合并, 即保留Cik并删除Ci和Ck, 并计算用户群Cik的中心点;否则, 放弃合并, 删除用户群Cik, 保留原用户群Ci和Ck。
(6) 采用层次的自底向上的方法进行合并, 重复步骤 (1) - (5) , 当没有其他可以合并的用户群时, 算法结束。
4 生态水文分区
4.1 初步分区的结果
南水北调东线一期工程受水市县总共有71个, 行政上分别属于山东、安徽、江苏3个省, 考虑到拥有数据的情况以及实际的地理状况, 初步拟定分为5～10个区。本分区采用spss中的分层聚类方法进行分区, 分区结果如表3所示。
从表3中可以看出, 受水市县分属于山东、江苏和安徽3个省, 地理位置都比较接近, 各市县的生态水文特性和经济特性指标都比较接近, 在将受水区分为5个以上的区的时候, 有的区内包含的市县个数太少, 使得分区的结果比较凌乱, 破坏了地理位置的相对统一性和完整性, 不便于以后的利用。因此, 综合各方考虑, 本研究决定选择分为5个区的方案。
4.2 调 整
从表3可以看出, 分为5区的方案从整体上来看每个区所包含的市县个数比较适中, 从地理位置上看每个区也比较完整, 但是由于资料误差或其他一些原因, 使得有一些市县与周围市县划入了不同的区, 考虑到分区结果的完整性和可利用性, 根据地理位置的远近以及周围市县分区的状况, 必须对分区的结果进行调整。结合生态水文区划系统架构的建立和生态水文区划体系的形成要求, 确定进行调整及归并的原则如下。
(1) 本生态水文区划应保持地貌单元的相对完整性, 结合山东省、江苏省以及安徽省的地势图, 结合其属性将零星的区划单元并入相应的地貌单元中。
(2) 在区划结果调整中应充分注重水资源特性指标的一致性, 在其他要素存在差异不显著时, 按水资源特性指标为主进行区划调整。
(3) 调整过程中参考以往的生态水文区划及相关区划结果, 进行比较分析, 然后对本分区的结果进行调整。
4.3 命 名
根据选取的分区指标以及各指标对于各地区生态水文环境影响程度的不同, 拟定按照各区所处的行政地理位置、水蚀状况以及气候条件来命名, 其中5个区的名字如下:Ⅰ淮南丰水轻度侵蚀生态水文区;Ⅱ苏北、皖北及鲁东南多水轻度侵蚀生态水文区;Ⅲ鲁东北平水微度侵蚀生态水文区;Ⅳ鲁西平水轻度侵蚀生态水文区;Ⅴ鲁西北平水中度侵蚀生态水文区。
4.4 分区结果
根据调整及命名的原则, 南水北调东线一期工程受水区分区结果如表4以及图1。
5 结 语
本文系统地研究了南水北调东线一期工程受水市县的生态水文环境特性指标、水资源特性指标以及对当地生态水文环境有一定影响的经济特性指标, 并在此基础上, 运用聚类分析法对受水市县进行生态水文区划分, 取得以下主要成果。
(1) 在生态水文分区原则的指导下, 选取了对一个地区的生态水文环境影响较大的生态水文环境特性指标、水资源特性指标以及经济特性指标, 构建了本研究的生态水文分区的综合评价指标体系。
(2) 根据东线一期工程受水区的各生态水文环境特性指标、水资源特性指标以及经济特性指标, 运用分层聚类分析法, 把东线一期工程的受水区划分为5个区。通过本次的研究, 对南水北调东线第一期工程受水区进行生态水文分区, 以此了解东线一期工程受水区的基本生态水文概况, 并且为以后相关的研究, 如:受水区生态水文效应评估理论与方法研究、水资源合理配置模式下的生态水文效应评估技术研究以及调水工程生态保育措施生态效益评估技术研究等提供一定的依据。
南水北调一期工程 篇2
2008-1-18
南水北调东中线第一期工程档案管理规定
第一章 总 则
第一条 为规范南水北调东、中线第一期工程档案管理，维护工程档案的完整、准确、系统和安全，充分发挥工程档案在工程建设、管理、运行和利用等方面的作用，根据《中华人民共和国档案法》、《中华人民共和国档案法实施办法》、《重大建设项目档案验收办法》以及国家有关档案工作规范和标准，结合南水北调东、中线第一期工程建设管理实际，制定本规定。
第二条 南水北调东、中线第一期工程档案是指该两项工程设计、建设、验收、试运行阶段等工程建设与管理工作中形成的、具有保存价值的不同形式的历史记录。南水北调东、中线第一期工程档案是国家档案资源的重要组成部分。
第三条 南水北调东、中线第一期工程档案管理应按照统一领导、分级管理的原则，建立、健全工程档案管理体系，确保工程档案的完整、准确、系统、安全和有效利用。
第四条 工程档案管理是南水北调工程建设管理的重要组成部分。在南水北调东、中线第一期工程建设中，工程档案管理应纳入工程建设管理程序、工作计划及合同管理，与工程建设管理同步实施。
第五条 南水北调东、中线第一期工程建设各有关单位应建立工程档案管理工作领导责任制和相关人员岗位责任制，并明确工程档案管理机构，配备必要人员及设施、设备，统筹安排工程档案管理工作所需资金，建立健全工程档案管理的各项规章制度，保证工程档案管理有序进行。
第六条 工程档案管理必须严格执行国家保密法律、法规，确保工程档案实体与信息的安全。
第七条 本规定适用于南水北调东、中线第一期主体工程建设项目。配套工程建设项目可参照执行。
第二章 管理体制
第八条 在国家档案行政管理部门的监督、指导下，国务院南水北调工程建设委员会办公室（以下简称“国务院南水北调办”）负责南水北调东、中线第一期工程档案管理工作的统筹规划、组织协调和监督指导，组织工程档案工作。
第九条 在所在地省级档案行政管理部门的监督、指导下，省（直辖市）南水北调办事机构应做好职责范围内的工程档案工作。江苏省、山东省南水北调办事机构负责本省南水北调东线第一期工程项目档案管理的检查和指导工作；北京市、天津市、河北省、河南省南水北调办事机构负责本省（直辖市）建管机构承担建设的南水北调中线第一期工程委托项目档案管理的检查和指导工作；湖北省南水北调办事机构负责汉江中下游补偿工程项目档案管理的检查和指导工作。上述办事机构参与或受国务院南水北调办委托组织有关的南水北调东、中线第一期工程设计单元工程项目档案的验收工作。
第十条 项目法人对所负责建设的工程（包括直接管理项目、代建项目、委托管理项目）档案管理负总责，包括：建立健全工程档案管理规章制度和业务规范，明确工程档案管理经费渠道，设置工程档案管理机构，配备工程档案管理专职人员，配置工程档案管理设施；负责接收和统一管理所辖工程建设项目的档案；负责对直接管理项目建设管理单位和代建、委托项目建设管理单位的工程档案工作进行管理和监督、检查；负责组织工程项目合同验收阶段的有关工程档案专项验收工作。
第十一条 项目法人直接管理的项目建设管理单位，代建、委托项目建设管理单位具体负责项目档案的收集、整理、归档工作，并按规定向项目法人移交。项目各参建单位（包括设计、施工、监理等单位），负责所承担项目的档案收集、整理、归档工作，并按规定向项目建设管理单位移交。
第三章 档案管理
第十二条 南水北调东、中线第一期工程档案应与工程建设实施同步管理。签订合同、协议时，应对工程档案收集、整理、移交提出明确要求和违约责任；检查工程进度与施工质量时，应同时检查工程档案的收集、整理情况；在进行工程验收时，应同时审查、验收工程档案的归档情况。
第十三条 工程档案是衡量工程质量的重要依据，是工程成果的组成部分。凡未按档案管理要求完成归档任务或工程档案质量不合格的项目，建设管理单位可暂扣工程保证金，并督促责任方完成归档任务，直到满足档案归档要求为止。
第十四条 各单位应加强工程档案基础业务建设，积极采用新技术，开展工程档案信息化工作，建立工程档案数据库，开发工程档案信息资源，提高工程档案管理现代化水平，为工程建设与管理服务。
第十五条 项目法人应按时向国务院南水北调办报送《南水北调东、中线第一期工程建设档案管理情况登记表》、《南水北调东、中线第一期工程建设项目档案管理登记表》（见附件1、2）。
