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在大壩澆筑過程中,由于整個工程的巨大任務量,不可能做到大壩澆筑的一次性完成,因而大壩的澆筑工作是分若干塊、若干次來進行的。對于常見的壩體分縫分塊主要有通倉澆筑、縱縫分塊、錯縫分塊三種形式,首先對于通倉澆筑來說,這種澆筑方式所涉及的倉面較大,是根據整個壩段逐層實施混凝土的澆筑,不用設置所謂的縱縫,因此也就不需要埋設冷卻水管;同時也便于機械設備的使用,可以使得工程的進度得到保障,但是這種方法也不是完美的,也存在著一定的缺陷。通倉澆筑的缺點就在于它跟其他的方法比,它的澆筑時間略長,如果對于溫度的掌控不到位的話,則極易引起壩體出現裂縫,最終導致大壩作廢的嚴重后果。其次討論縱縫分塊,對于此種技術來說,顧名思義就必須要進行接縫灌漿,從而確保壩體的完整性。它具備以下幾點明顯的優勢:對于溫度的控制以及施工的工藝來說都比較簡單,澆筑塊之間的干擾也小,能夠靈活地進行施工安全。在混凝土大壩的分縫分塊技術當中,最后要闡述的就是錯縫澆筑,這是一種根據高度防線,對豎塊進行錯開的分塊澆筑,它的優點在于不需要通倉澆筑那樣嚴格的溫度要求,而且澆筑工程中無需接縫灌漿。但是它的缺點也明顯的體現在它的施工過程當中,極易產生溫度裂縫,澆筑塊之間的相互約束,以致施工過程中澆筑塊之間會有明顯的互相干擾。
2淺談大壩的混凝土接縫灌漿技術
大壩的混凝土接縫灌漿技術屬于隱蔽工程,采取合理的施工工藝和工序非常重要,也只有這樣才能保證灌漿的施工質量。而且對于接縫灌漿來說,它有其獨特的管路系統布置,依次是重復式灌漿管路系統、盒式灌漿管路系統與騎縫式灌漿系統。這三種灌漿管路系統適用于不同的情況,而且都有其獨特的優勢。不會造成管路的堵塞,重復式灌漿管路的優勢在于可以保證重復進行灌漿,盒式灌漿管路系統的進漿和回漿管不易造成堵塞,因此有效保證了灌漿的質量,唯一的缺點就是縱縫灌漿需要耗費較多的管材。主要體現在灌漿流暢,相對來說,騎縫式灌漿的優勢最為明顯,且管路不易堵塞,而且升降均勻。不過對于接縫灌漿技術整體來說,需要注意的也不少。要注意在施工過程中因為壩體變形而使得兩個相鄰的接縫張開度變小甚至閉合;還要注意堤壩初期蓄水的高度,在澆灌的時候為了使得壩體穩定切忌橫縫和縱縫同時澆灌。
二淺談水利水電工程混凝土施工管理的有效方法
對于水利水電工程混凝土施工管理的有效方法作者有以下幾點建議:首先要加強施工計劃的管理,要對所進行的工程進行合理性規劃的計劃,以保證目標合理有序的進行。其次,由于水利水電工程一旦實施起來就是造價高、工程量大的項目,因此為了避免工程中出現不必要的損失,要按照計劃嚴格的執行,提高企業的經濟效益和社會效益;在保證工程高質量的前提下,重視施工技術管理在水利水電工程混凝土施工中,加強對技術的管理是保證施工進度和工程質量非常重要的因素。施工技術是決定其成敗的關鍵,在實際的水利水電工程施工中,我們需要引進大量技術過硬的高素質人才,配備先進的技術裝備,制定合理的技術計劃,保證技術及時開發以及合理運用等,以提高水利水電工程混凝土施工技術管理的水平,保證工程的高質量和工程建設的高效率。我們還要注意施工過程中的質量管理,水利水電工程是大型的工程項目,如果存在著安全隱患的話,會嚴重威脅人民生命財產的安全和國民經濟的發展。在具體的操作過程中可以通過嚴格控制施工材料的質量,保證在源頭上符合國家標準,這是學會整體質量管理的其中一種方式。另外,要是能在施工的每個環節都嚴把質量關,那么再通過嚴格的管理,相信最后所完成的工程項目都會是高質量的項目。