第十六条 各单位应对在工程档案工作中做出突出成绩的部门和人员，给予表彰和奖励。对于违反本规定的单位或个人，上级主管部门可采取通报批评等方式限期整改；对逾期未改，并负有直接责任的领导和具体负责人，上级主管部门可视具体情况予以处分。触犯档案法律法规，造成严重后果的，依法追究法律责任。
第四章 档案的整理与归档
第十七条 工程各参建单位负责对所承建部分文件材料的收集、整理，在合同验收、设计单元工程完工验收前，应完成对有关文件材料的收集、整理、归档工作。归档文件材料须交监理单位审查，并签署鉴定意见。工程档案通过验收后由各参建单位按规定移交给项目建设管理单位，项目建设管理单位将档案移交项目法人，交接双方应认真履行交接手续。
第十八条 工作调动时未交清有关应归档文件材料的人员，不得办理调动手续。任何个人或部门均不得将应归档的文件材料据为己有或拒绝归档。
第十九条 项目法人应依据国家有关规定，结合工程项目实际制订出相应的工程档案分类编号方案、归档范围及保管期限，并报国务院南水北调办备案。
第二十条 工程档案保管期限定为永久、长期、短期三种，长期为16—50年（含50年）、短期为15年以下。长期保管的档案实际保管期限不得低于工程项目的实际寿命，短期保管的档案在工程全线通水前应予保存。
第二十一条 案卷应符合《科学技术档案案卷构成的一般要求》（GB/T 11822-2000）及《国家重大建设项目文件归档要求与档案整理规范》（DA/T 28-2002）的要求。归档图纸应按《技术制图复制图的折叠方法》（GB/T 10609.3-1989）要求统一折叠。
第二十二条 竣工图必须真实反映工程建设的实际。施工单位应做好变更文件材料的收集、整理、归档，按有关规定编制竣工图。竣工图标题栏已标明竣工图的可不加盖竣工图章，但应加盖监理审核章，由施工图编制为竣工图的，编制单位需加盖竣工图章（竣工图章、监理审核章式样见附件3）。施工图变更较多，幅面超过35%的应重新绘制竣工图。要严格履行审核签字手续,监理单位要审核把关，相关负责人要逐张签名并填写日期，每套竣工图应附编制说明、鉴定意见和目录。
第二十三条 各单位应指定专人负责反映工程项目建设过程的图片、照片（包括底片或电子文件）、胶片、录音、录像等声像材料的整理、注释，并附以详细的文字说明。南水北调东、中线第一期工程建设中的隐蔽工程、重大事件、事故，必须有声像材料。
第二十四条 电子文件应与纸质文件同时归档，并符合《电子文件归档与管理规范》（GB/T 18894-2002）。
第二十五条 工程档案的收集、归档以设计单元工程为归档单位，必要时可以单位工程为归档单位。
第二十六条 归档文件材料的份数由项目法人根据实际情况确定，设计单元项目完工文件一般不得少于3套。设计单元工程完工验收主要报告、结论性文件和竣工图纸报国务院南水北调办1套。
第五章 档案的验收与移交
第二十七条 工程档案验收是工程项目竣工验收的重要组成部分。未经工程档案验收或工程档案验收不合格的项目，不得进行工程项目的竣工验收。工程档案验收应在设计单元工程验收3个月之前完成。
第二十八条 工程项目合同验收阶段的有关档案专项验收由项目法人负责组织和主持；设计单元工程项目完工验收阶段的档案专项验收由国务院南水北调办或其委托的省（直辖市）南水北调办事机构负责组织和主持；南水北调东、中线第一期主体工程总体竣工验收的档案专项验收由国务院南水北调办会同国家档案局组织。
第二十九条 工程档案专项验收组组成：
（一）工程项目合同验收的有关档案专项验收，由项目法人、项目建设管理单位等档案管理部门组成；
（二）设计单元工程项目竣工验收的档案专项验收，由国务院南水北调办或其委托的单位、有关省（直辖市）南水北调办事机构档案管理部门和工程项目所在地省级档案行政管理部门等组成；
（三）南水北调东、中线第一期工程总体竣工验收的档案专项验收，由国家档案局、国务院南水北调办、有关省（直辖市）南水北调办事机构、工程项目所在地省级档案行政管理部门等单位组成；
（四）工程档案验收组人数为不少于5人的单数，组长由验收组织单位人员担任。必要时可邀请有关专业人员参加验收组。
第三十条 工程档案正式验收前，项目法人应先组织工程参建单位和有关人员，根据本规定和档案工作的相关要求，对工程档案收集、整理、归档情况进行自验。在确认工程档案的内容与质量达到要求后，应向工程档案专项验收组织单位报送工程档案自验报告，提出工程档案验收申请，并填报《南水北调东、中线第一期工程档案验收申请表》（见附件4）。
第三十一条 工程档案专项验收组织单位在收到申请后，如有必要可委托有关单位对其工程档案进行验收前检查评定。对具备工程档案验收条件的项目，应成立工程档案专项验收组。
第三十二条 申请工程档案验收应具备下列条件：
（一）工程项目主体工程和辅助设施已全部按照设计建成，能满足设计和生产运行要求；
（二）工程项目试运行考核合格；
（三）完成了项目建设全过程文件材料的收集、整理与归档工作；
（四）基本完成了工程档案的分类、组卷、编目等整理工作。
第三十三条 工程档案验收以验收组织单位召开验收会的形式进行。验收组全体成员参加会议，工程建设有关单位（设计、施工、监理、管理、质检）的人员列席会议。
第三十四条 工程档案验收工作的步骤、方法与内容：
（一）项目法人或有关责任单位汇报工程建设概况和工程档案管理工作情况；
（二）监理单位汇报工程档案质量的审核情况；
（三）对验收前已进行工程档案检查评定的工程项目，还应听取被委托单位的检查评定意见；
（四）验收组根据工程建设规模，按有关规定采用质询、现场抽查、抽查案卷的方式检查档案。抽查档案的数量不应少于100卷。抽查重点是项目初设阶段文件、隐蔽工程文件、竣工文件、质检文件、重要合同、协议等；
（五）验收组对工程档案质量进行综合评价；
（六）验收组形成并宣布工程档案验收意见；
（七）验收组织单位以文件形式正式印发工程档案专项验收意见。
第三十五条 工程档案验收意见应包括以下内容：
（一）工程项目建设概况；
（二）工程档案管理情况，包括：工程档案管理的基础工作，工程文件材料的形成、收集、整理与归档情况，竣工图的编制情况及质量，工程档案的种类、数量，工程档案的完整性、准确性、系统性及安全性评价；
（三）存在问题、整改要求及建议；
（四）工程档案专项验收结论性意见和工程档案专项验收组成员签字表。
第三十六条 工程档案验收结果分为合格和不合格。工程档案专项验收组半数以上成员同意通过验收的为合格。工程档案验收合格的项目，由工程档案专项验收组出具工程档案验收意见；工程档案专项验收不合格的项目，工程档案专项验收组提出整改意见，要求工程建设管理单位（法人）对存在的问题进行限期整改，并进行复查。复查后仍不合格的，不得进行竣工验收，并按本规定第三章第十六条的规定追究相关部门和人员的责任。
第三十七条 工程档案移交应在工程验收之后的15日内提出书面申请，并在申请确认后的1个月内办理完成移交手续。相关单位按照本规定第四章规定的工程档案归档内容和要求确定应移交的单位和数量。
第六章 附 则 第三十八条 有关省（直辖市）南水北调办事机构、南水北调各项目法人单位可依据本规定制定相关的实施细则。
第三十九条 本规定由国务院南水北调办负责解释。
南水北调一期工程 篇3
天津市南水北调中线滨海新区供水工程是市内配套工程中重要组成部分之一, 工程起自南水北调中线天津干线末端的曹庄泵站, 终点为北塘水库和大港区水厂, 工程线路总长约100.4 km。鉴于津滨水厂供水的迫切性及资金限制, 该工程分期实施:一期工程建设曹庄泵站至津滨分水口及津滨水厂支线段, 管线长约36.2 km;二期工程建设津滨分水口至北塘水库及大港支线段。滨海新区供水一期工程将干线来水输送至津滨水厂, 输水管线途经天津市西青区、津南区、东丽区3个行政区, 工程包括曹庄泵站至津滨分水口输水干线、津滨水厂支线及曹庄泵站。曹庄泵站位于天津市西青区曹庄花卉市场北侧、外环线六号桥附近, 泵站由主厂房、副厂房、变电站、综合楼、调节池等组成, 配置8台机组。泵站至津滨分水口采用2根直径2 600 mm PCCP管道, 局部敷设钢管, 管顶覆土2.0~3.0 m, 两管中心距4.5~6.0 m;津滨水厂支线采用单根直径2 200 mm PCCP管道。