當今時代,科學技術的功能幾乎已經覆蓋所有領域,為社會的發展做出重大貢獻。水電水利工程涉及水力學、電力學以及物理學等多門學科,其節能降耗方面還涉及生態學等領域,需要投入這項事業的人才具備較高的綜合素質,掌握較為精湛的技術。技術的應用依靠人才,可以實現人才和技術之間必須進行良好地整合,如此才能確保水利水電工程的節能降耗事業順利向前發展。
1.2精神因素
節能降耗理念的出現為社會發展提供了較為明確的方向,但是實際情況并不樂觀。廣大人民的思想觀念仍然停留在傳統狀態,對于節能環保沒有較為深刻的認識,這種狀況使得水利水電工程的節能降耗工作遭受較為嚴重的阻礙。但是社會范圍內仍然存在一部分節能意識較強的人們,正在為我國的的節能事業奮斗。
1.3生態因素
節能降耗的提出的重要原因就是為了應對生態問題,自然資源是否可再生能夠對節能事業產生重要影響。在進行水利水電工程建設的過程中,對所在區域的環境會產生一定的影響,針對這個方面進行研究,對水電工程的節能降耗具有重要的意義。針對以上四個方面進行分析可知,它們共同對水利水電工程的節能事業產生重要影響。因此,可以從這個四個方面分別建立起節能降耗的評價指標。
2ANP概述
ANP被稱為網絡層次分析法,是在層次分析法(AHP)的基礎上形成的,其設立為決策服務。在對現實中的問題進行分析的過程中,系統中的組成要素是根據網絡形式進行排列的,網絡中的每個要素都能夠對其他要素產生擾動作用,也可能在其他要素的限制下出現相應的變動。如此的作用形式可以對ANP實現合理的描述。其結構相較于AHP來說具備一定的復雜特性。利用其達到決策的目的,首先需要對決策的內容進行劃分,利用相關原則對其進行限定,每個原則的權重需要進行確認,需要通過AHP的方法達到這個目的。然后需要對網絡結構進行相應的解析,對系統中的每一個要素進行相應地確認,確保其能夠按照某種關系進行排列,使系統能夠準確表述出元素之間的作用。在進行網絡構建的過程中網絡分為兩種情況,即獨立和依存。但是在解決現實問題的情況中,獨立和依存通常是并存的。對其模型進行構建,需要確認計算權重,這個部分就需要具備一定的數學知識,對初學者來說難度較高。
3確認評價指標權重
針對評價指標進行分析,解讀各個指標之間的相互作用關系,根據ANP概述中的內容,參考權重的確定步驟,針對節能降耗評價指標的權重進行計算。權重的確認需要在計算展開的過程中,需要按照一定的準則進行逐次逐個計算。
4啟示與建議
水電水利工程的建設應該符合節能降耗的要求,務必將其控制在一定的范圍內,確保其能夠符合研究的現實狀況。
4.1工程設計合理
水電水利工程在進行設計的過程中,需要對當地的情況進行細致調查。當地的氣候、水文地質條件、人口因素等要素都是調查的重要內容,安排專門的小組,通過實地考察收集信息,到當地水電管理部門查閱資料,作為工程設計的參考數據。設計方案要兼顧成本控制,確保資金的使用效率,同時考慮環境因素,使工程的建設對環境的破壞控制在最小的程度。工程的可靠性是設計的重點,在設備選用方面也應該注意對其質量進行控制,確保其能夠消除安全隱憂。
4.2控制材料消耗
水電水利工程的建設需要運用大量材料,土石方面的使用量需要進行合理規劃,要運用科學的方法對其進行事先計算,在進行建設的過程中將土石的用量與計算的結果進行對比,確?,F實建設用量與計算量保持同步,一旦出現較大的偏差,需要對施工現場進行控制,調整建設方案,對土石的用量進行較為嚴格的限制,將工程的土石等材料的消耗量控制在合理的范圍內。
4.3科學挑選挖掘設備
工程的建設涉及挖掘的部分相對較多,設備的選擇對于能源的消耗的限制顯得尤為重要。這種消耗不僅僅指的是挖掘的土壤資源消耗,也與設備自身的消耗有關,如果選用的挖掘機械耗油量或者耗電量較大,就會使得能源的利用率下降,出現不合理消耗的情況。因此一定要選用耗油量相對較小,進行操作的過程中也要注意水土資源的流失問題。
為提高大崗山水電站大壩工程項目管理水平與績效,搭建了P6項目管理平臺,以適應大壩工程的建設目標及各參建單位的管理需求,實現項目的實時、動態管理。P6項目管理平臺的主要應用目的、目標為:①對項目的健康狀況進行評估,為領導決策提供數據支撐;②建立統一規范的項目編碼體系,使各參建單位使用一致的進度計劃和管理工具,方便溝通、交流;③實時、動態獲取施工現場作業進展與反饋信息,實現進度計劃的動態管理,使項目管理人員時刻熟悉工程關鍵路徑,對進度偏差、費用超支及時進行評估并做出決策;④建立資源、費用數據,積極實現贏得值管理目標,有效控制項目投資及資源協調;⑤收集、匯總承包商的施工生產、項目管理績效水平,為科學、客觀評價承包商的工作提供依據。
1.2P6項目管理平臺系統構架
根據大崗山水電站大壩工程的管理需求,將承擔的大壩工程監理任務納入P6項目管理平臺的應用范圍。
2P6多級進度計劃管理
2.1P6多級進度計劃體系結構
為滿足大崗山水電站大壩工程業主單位、監理單位、施工承包商等各管理層對項目進度計劃和進展情況的控制和管理需求,適應項目管理漸細程度不同、互相關聯、相互制約的多級進度計劃管理,采用自上而下分解、自下而上匯總協調、以施工作業計劃為主線、其他計劃協同配套以及遠粗近細的原則編制一級進度計劃、工程二、三、四級進度計劃。低層進度計劃是高層進度計劃的分解和細化,高層進度計劃是低層進度計劃的匯總,各級進度計劃間通過EPS、項目、WBS與組織分解結構(OBS)結合的方式建立目標責任體系,從而實現事事有人管、管理無盲區。
2.2P6多級進度計劃的編制原則
(1)一級進度計劃。
在工程初期階段確定總的工程進度計劃,即里程碑式的控制點。規定工程總的進度目標及關鍵日期。內容包括土建、安裝各個階段的重大節點及關鍵活動,是進度控制的目標計劃。一級進度計劃由業主公司根據水電站總體建設目標和相關要求編制,經業主公司組織審查、批準后實施,是施工承包合同的基準目標,也是編制二級進度計劃的主要依據。
(2)二級進度計劃。
是施工單位編制的總控制進度計劃,在一級進度計劃的基礎上編制、細化,也稱控制與協調進度計劃,是整個項目進度控制的主線。二級進度計劃在時間上必須滿足一級進度計劃的要求,且為保持計劃具有一定的彈性,相應工作完成時間應較一級進度計劃有所提前,以便應對計劃執行中不可預見事件及相關工程變更導致的工期變化影響。二級進度計劃由施工單位根據一級進度計劃進行編制,報監理單位組織審查后,由施工單位總經理或主管生產的副總經理簽字實施,是施工單位的合同考核目標,也是編制三級進度計劃的主要依據。
(3)三級進度計劃。
是施工單位分公司或分包商編制的施工生產或分包合同的進度計劃,在二級進度計劃的基礎上編制、細化。三級進度計劃在時間上必須滿足二級進度計劃的要求,且計劃應具有良好的前瞻性和彈性,其工作內容更加詳細、具體,各項施工活動之間邏輯關系及相互間的制約關系更加復雜和緊密,并始終伴隨工程施工進展主線(關鍵線路)。三級進度計劃由施工單位分公司組織編制,并報施工單位審查后,由施工單位分公司項目部項目經理簽字實施,是指導實際生產的工作計劃,也是制定四級計劃的主要依據。