工程需穿越铁路2处、公路19处、河道14处及地下管线多处, 沿线还设置了排气阀井、连通设施、检修阀井、分水口、流量计井等建筑物。
工程为大 (Ⅰ) 型工程, 工程等别为一等。相应的泵站工程、输水管涵、铁路、公路及各类河渠穿越、连通井、分水口等建筑物为主要建筑物, 建筑物级别均为1级。输水线路平面图见图1。
2 监测项目
针对输水工程地质条件及结构特点, 配合沿程压坡线的监测, 选择曹庄泵站、铁路公路穿越、河道穿越、PCCP管道及钢管等建筑物进行安全监测, 主要监测项目如下。
(1) 变形监测:包括建筑物沉降变形、倾斜变形及钢管结构变形监测。
(2) 开合度监测:包括结构伸缩缝及管与管连接缝的开合度监测。
(3) 外水压力监测:包括地下水位及建筑物底板扬压力监测。
(4) 内水压力监测:主要监测沿程压坡线的变化。
(5) 地基反力监测。
(6) 巡视检查。
3 监测布置
滨海新区供水一期工程供水管道为2孔, 为节省投资, 选择其中1孔进行安全监测布置。
监测断面按重点监测断面和一般监测断面进行布置。一般监测断面主要设不均匀沉降、开合度、内外水压力等项目, 重点监测断面除布设一般监测断面某些监测项目外, 还增设结构应变监测。
3.1 曹庄泵站
主要对泵站调节池、厂房及压力管道进行监测, 监测仪器电缆引至泵房控制室监测站。
3.1.1 泵站调节池
在调节池挡墙设测斜管10套、沉降标点15个、测压管4套, 监测挡墙水平位移、垂直位移及地下水位;在调节池中心线沿水流方向的地基下均布3支渗压计, 在调节池中间横向断面地基下布置2支渗压计, 在进水池底板布置2支渗压计, 监测建筑物底板扬压力;在进水池两边墙与进水闸边墩连接缝位置底部及顶部分别布置1支测缝计, 监测结构伸缩缝开合度。
3.1.2 厂房及压力管道
在主厂房设2个横向监测断面, 在各监测断面底板下布置3支渗压计、3支压力计, 监测底板扬压力及地基反力。
在压力钢管段设3个监测断面, 其中1个设在岔管处。每个监测断面管子四周布置轴向及纵向钢板计各4支, 监测钢管应变;在监测断面附近的钢管伸缩节位置各布置测缝计4支, 监测伸缩节部位钢管的相对位移。
在厂房周围布置一定数量的沉降标点, 监测厂房沉降变形。
工作基点设在周围稳定的原状土基上, 采用水准仪进行观测。
3.2 公路、铁路及河道穿越
根据建筑物规模和结构特点、地质条件、监测站布置等因素综合考虑, 选取较大型河道、公路穿越进行安全监测。监测仪器电缆就近引至各穿越段附近的监测站。监测建筑物统计及监测站供电方式见表1。
3.2.1 河道穿越
河道穿越采用明挖施工, 在河道穿越主河槽水平管段设1个重点监测断面, 其中海河穿越段较长在斜坡段增设1个重点监测断面, 在穿越段钢管与PCCP管连接缝位置设一般监测断面。
重点监测断面钢管布置4支环向钢板计及4支纵向钢板计, 监测钢管应变;在管顶布置1支沉降仪及渗压计, 监测管道沉降变形及内水压力;在管底地基内布置1支渗压计, 监测外水压力变化。重点监测断面仪器布置见图2。
在一般监测断面均布置2支测缝计、1支渗压计, 监测接缝开合度及外水压力。
在一般监测断面两端分别布置1个沉降标点 (高标) , 在穿越段视地形情况布置一定数量的高标, 监测建筑物沉降变形。
3.2.2 公路、铁路穿越
公路穿越采用直顶钢管施工方法, 铁路穿越采用框构顶进钢管施工方法, 在顶进段分别设1个重点监测断面;在穿越段钢管与PCCP管连接缝位置设一般监测断面。
公路重点监测断面仪器布置见图2, 铁路穿越段重点监测断面仪器布置见图3。
在一般监测断面均布置2支测缝计、1支渗压计, 监测接缝开合度及外水压力;在一般监测断面两端分别布置1个沉降标点 (高标) , 在顶进段钢管视地形情况布置一定数量的高标, 监测建筑物沉降变形。
3.3 PCCP管段
在监测站附近位置选取1节PCCP管段, 在连接缝位置分别布置2支测缝计, 监测接缝开合度, 在连接缝两端位置根据现场情况各布置1个沉降标点 (高标) , 监测建筑物沉降变形。
沿程在地质条件较差的管段布置一定数量的沉降标点, 监测管道沉降变形。
3.4 穿越土坑段
在津静公路穿越段与东西排总渠穿越段之间的土坑段及邓店土坑段沿程布置一定数量的沉降标点 (高标) 。工作基点设在附近稳定牢固的原状土基上, 采用水准仪按二等水准测量进行观测。施工期结束后, 继续观测1~2年后视现场具体情况可终止观测。
3.5 沿程管道
为配合沿程压坡线监测, 保证沿线1 km左右有内水压力监测点, 除穿越段布置内水压力监测外, 在相距较长的穿越段之间, 管道每1 km左右增设内水压力测点, 测点设在通气阀附近的钢管上, 监测沿程压坡线变化情况, 并在通气阀附近管道连接缝位置布置2~4支测缝计, 在管底布置1支渗压计, 监测接缝开合度及外水压力变化。
3.6 人工巡视检查
施工期随着施工过程及进度随时检查管道及建筑物变形情况。
在初期通水过程中, 要全程进行人工巡视检查, 以便及时发现问题及时进行处理。随着通水时间延长, 监测数据趋于稳定, 检查次数可适当减少, 可每月检查2~4次。
在汛期特别是大暴雨期要加强巡视检查, 暴雨过后也应及时检查。并做好详细记录, 必要时用仪器进行观测。当仪器监测和巡视检查发现不正常情况时, 应加强观测, 对可能出现险情的地段及建筑物要昼夜不间断检查, 对可能产生严重后果的, 应向上一级管理部门报告。
4 监测站
本段共设36个监测站, 有2个监测站设在通信站点管理房内。其中34个监测站设在通气阀附近, 需要太阳能电池供电。
所有监测仪器施工期采用便携式读数仪人工观测;运行期仪器电缆皆引至监测站进行自动化观测。
设在通信站点内的监测站, 与通信系统共用防雷系统;采用太阳能供电的监测站, 均设避雷针防雷接地装置, 接地电阻小于5Ω。
5 安全监测自动化系统
南水北调一期工程 篇4
关键词：南水北调,设代工作,规章制度,工程质量
1 该工程驻现场设计代表工作的重要性
1.1 概况
南水北调中线一期穿黄工程穿黄工程位于河南省郑州市黄河上游约30 km处, 线路总长19.30 km, 主体工程由南、北岸渠道, 南岸退水洞, 进口建筑物, 穿黄隧洞, 出口建筑物, 北岸防护堤, 北岸新、老蟒河交叉工程以及孤柏嘴控导工程等组成。其任务是将中线调水从黄河南岸输送到黄河北岸, 之后向黄河以北地区供水, 同时在水量丰沛时可向黄河相机补水。一期工程设计流量为265 m3/s, 加大流量为320 m3/s。
1.2 施工特点及现场设代工作的重要性
南水北调中线一期穿黄工程是史无前例的工程, 有着人类历史上最宏大的穿越大江大河的输水隧洞, 是世界上首次采用盾构的方式穿越大江大河, 全无先例可循。南水北调中线一期穿黄工程在建造过程中需要解决许多技术难题, 有着国内最深的调水竖井。穿黄工程是南水北调中线的关键性控制工程, 因此, 南水北调中线一期穿黄工程黄河勘测规划设计有限公司驻现场设计代表工作显得尤为重要。设计代表不仅给设计与施工搭起沟通的“桥梁”, 而且对工程投资、工程进度、工程质量、与甲方的关系以及对设计的优化、提高设计水平等都起着非常积极的作用。
2 驻现场设计代表工作策略
2.1 成立设计代表处, 加强设代力量
南水北调中线一期穿黄工程驻现场设计代表处成立和设代处机构负责人聘任由公司下文, 以加强设代力量。由项目副设总兼任设代部负责人, 其他设计代表人员都是项目的主要参与人员, 他们熟悉项目设计的全过程, 具备解决实际问题的能力。