(4)四級及以下各級進度計劃。
是施工單位分公司及分包商編制的年度/季度/月度生產(工作)計劃,用于指導實際生產工作。四級及以下各級進度計劃由施工單位分公司項目部組織編制,報監理單位組織審查后,由施工單位分公司項目部項目經理或主管生產的副經理簽字實施。
2.3進度計劃的動態管理
(1)目標計劃。
在各級進度計劃完成編制(含作業的資源、費用加載),并經過審查、批準后,該進度計劃就視為項目進度管理的目標,成為項目目標計劃。P6項目管理平臺中,每個項目同時能指定三個目標計劃與當前計劃相比較。通過目標計劃可以將工程實施情況與目標計劃進行多層次的比較,從而對造成控制點和指標差異的原因進行深入分析。
(2)定期反饋、更新。
項目實施過程中的工程變更、資源投入不足、氣候條件惡劣等因素都可能導致工程實際進展情況與進度計劃產生偏差。因此,只有對進度計劃及時定期反饋、更新實際值,才能真正實現進度計劃的動態監控與控制,項目決策層、管理層及執行層人員才能實時了解項目的執行狀況,及時發現問題并協調解決存在的問題。按照多級進度計劃關聯的原理,三級進度計劃是多級計劃共存的進度計劃,通過計劃級別可自動匯總更新二級、一級進度計劃的執行情況。因此,三級進度計劃是定期數據更新的基礎,三級進度計劃更新后,P6軟件會將最新的進展與預測反映和匯總到二級進度計劃和一級里程碑節點上。原則上,三級進度計劃每月更新一次。
(3)進度計劃的對比、分析及調整。
在施工單位每月完成上月三級進度計劃執行情況更新后,要對更新后的三級進度計劃與原定的三級目標進度計劃進行對比分析,從而對各分包商在上月的計劃執行情況進行評估。同時,監理單位項目部還需對由三級進度計劃自動匯總形成的一級、二級進度計劃執行情況與原目標進度計劃進行對比分析,判斷當前計劃的進展情況有無影響到一級、二級進度計劃目標。若有,則需及時做出相應的響應和采取必要的方案措施。P6項目管理平臺通過分配多個目標計劃(二級目標計劃作為第一目標,三級目標計劃作為第二目標,)的方式顯示三級進度計劃進展情況、三級進度計劃目標日期、二級進度計劃目標日期,并可設置多種對比分析的過濾器進行過濾、篩選。
2.4P6多級進度計劃的應用效果
(1)通過P6多級進度計劃的編制,業主單位、監理單位、施工單位進一步統一了各自的管理重點和職責,形成了多級進度計劃之間的聯動。避免了使用以前P3軟件編制進度計劃時由于存在邏輯關系缺失、作業限制條件過多缺陷,從而造成進度計劃滿足工期目標的假象。
(2)P6進度計劃的動態管理遵循了PDCA循環的項目管理思想,為工程進度檢查和調整分析提供了及時準確的數據,使參建單位及時掌握進度目標計劃、進度完成情況、進度偏差及工期目標等情況,為參建單位有效應對工程變更、確保工期目標等決策提供了科學的管理手段。
3贏得值分析
3.1贏得值法的應用