2.2 制订严格的规章制度和相关规程规范
南水北调中线一期穿黄工程驻现场设计代表处负责人根据穿黄工程的特点编制了《南水北调中线一期穿黄工程现场设代服务手册》和《黄河勘测规划设计有限公司穿黄工程设计代表处管理规定》等文件, 明确了设代处质量目标、主任和设代人员职责, 规范了现场设代服务程序, 并组织设代人员进行学习。2010年是南北岸渠道衬砌全面开展施工的一年, 为保证南北岸明渠混凝土衬砌施工质量, 设代处负责人依照相关设计文件、规程规范和技术标准编写了《南水北调中线一期穿黄工程Ⅰ、Ⅲ标渠道衬砌施工技术要求》, 对土工膜技术指标、接头形式、焊接要求和土工膜的保护作出明确规定, 对渠道纤维混凝土衬砌的配合比设计及试验提出了详细的设计要求, 并对衬砌施工设备选型及配置作出详细要求, 旨在提高工程施工技术质量。
2.3 解决好现场技术难题, 处理好各方关系
作为设代人员, 既要解决好现场技术难题, 还要能够协调好各方关系, 做到有理有据有节;既要考虑参建各方要求、工程建设进度要求, 又要维护公司形象和利益。为此, 设代人员要深入现场, 及时了解和掌握现场施工进展情况和问题, 认真分析各种现场工程文函、实验报告、设计修改和口头咨询、方案变更, 力争做到及时、准确回应和妥善处理;积极参加业主或监理组织的各项技术讨论会、审查会、协调会, 遇到问题, 及时沟通, 处理好与业主、施工、监理部门之间的关系。
2.4 积极参加各项验收工作
设代人员的一项重要职责是参加各类验收工作。设代人员要积极参与工程中间阶段验收、设备调试、工程试运行、分部工程验收、单位工程验收和通水验收等工作。在验收过程中, 设代人员要严格按照施工招标文件技术条款和相关技术规范, 逐项检查, 做到对工程质量负责。
2.5 做好资料的收集、整理、归档和使用
设代部全体人员要非常注意收集施工过程中与设计方案实施、施工质量、工程安全、环境保护相关的关键信息 (包括异常信息, 异常信息作为验收、事件和纠纷处理、安全分析等的数据材料) , 有关的设代日志、“设计通知”等表格, 及时整理并上交设代部归档保存, 统一管理、统一使用。
3 结束语
现场设计代表工作是一项非常重要的工作, 是水利工程设计在后续施工过程中的延伸, 对提高设计质量、保证工程质量和进度、提升管理水平具有重大的意义。经过南水北调穿黄设计代表处全体工作人员的努力, 圆满完成南北岸15 km渠道、7座跨渠桥、2座渡槽、2座倒虹吸的设代工作, 由于成绩突出, 连续两年被国务院南水北调建设委员会评为“文明设计服务单位”。在南水北调中线建设管理局组织的“大干100天”劳动竞赛第一阶段和第二阶段中, 均获得优胜设代处一等奖。2013-12-30主体工程基本完工, 2014-09通过通水验收, 2014-12-12正式通水。
南水北调一期工程 篇5
天津干线分流井至西河泵站输水工程位于天津市的西部, 自天津干线分流井开始, 至西河泵站规划扩建调节池结束, 全线总长8.53 km。工程采用暗渠输水, 主要由输水箱涵、倒虹吸、铁路桥穿越、公路穿越、检查井、连通井及出口闸等建筑物组成。
该输水工程是天津市内输配水工程的重要组成部分, 是实现引江向中心城区供水的骨干工程, 工程建成后, 中心城区可实现引江、引滦双水源供水, 提高了城市供水的可靠性。
为了解工程施工及运行的工作状态, 确保输水工程的安全, 进行安全监测是必要的。
2监测项目
该工程基础埋深6.00～8.00 m, 建筑物坐落在mQ42壤土、淤泥质壤土层上, 工程所经地区存在不均匀沉降以及腐蚀性地下水等问题。监测项目的选择主要考虑到影响工程施工和安全运行的制约因素及工程设计复核的需要, 主要包括以下各项。
(1) 开合度监测。主要指箱涵连接缝、闸室底板连接缝、建筑物渐变段连接缝及交叉建筑物连接缝的监测。
(2) 应力应变监测。包括地基反力、钢筋应力、混凝土应力应变和无应力变形等监测项目。
(3) 外水压力监测。包括建筑物底板扬压力、地下水压力等监测项目。
(4) 内水压力监测。主要指箱涵段的内水压力。
(5) 沉降监测。包括建筑物基础底板和顶板的沉降监测。
(6) 倾斜监测。主要监测建筑物的倾斜变形。
(7) 水位监测。主要监测连通井和出口闸水位。
(8) 温度监测。主要监测建筑物及基础的温度变化, 建筑物其它监测项目各测点处的监测仪器同时可以监测温度, 故不再专门安装温度计。
(9) 人工巡视检查。
3监测布置
根据本工程地质条件及结构特点, 结合外部环境条件, 选择京沪高速铁路穿越、永青渠倒虹吸、连通井、外环河及外环线穿越、罗浮路立交桥穿越、天平路立交桥穿越、子牙河倒虹吸及出口闸等建筑物作为监测重点。并在连通井、通气孔及出口闸的工作平台处设置沉降监测点。
监测断面按重点监测断面和一般监测断面进行布置。一般监测断面主要布设不均匀沉降、开合度、内外水压力和地基反力等项目, 重点监测断面除布设一般监测断面监测项目外, 还增设结构应力应变监测。建筑物监测断面特征见表1。
3.1 京沪高速铁路穿越
在京沪高速铁路穿越段设1个一般监测断面, 位于路基正下方。
在监测断面底部布置1支土压力计、1支渗压计, 在一侧墙内侧底部设1支渗压计, 监测地基反力及内、外水压力;在地基内设1支单点位移计, 监测基础沉降变形。
在监测断面所在的箱涵及其上、下游1节箱涵的各连接缝处的底板及顶板分别设1支测缝计, 共计8支, 监测连接缝的开合度。
3.2 永青渠倒虹吸
倒虹吸设3个一般监测断面, 分别位于进口水平段始、末及倒虹吸主河槽段。
在各监测断面的底板中间布置1支渗压计, 监测底板扬压力。
在主河槽段监测断面底板设1支土压力计, 在边墙内侧底部设1支渗压计, 监测地基反力及内水压力。
在进口水平段及进口斜坡段的箱涵连接缝的底板及顶板各布置1支测缝计, 监测接缝开合度。
3.3 连通井
连通井由进口渐变段、进口闸室段、出口闸室段、出口渐变段组成。连通井设4个一般监测断面, 分别设在进、出口闸室始、末位置。
在各监测断面底板中间布置1支渗压计, 监测底板扬压力。
在各监测断面附近连接缝底板各设1支轴向测缝计;在连接缝顶板分别设1支轴向测缝计、1支竖向测缝计, 监测连接缝开合度。
在连通段一侧墙底部设1支渗压计, 监测连通井内水压力。在检修井壁上布置1个水尺, 监测水位变化。
在进、出口闸每个闸墩顶分别设2个沉降标点, 监测建筑物沉降变形。
3.4 外环河及外环线穿越
该段设2个重点监测断面, 分别在外环河河槽中间及外环线路基下方位置;设4个一般监测断面, 分别在外环河重点监测断面两侧连接缝、明挖施工段与暗挖施工段的连接缝、下游斜坡段连接缝等位置。
在重点监测断面一孔箱涵底板、顶板分别布置3支钢筋计、3支环向应变计及1支纵向应变计, 在两侧壁分别布置2支钢筋计、1支环向应变计及1支纵向应变计, 在底板设1支无应力计, 监测结构应力应变。
沿水流方向在底板共布置3支渗压计, 分别位于各重点监测断面底板中间及与下游水平段1节箱涵底板中间位置, 以形成外水压力纵向监测断面, 监测外水压力的变化。
在路基下方位置监测断面底板两侧各设1支土压力计, 在河槽中间位置监测断面箱涵一侧墙底部设1支渗压计, 监测地基反力及内、外水压力。
在一般监测断面底板及顶板分别布置1支测缝计, 监测连接缝的开合度。
3.5 罗浮路立交桥、天平路立交桥穿越
重点监测断面设在立交桥下方的1节箱涵中间位置, 一般监测断面设在重点监测断面两侧的连接缝处。
在重点监测断面1孔箱涵底板、顶板及两侧墙分别布置2支钢筋计, 在底板及顶板分别设2支环向应变计、1支纵向应变计, 在两侧墙各设1支环向应变计, 在底板设1支无应力计, 监测结构应力应变。结构应力应变仪器布置见图1。
在重点监测断面底板中间设1支土压力计、1支渗压计, 在一侧墙底部内侧设1支渗压计, 监测地基反力及内外水压力;在底板地基内布置1支单点式位移计, 监测基础沉降变形。位移计锚固点深度为10～15 m。
在一般监测断面底板及顶板分别设1支测缝计, 监测连接缝的开合度。
3.6 子牙河倒虹吸
倒虹吸共设5个监测断面, 其中重点监测断面设在主河槽水平段, 4个一般监测断面分别设在进、出口斜坡段。
在重点监测断面1孔箱涵底板及顶板共设3支钢筋计、3支环向应变计、1支纵向应变计, 在两侧壁分别设2支钢筋计、1支环向应变计、1支纵向应变计, 在底部设1支无应力计, 监测结构应力应变。应力应变仪器布置见图2。
在重点监测断面底板设3支土压力计、1支渗压计, 在一侧壁内侧底部设1支渗压计, 监测地基反力及内、外水压力;在底部中间地基内布置1支单点位移计, 监测基础沉降变形。位移计锚固点深度为10～15 m。
在一般监测断面附近的底板中间布置1支渗压计, 监测外水压力;在连接缝底板及顶板中间设1支测缝计, 监测连接缝的开合度。
3.7 出口闸
出口闸由渐变段、闸室段、出口扩散保水堰段组成。共设4个一般监测断面, 位于闸室首末及挡墙中间位置。
在闸室段监测断面底板中间分别设1支渗压计、1支土压力计, 监测底板扬压力及地基反力。
在出口扩散保水堰段底板设1支渗压计, 监测底板扬压力。
在闸室两侧挡墙各设1支倾斜仪, 监测挡土墙的倾斜变形。
在闸室段上游连接缝底板及顶板分别设1支轴向测缝计、1支竖向测缝计, 在闸室下游连接缝底板处设1支轴向测缝计, 在闸室与挡墙底板的各连接缝处分别设1支轴向测缝计, 监测连接缝的开合度。
在出口闸水流平稳位置边墩底部内侧设1支渗压计, 监测内水压力, 并在此设1个水尺, 监测水位变化。
在闸室段每个闸墩顶设2个沉降标点, 在两挡墙顶分别布置4个沉降标点, 监测该段建筑物沉降变形。垂直位移工作基点应设在附近稳定区域。
3.8 人工巡视检查
在施工期随着施工过程及进度随时检查箱涵及建筑物变形情况;在初期通水过程中, 要全程进行人工巡视检查, 以便及时发现问题及时进行处理, 随着通水时间延长, 各种观测、监测数据趋于稳定, 检查次数可适当减少。
对可能出现险情的地段及建筑物要昼夜不间断检查, 并做好详细记录, 以便及时分析研究进行处理, 对可能产生严重后果的, 应向上一级管理部门报告。
3.8.1 箱涵
(1) 箱涵内有无裂缝、异常变形。
(2) 箱涵顶位置地面有无塌陷、冒水、流土、管涌等现象。
(3) 观测设施及通讯设施是否完好。
3.8.2 建筑物
(1) 建筑物及周围有无渗水、剥落、滑动、隆起、坍塌、冲刷现象, 建筑物结合部位有无裂缝及错动现象, 建筑物伸缩缝和止水是否发生异常。
(2) 施工期倒虹管管壁有无裂缝及渗水, 倒虹吸管河床内水面有无冒泡及漩涡等异常现象。
(3) 闸门有无损坏, 启闭机及电器设备能否正常运行。
(4) 观测设施及通讯设施是否完好, 交通设施有无损坏及障碍。
4监测站
针对监测断面的分布情况, 本工程共设6个监测站, 其中连通井、出口闸监测站设在控制室内。
京沪高速铁路穿越仪器电缆引至附近地面监测站, 永青渠倒虹吸仪器电缆引至倒虹吸进口通气孔位置监测站。罗浮路立交桥、天平路立交桥穿越段仪器电缆分别引至附近地面监测站, 外环河、外环线穿越及连通井仪器电缆引至连通井监测站, 子牙河倒虹吸及出口闸监测仪器电缆引至出口闸监测站。
监测站内设MCU和电源, 罗浮路立交桥、天平路立交桥监测站暂选用太阳能电池作为电源, 工程实施过程中尽可能选用可靠市电作为永久电源。对于不能用市电供电的京沪高速铁路穿越、永青渠倒虹吸监测站, 仪器电缆引至监测站内的集线箱进行人工观测, 不纳入自动化监测系统。
监测站供电方式及MCU见表2。
5监测自动化系统
监测自动化系统采用分布式网络结构。监测自动化系统分为现场监测站和中心监测站 (控制中心) , 参见图3。
现场监测站由传感器和测控单元MCU组成。监测站负责监测数据采集、储存及和中心监测站进行数据通信。
中心监测站与数据采集装置之间具备双向通信, 可实现数据自动采集 (包括人工观测数据录入) 、实时动态监视、存储、传输、报警、保护、数据分析、打印等多种功能;并负责通过本工程通信网络将信息上传至上级管理机构。中心监测站设备主要包括工控机、服务器、打印机、UPS等。
沿线设有光纤通信系统, 并设有永久通信站点 (连通井及出口闸) , 各通信站点为安全监测系统预留接口。各监测站信号均引至通信站点, 再上传到中心监测站,
所有监测仪器电缆与MCU相连, 设在通信站管理房内的MCU与通信网之间可以用通信线直接通信;其余监测站与通信站点之间采用光纤进行通信。
南水北调一期工程 篇6
南水北调一期工程通水后,将形成当地地下水、地表水、工程水和南水北调工程外调水等多种水源供水格局,如果各种水源之间的水价结构不合理,就无从谈水资源的合理利用。南水北调工程外调水进入各受水区后, 由于调水距离和调入水量的不同,其调水成本是不一样的,一般而言,调水的水价会高于当地水源的水价。在这种情况下,终端供水公司就会从自身利益出发,多用当地水源的水,继续超采地下水。这不仅不利于改善生态环境、实现可持续发展的目标,而且还会造成南水北调工程投资的浪费,使水资源优化配置的目标不能全面实现。按照“先节水后调水,先治污后通水,先环保后用水”的原则[1],为保证受水区内当地水资源和南水北调工程外调水的合理开发利用和调控,提高用水效率,在考虑节水的基础上,建立基于水资源高效利用的南水北调工程受水区多水源水价模型,适当调整当地水源价格,引导人们调整用水行为,实现南水北调工程的良性运行和受水区水资源的优化配置。
1南水北调工程受水区多水源水价的定价机制内涵
南水北调工程通水后,各受水区将形成当地地下水、地表水、工程水和南水北调工程外调水多种水源供水格局。南水北调工程供水企业在各分水口门面临的是一个存在有限竞争者的市场,主要是和当地水源供水企业之间的竞争,需水方为受水区当地少量的几个供水企业。很显然,南水北调工程外调水的供水成本要高于当地水源的供水成本,外调水和当地水源(地下水、地表水和工程水)之间虽然存在竞争,但是如果按照市场竞争规则,由于南水北调工程水成本较高,处于相对竞争劣势的地位。终端供水企业就会优先购买和使用当地水源供水,继续超采地下水,而且希望当地水源水量所占比例越大越好,这样显然就会造成南水北调工程受水区当地水资源的过度使用和开采与南水北调工程外调水无法有效利用之间的矛盾。
过去对自然垄断的研究,较多的是管制方面,到了20世纪70年代,随着竞争理论的发展,自然垄断逐渐向引入竞争的方向发展,自然垄断行业引入竞争的方式目前大致包括有效竞争、特许权竞标、标尺竞争和有限竞争[2]。但目前关于自然垄断行业竞争的研究,大多局限于某一方面,过多强调市场竞争的效率和自然垄断管制的规模经济,往往顾此失彼,这些都是不合适的。那么最好的方法就是走两者结合之路。
(1)将南水北调工程受水区多水源供水的自然垄断环节和竞争环节分离开来,在可能引入竞争的环节尽量展开竞争,并对自然垄断环节采取治理措施。
(2)对南水北调工程受水区自然垄断的供水行业实行管制。
对南水北调工程供水企业、当地水源企业和终端供水企业实行价格管制。由于南水北调工程外调水和当地水源之间存在竞争,而调水的水价一般高于当地水源的水价,这样就可能导致南水北调工程供水企业难以正常运转,造成南水北调工程投资的巨大浪费,从而影响水资源供给稳定和水资源优化配置目标的全面实现,因此需要通过价格管制提供给南水北调工程供水企业和当地水源企业一个公平竞争的平台;二是南水北调工程供水企业和当地水源企业为了降低生产成本,可能采取降低水质标准,以次充好等手段,因此在对多水源供水行业放松经济性管制的同时,应该更加强调对涉及水安全、环保等方面的社会性管制。三是为了实现南水北调工程受水区整体水资源的优化配置,充分利用南水北调工程外调水和当地水源,需要对外调水源和当地水源的用水次序进行强制性管制。
南水北调工程受水区多水源水价的定价机制,即在保证自然垄断的供水行业自身优点的同时,又注入了新的定价机制,吸取了竞争和管制的共同优点,发挥市场对水资源优化配置的调节作用,是一种灵活而且有效的保障南水北调工程受水区水资源优化配置的定价机制。
2南水北调工程受水区分水口多水源水价定价机制
对于南水北调工程受水区分水口门水价,我们需要考虑的是在保持南水北调工程规模经济的条件下,如何搭建南水北调工程调水企业与当地水源企业公平竞争的平台或者如何使两者有效而协调的运营的问题。本文拟通过调控南水北调工程外调水和受水区当地水源的水资源费数额,能弥补两者之间供水成本的差异,实现公平竞争,从而解决上述问题。
水资源费是水资源管理中普遍采用的经济手段,水资源费是指取水单位和个人因消耗了水资源而向国家缴纳的资源费用,它有时候针对服务,但大多是资源稀缺租金的表现,亦即法律中的法定孳息。许多国家以取水费的形式征收。出于不同目的,不同国家的费率标准不同:一些国家将费率设定为弥补管理和监督取水的全部成本,而另一些国家将征收的收入用于与取水有关的环境基金。同时根据水源、使用和取水地点的不同,一些简单的因素用于区别费率之间的差异:如对工业和生活用水征收不同的费率。水资源费的征收依据主要源于3个方面:产权、稀缺性和投入补偿[3]。
当前,随着水资源危机的日益加剧,水资源的稀缺性也越来越被人们所认知,它同时体现在时间和空间上。从时间上来看,水资源的稀缺性主要表现在丰枯季节和年份上,枯水季节和枯水年份的稀缺性大于丰水季节和丰水年份;从在空间上来看,水资源的稀缺性主要表现在丰水地区和枯水地区水资源供给量的差异上。我国南方地区水资源丰富,北方地区水资源短缺,南水北调工程从水量丰沛的长江调水到水资源严重短缺的黄淮海平原地区,所以,按照水资源的稀缺性,可以得出当地水源的稀缺性要大于调入水源的稀缺性。
南水北调工程受水区多水源水价机制的水价结构中考虑了水资源费,而水资源费中包含稀缺性成本,而且受水区当地水源的稀缺性成本大于南水北调工程外调水的稀缺性成本。因此虽然由于调水距离和调入水量的不同,南水北调工程供水成本要大于当地水源供水成本,但是考虑到水资源的稀缺性成本,那么就有可能使外调水的供水成本与当地水资源的供水成本相当,从而使两者之间具有可竞争性。
3多水源水价模型的设计
3.1模型中有关变量定义和符号
受水区多水源价格、水量关系符号见图1。
Pdi为第i个口门的实际水价;Pikw为第i个口门第k地区配套工程口门水价;W′jik为第i个口门第k地区的出配套口门水量;Wjik为第i个口门的第k地区的出口门水量;C总ik为第i个口门第k地区由供水量分摊的配套工程总成本费用;Rik为第i个口门第k地区由供水量分摊的配套工程年利润;Pikx、Pikb、Pikg分别为第i个口门第k地区到城市终端供水企业之前的地下水水价、地表水水价和水利工程水价;Wikx、Wikb、Wikg分别为第i个口门第k地区到终端供水企业的地下水、地表水和水利工程供水量;Cikx、Cikb、Cikg分别为第i个口门第k地区到城市终端供水企业之前的地下水、地表水和水利工程供水单方供水成本(不包含水资源费);Rikb、Rikg分别为第i个口门第k地区到城市终端供水企业之前的地表水和水利工程供水单方供水利润;Eikx、Eikb、Eikg分别为第i个口门第k地区供城市用水的地下水、地表水和水利工程供水的水资源费。
3.2模型的理论基础-边际成本理论
边际成本是指供水企业在达到了一定生产能力或生产规模的情况下,再增加一个单位供水量所引起的总供水成本的增加量,是总成本函数的一阶导数[4]。边际成本定价是市场经济条件下商品定价所遵循的普遍准则,在适当的条件下实施边际成本定价,有利于提高受水区水资源开发利用过程中的效率,实现水资源的优化配置。边际成本可以分为两类,即短期边际成本和长期边际成本。短期边际成本假定供水企业的现有供水能力能够满足用户需求,用户需求增加不用要求去修建新的水利工程。在此情况下,扩大可供水量的投入只是化学药品、劳动力和能源,没有其他的资金投入,额外供给每单位水量所增加的边际成本也只是投入劳动力、化学药品和能源的边际单位成本。长期边际成本定价是指供水企业现有供水能力在长期内将不能满足用水需求的增加,需要投资兴建新的水利工程,在这里主要是指新建工程的边际成本。因此长期边际成本是考虑资金将来的边际成本和其他扩大供水容量及维持扩容运行的投入。
对于南水北调工程受水区而言,终端供水企业现有的供水能力已经不能满足用户日益增长的生活和生产用水需求,需要修建南水北调工程增加供水量来满足用户用水需求。因此,受水区多水源水价确定的下限就应该是南水北调工程外调水的水价。
3.3多水源的水价计算表达式
(1)受水区第i个口门第k地区南水北调工程水价:
(2)受水区第i个口门第k地区的地下水水价:
(3)受水区第i个口门第k地区的地表水水价:
(4)受水区第i个口门第k地区的当地水利工程水价:
3.4南水北调受水区多水源水价的确定
对于南水北调工程受水区多种水源水价的确定,可以设计两种方法:第一种南水北调工程水价保持不变,当地水源水价提高;第二种是南水北调工程水价和当地水源水价同时降低。现对此分别加以介绍。
3.4.1南水北调工程水价保持不变,当地水源水价提高
3.4.1.1 地下水水价的确定
以南水北调工程外调水水价为基础,提高当地地下水水价,使其等于或略高于南水北调工程水价。当两者水价相等的情况下,由于南水北调工程调水水质高于当地地下水水质,终端供水公司会优先选择使用南水北调工程外调水。
南水北调工程水价与地下水水价的现状差距为:
措施:提高地下水的水资源费Eikx,使提高后的地下水水价等于或略高于南水北调工程出配套工程口门水价Pikw。
即: E′ikx≥Pikw-Pikx
式中:Δ′w-x为调整后的外调水与地下水之间的价格差;P′ikx为调整后的地下水水价;E′ikx为需要提高的地下水水资源费最低标准。
3.4.1.2 地表水水价的确定
以南水北调工程外调水水价为基础,提高当地地下水水价,使其等于南水北调工程水价。当两者水价相等的情况下,由于南水北调工程调水水质高于当地地表水水质,终端供水公司会优先选择使用南水北调工程外调水。
南水北调工程外调水与地表水之间的现状差价为:
措施:提高地表水的水资源费Eikx,使提高后的地表水水价等于南水北调工程出配套工程口门水价Pikw。
即: E′ikb=Pikb-Pikw
式中:P′ikb为调整后的当地地表水水价;E′ikb为需要提高的地表水水资源费标准。
3.4.1.3 当地水利工程水价确定
以南水北调工程外调水水价为基础,提高当地工程水水价,使其等于南水北调工程水价。当两者水价相等的情况下,由于南水北调工程调水水质高于当地工程水水质,终端供水公司会优先选择使用南水北调工程外调水。
南水北调工程外调水与当地工程水之间的现状差价为:
措施:提高当地工程水的水资源费Eikg,使提高后的当地工程水水价等于南水北调工程出配套工程口门水价Pikw。
即: E′ikb=Pikw-Pikg
式中:P′ikg为调整后当地水利工程水价;E′ikb为需要提高的工程水水资源费标准。
3.4.2南水北调工程水价和当地水源水价同时调整
南水北调工程口门水价降低一定的比例σ,σ需要经过仔细调研后确定,建议σ取值在10%～20%左右,降价的损失σPikwW′jik全部由征收受水区当地水源的水资源费补偿,则当地水源单方水的补偿费用如下。
3.4.2.1 地下水水价确定
降价后的南水北调工程外调水与当地地下水之间的价格差为:
措施:提高当地地下水的水资源费Eikx,使提高后的地下水水价等于或略高于南水北调工程出配套工程口门的调整水价(1-σ)Pikw。
即: E′ikx≥(1-σ)Pikw-Pikx
式中:Δ′w-x为调整后的调水与地下水之间的价格差;P′ikx为调整后的地下水水价;E′ikx为需要提高的用于弥补价格差距的地下水水资源费标准。
此种模式下地下水水资源费提高的最终标准为E′ikx+Pikc。
3.4.2.2 地表水水价调整
调价后的南水北调工程外调水与地表水之间的价格差为:
措施:提高地表水的水资源费Eikb,使提高后的地表水水价等于南水北调工程出配套工程口门的调整水价(1-σ)Pikw。
即: E′ikb=(1-σ)Pikw-Pikb
式中:P′ikb为调整后的地表水水价;E′ikb为需要提高的用于弥补价格差距的地下水水资源费标准。
此种模式下地表水水资源费提高的最终标准为E′ikb+Eikc。
3.4.2.3 当地水利工程水价调整
调价后的南水北调工程外调水与当地工程水之间的价格差为:
措施:提高当地工程水的水资源费Eikg,使提高后的当地工程水水价等于南水北调工程出配套工程口门的调整水价(1-σ)Pikw。
即: E′ikg=(1-σ)Pikw-Pikg
式中:P′ikg为调整后的当地工程水水价;E′ikg为需要提高的用于弥补价格差距的工程水水资源费标准。
此种模式下地表水水资源费提高的最终标准为E′ikg+Eikc。
4该模型征收的水资源费的管理
此种多水源水价模型以南水北调工程外调水价格作为制定受水区多种水源价格的基础,而水资源费又作为调节当地地下水、地表水和工程水的价格杠杆,一般情况下只有通过提高水资源费的征收标准,才能使当地水源价格等于或略高于南水北调工程外调水的价格,此时就必然涉及到这部分水资源费的管理问题。在第一种情况下,水资源费可以作为当地的水利创新基金,水利创新基金由受水区当地政府纳入财政预算管理,专项列收列支,用于支持当地水利企业的技术创新活动、当地政府节水计划的实施和当地重大水利设施的建设;在第二种情况下,水资源费除补贴南水北调工程水价降低的损失外,剩余部分水资源费全部作为该地区的水利创新基金,专款专用。
5多水源水价模型的评价
该模型以南水北调工程水价作为当地水源定价的基础,可以充分利用南水北调工程外调水,另外随着受水区水资源价格的提高,同时可以增强受水区用水户的节水意识,提高水资源的使用效率,有效缓解水资源供需矛盾;但是这种定价机制会使当地地表水和工程水资源在丰水年份可能无法完全利用,另外水价提升幅度过大会造成受水区当地低收入用水户的用水困难,需要政府对低收入群体用水进行价格补贴。
6受水区多水源水价制定的建议
6.1加强宣传教育,提高全社会的水商品意识和节水意识,建设节约型社会
首先要转变观念,全面正确认识水资源的自然属性和社会属性,自觉遵循自然规律和价值规律,确实把水作为一种商品,用水必须付费;其次要加强宣传教育,提高全民和全社会的节水意识,使每一个公民都深刻理解节水的重要意义和形成用水要花钱的观念,以水资源的可持续利用来保障经济社会的可持续发展;最后要以水价改革为核心,建立合理的南水北调工程水价机制和逐步提高受水区当地水源水价。
6.2培育完善的南水北调工程水市场
市场是优化配置资源的有效方式,从宏观方面来看,社会生产和社会需求是在不断变化的,通过市场配置资源,可以合理、高效地利用水资源,减少和避免水资源的浪费;从微观方面来看,市场经济要求每个生产单位都以最少的劳动和资源消耗,获取最大的利润,这就促使生产单位必须充分利用各种资源,包括水资源。水市场是市场经济条件下水资源商品交换的场所或水资源商品交换关系的总和。南水北调工程水市场并不是完全意义上的市场,而是一种“准市场”,调水资源要在兼顾防洪、发电、生态等方面需要的基础上,考虑受水区各城市的基本用水需求,在南水北调工程沿线各省份之间、地区之间,通过建立民主协商和利益补偿的机制,来实现水资源的合理配置。要实现南水北调工程水资源的有效管理,必须是政府宏观调控、民主协商、水市场三者的有效结合。
6.3改革受水区水资源管理体制
为保证受水区当地水源和南水北调工程外调水的合理配置,充分发挥南水北调工程效益,实现水资源优化配置的目标,要按照水资源统一调度、统一管理的目标改革现行水资源管理体制。南水北调工程受水区各城市应建立统一的城市水务管理部门,负责防洪、供水、节水、排水、水资源保护、污水处理和再生水利用等诸多方面,具有水规划、勘测、取水许可审批、水价格申报、水监督执法等行政职能。同时受水区还要严格限制地下水的不合理开采,做到南水北调工程外调水和当地地下水、地表水和工程水一体化制度,使水资源真正得到优化配置、合理开发、科学管理和有效保护。
6.4完善相关法规政策,健全水资源信息管理体系
要保证南水北调工程的良性运行,除要充分发挥水价的经济杠杆作用外,还需要综合运用行政、法律和经济手段。为此要加快制定相关法律法规,尽快修订不适应当前水利发展现状的政策和法律法规,制定新的法律和法规。要制定和完善水资源费征收使用的管理办法,编制各类用水的节水标准和各类用水户的用水定额,实行定额用水制度,制定南水北调工程供水价格管理办法和受水区城市水量调度条例等相关政策法规。
参考文献
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南水北调一期工程 篇7
南水北调中线一期总干渠
南水北调中线一期总干渠自陶岔渠首引水,沿已建成的8 km渠道延伸,在伏牛山南麓山前岗垅与平原相间的地带,向东北行进,经南阳过白河后跨江淮分水岭方城垭口入淮河流域。沿宝丰、禹州、新郑西线方向,在郑州西北孤柏咀处穿越黄河。然后沿太行山东麓山前平原,京广铁路西侧北上,至唐县进入低山丘陵区,过北拒马河进入北京市境,过永定河后进入北京市区,终点是玉渊潭。总干渠全长1241.2 km。
总干渠郑州二标段工程
南水北调中线工程总干渠郑州二标段全长21.961 km。主体主要工程量为3 222万m3,其中土方开挖2 895万m3,土方填筑327万m3,混凝土及钢筋混凝土浇筑47.09万m3,砌石及垫层35.50万m3,钢筋1.97万t。
南水北调中线一期工程总干渠沙河南—黄河南郑州二标段第三施工标段全长6.72 km,计划工期31个月。主要设计工程量包括土方开挖约702.17万m3、土方回填约68.24万m3、混凝土浇筑约13.25万m3、砌石4.32万m3。本标段由河南省水利第二工程局(以下简称豫水二局)承建,目前主体工程进展顺利,已进场主要工程机械设备187台套。
大规模设备助力工程建设
在施工现场,豫水二局南水北调中线工程郑2—3项目部副经理万振海向记者详细列举了本项目及整个南水北调中线工程的设备需求及使用情况。
南水北调工程由于线路长,沿线地质、地形、地貌及地下水埋深等自然条件变化较大,施工条件复杂。同时,施工项目多、工程量大,工程质量要求标准高,施工机械化程度很高。
南水北调中线工程主要施工项目包括土石方(开挖、回填、换填)、混凝土、地基处理、桩基础、桥梁道路、水土保持与环境保护等工程。
土石方设备
土石方工程施工的特点是工程量巨大,设备投入大。其中渠道土方开挖的断面相对较为狭窄、场内运输的道路条件有限,故开挖运输以中型挖运设备为主,挖掘机以斗容1.0～2.0m3的反铲挖掘机为主;石方开挖以液压钻为主,小型造孔设备使用较少,一般开挖土石方均需要外运弃渣或作为回填,因此运输设备以10～25 t自卸卡车为主,渠道清表和弃渣整治则主要采用80～120 kW的履带式推土机,少量采用ZL50轮式装载机。压实设备主要采用13.5～20 t自行式凸块振动碾。换填土料目前采用了一部分小型压实设备,但较窄断面的压实则无法作业,只有通过超填断面的办法解决,斜坡震动压实设备目前很少使用。
设备配置标准按工程量设计,一般为开挖设备20～30万m3/台、运输设备4～5万m3/台、压实设备10～15万m3/台、推运设备20～30万m3/台。
混凝土设备
混凝土工程主要工序包括拌和、运输和振捣,主要施工项目可基本划分为建筑物混凝土工程和渠道衬砌混凝土工程两大类。
南水北调工程建筑物仍为大型渠道工程建筑物,主要结构形式包括桥梁、倒虹吸、渡槽、涵闸等,相对于其他枢纽工程的坝体混凝土浇筑量而言仍属小方量,对于拌和、运输、入仓强度要求并不算高。但由于南水北调工程质量要求标准高,对混凝土工程尤为重视,故整体而言对于混凝土设备的要求是保障程度高、性能优越。
混凝土的原材料目前基本采用由承包商自购的方式解决。对于地方市场需要增加砂石料加工设备,主要包括石方开采设备、骨料加工生产线、制砂设备和运输设备等。
混凝土搅拌设备主要采用1.0～2.0 m3的搅拌机,搅拌站具备独立、电子计量,拌和数据自动采集和输出,智能化程度要求高,控制拌和料外加剂精度要求高,一般配置为5万m3/座。
水平运输设备一般采用搅拌运输车,因渠线较长,需要长距离输送混凝土,配备8～12 m3容量的搅拌运输车,一般配置为1万m3/部。
垂直运输(入仓)设备基本根据地形采用综合皮带和垂直运输设备,集中建筑物部位采用轮式或履带式起重机,或是固定式轨道式塔式起重机,上述垂直运输设备辅助周转材料和钢筋半成品入仓。在配置方面主要依据产能、工期要求和建筑物特点来配置,小型建筑物的垂直运输主要以汽车起重机为主,其具备灵活和地形适应性好的特点。
衬砌施工设备在京石段部分采用意大利进口混凝土斜面摊铺机,在其余段基本以国产渠道衬砌设备为主,目前也已基本成型配套。成套设备包括削坡机、布料机、成型机、抹光机,基本都通过渠坡上下的轨道沿纵向行驶、横向工作。目前该类设备属于发展的初级阶段,以机械式为主,尚未达到智能化的水平,且总成水平参差不齐,配置标准则依据各段工期要求和具体条件而定,一般配置为2 km/部。
由于南水北调的工程特点,大型渠道衬砌设备基本为专业设备,未来衬砌机的发展方向应该是小型化(坡长15 m以内)和智能化,我国有大量的灌溉渠道的节水改造工程,此类设备市场空间巨大。
其次,由于水工混凝土结构的抗渗防裂要求,南水北调建筑物混凝土运输入仓较少采用混凝土输送泵,除了用于大型渡槽这种薄壁结构和洞身衬砌类等受作业条件限制的个别施工项目。
其他混凝土运输设备如塔带机、胎带机使用数量较少,基本仍以常规设备为主。
地基处理设备
目前,南水北调中线工程的主要地基处理对象包括软弱地基湿陷性黄土、液化砂质地基和膨胀岩土,采取工程措施直接处理的主要是前三者。采用强夯、重夯、挤密土桩、挤密砂桩、挤密碎石桩、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)等方式加固。
地基处理主要采用的施工设备包括履带式起重机、长短螺旋钻机、震动沉管机等。
桩基础设备
中线工程与道路交叉一般采用桥梁实现,左排建筑物沟道底部高程在渠道一级马道以上的基本采用渡槽,其下部结构均采用灌注钢筋混凝土桩基础结构,对于桩工设备,仍以回转或冲击钻机为主,旋挖成孔受到施工深度的限制采用的不多。
桥梁道路施工设备
桥梁工程总体上分为2大类,交通桥和生产桥梁,均为路渠交叉建筑物主要施工设备除混凝土和桩基础施工设备外,没有其他特殊的要求。
水土保持和环境保护设备
该类工程数量虽然众多,但施工设备要求较少,基本为小型机具类。
高标准缔造精品工程
南水北调作为我国解决北方水资源严重短缺的战略性工程,对工程质量提出了近乎苛刻的要求。豫水二局物资机械部部长乔玉峰介绍,南水北调国家办公室不仅对工程提出了严格要求,而且对保证工程质量的原材料和施工设备都有相应的强制要求。豫水二局要求局所属南水北调各项目部价值30万元以上设备的采购都要经过局物资机械部的论证和批准。材料进入施工现场后,先内部进行2次检测,再由国家认同的第三方检测,如果不合格,这批货物就地封存,这是南水北调的一个强制性条款,目的是确保工程质量,也是为了不让不合格的材料再次进入其他领域。
为保证施工设备始终处于最优的工作状态,豫水二局各项目现场设有专门的负责人每个月对设备的性能进行评估,一旦发现在使用中故障率高的设备就会将其清理出场,绝不让任何有故障隐患的设备继续留在工地,这包括所有的通用设备和特种设备。
由于南水北调大量的工程以土石方施工为主,因此,土石方设备在南水北调占有很大的比重,为了保证施工效率和施工周期,参建施工的土石方设备诸如挖掘机基本上以进口或者合资企业生产为主,像小松、斗山、卡特彼勒、沃尔沃、神钢等品牌占投入设备的80%以上,豫水二局选用的推土机主要是山推的产品。
作为渠道施工的关键设备——削坡机,国家南水北调工程办公室指定了4家的产品,其他产品一概不予选用。
购租兼备构建强势施工能力
万振海认为,南水北调中线工程投资巨大且集中,短期内对我国机械设备市场形成较大的需求利好,但也容易造成制造产能过剩。产品质优价廉、营销体系健全、成熟的厂商则会获得较大的市场份额。目前,施工方的机械设备一般采用自有、新购、租赁和外协4种模式,在一个施工标段这4种方式基本同时存在。
设备是施工企业的基本生产工具,也是企业施工能力的体现。现在施工企业基本上以自配特种设备和大型设备为主,豫水二局也不例外。在南水北调工程中,布料机、削坡机、强夯、斜坡摊铺机都是豫水二局自有设备,而挖掘机、辅助设备等基本上以租赁为主。乔玉峰认为,自有设备的配置要和整个工程局的产能有一个合理的比例,这样有利于施工企业的设备现场管理和提高施工效率。豫水二局在项目中的自有设备配置一般占整个项目所需设备的40%～50%,其他所需设备则依靠社会资源来补充。
作为地方性的施工企业,豫水二局长期以来已经和当地的配套企业建立了良好的合作关系,在设备租赁方面也显示了其特有的优势。以混凝土搅拌站为例,新建搅拌站投资大、周期长,而水利工程施工一般也就两三年时间,这就涉及到搅拌站转场、重新建站等工程,不仅费用高、周期长,而且也不经济。豫水二局现在与当地的混凝土搅拌站企业签订了战略合作协议,所需混凝土由当地搅拌站提供,大幅度降低了设备和人员投入成本。
豫水二局南水北调中线工程郑2-3项目部经理赵祖林表示,豫水二局施工技术能力强,具有丰富的设备管理经验。其每个标段都设有专业机械队,工程前期和收尾阶段,尤其是攻坚工程都由自有设备来完成,其他设备就要靠社会资源来满足。作为独立管理的项目部,设备需求面对内部和社会2个渠道,通过这2个渠道优中选优,以满足工程施工的需要。
乔玉峰认为,对于大型施工企业来讲,无论是自购设备还是租赁设备,都要将设备质量放在首位,如果质量不好,即使服务再好也会影响工程进度。其次,从设备的购买到售后服务再到对施工企业的人员培训同样必不可少,这理应成为制造商售后服务中一项重要的内容。
河南省水利第二工程局
河南省水利第二工程局始建于1950年初,是直属于河南省水利厅的国家水利水电工程施工总承包一级、房屋建筑工程施工总承包二级施工企业,同时具有公路、桥梁、送变电、地基和基础处理、环保工程施工资质以及对外合作经营资格,注册资本8 100万元,各种大型施工机械设备2 678台(套)。
河南省水利第二工程局能够独立承担大型水库(含各种类型的大坝)、电站、隧洞、渡槽、涵闸、供水、排灌、河道治理、堤防填筑、桩基、灌浆、钻探等水利水电工程施工和桥梁、公路等交通工程施工,以及电厂土建、工业厂房、民用建筑、基础勘探处理、大型土石方(含爆破)、商品混凝土工程和矿山开采等各类工程施工。
河南省水利第二工程局在近年来承建的鲇鱼山、小南海水库除险加固工程、淮干芦集圩区加固工程、孤石滩水库除险加固工程、舞钢市田岗水库复建工程、西峡县石门水利水电枢纽工程、黄河小浪底水利枢纽南岸引水口工程、白沙水库除险加固工程、郑州市郑东新区熊耳河治理等工程中获得多项殊荣。
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