贏得值法是一種綜合了范圍、進度和費用的項目績效度量方法,通過對計劃完成的工作、實際收益、實際費用進行比較,以資金轉化為實際工程成果的量來衡量工程的實際進展情況,確定費用與進度是否與計劃一致。其基本思想為運用統計學原理,通過引入一個中間變量贏得值來幫助項目管理者分析項目費用和進度的動態情況,并預測和判斷項目費用發展趨勢。贏得值法既能為工程項目管理的標準化、集約化提供科學的理論依據,同時又對項目目標的良好實現和管理績效的持續提升提供強有力的技術支撐,促成項目利益的最大化。贏得值法在P6項目管理平臺中實施的基本步驟如下。步驟1規劃并建立企業項目結構(EPS)、組織分解結構(OBS)及項目代碼、項目日歷等。步驟2規劃并建立項目的工作分解結構(WBS),確定項目合同的范圍;結合項目WBS,合理規劃項目資源庫、資源分解結構(RBS)及資源編碼。步驟3依據工作分解結構WBS,編制項目工程進度計劃,確定責任單位(OBS),理順工程各級進度計劃間的對應關系,并實現多級計劃聯動。步驟4確定在哪級工程進度計劃上加載資源、預算費用,并為所有作業選擇適當的贏得值計算方法,形成項目的目標計劃。步驟5在項目進展過程中,及時、準確、正確地對項目的數據進行更新、反饋,計算贏得值法的各參數指標并進行分析,預測項目完工時的費用與工期,如出現偏差及時采取措施進行糾正。
3.2贏得值法的應用效果分析
結合大崗山水電站大壩工程的特點、合同管理模式及管理狀況,P6項目管理平臺對贏得值法進行了試用,通過工程量清單的方式建立資源庫,每項工程量均錄入兩種價格,一種是施工單位與業主單位簽訂的合同價格,用于計算計劃值和贏得值;另一種是施工單位內部或分包的成本價格,用于計算實際值。大壩工程的計劃值、實際值、贏得值統計數據。大壩工程自開工至2013年6月30日,實際值為114664萬元;贏得值為115584萬元;計劃值為137022萬元;進度差為贏得值減去計劃值為-11438萬元,表明進度滯后;而費用差為贏得值減去實際值為920萬元,表明費用稍有節余。可見該項目成本控制良好,進度滯后,應及時采取措施進行趕工,盡可能縮小進度偏差。
畢業設計是整個教學過程的一個重要實踐教學環節,是全面檢查學生四年來知識積累、應用和創新的重要手段;是培養學生獨立工作和運用所學知識與技能進行再創造的一種重要方式;是檢查學生掌握知識程度、分析問題和解決問題基本能力的綜合試卷;[1,2]也是反映一個學校教學質量、管理規范化程度、教師與學生水平的重要標志。因此,它的成功與否直接影響學生步入社會后能力的發揮,直接影響人才培養的質量。[3]為了培養學生的實際動手能力,達到預期的培養目標,加強本科生畢業設計這一重要的教學環節極其必要。
南昌工程學院本科水利水電工程專業主要培養應用型水利人才,2009年我校本科水利水電工程專業被教育部、財政部批準為第四批國家特色專業建設點。為了促進國家特色專業建設點的建設,創新應用型人才的培養模式,面對當前畢業設計存在的一些問題,推進畢業設計工作的改革,探索積極有效的畢業設計模式是當前急需解決的問題。
一、畢業設計中存在的問題
1.部分學生投入畢業設計的精力不足[4]
由于日趨增加的就業壓力,一些學生疲于投簡歷,參加招聘會或面試,再加上這些學生對于畢業設計的目的及作用不能正確認識,導致他們不能把主要精力投入到畢業設計中去,所以平時疏于設計,趕不上畢業設計的進度,畢業設計的質量也就難以保證。
2.畢業設計中課題模擬性較多,真題真做的較少[5-7]
畢業設計是學生完成全部課程的學習后,應用所學的全部理論知識解決生產實際問題的一次綜合性、創新性的設計訓練,也是對大學生綜合素質尤其是創新能力的一次檢驗和提高。對于畢業設計中的模擬性課題,由于地形、地質、設計參數等與實際的又一定的出入,甚至不齊全,導致畢業設計中如水位、壩址的選擇、建筑物型式的選擇等具有一定的指定性;從而減少了學生全面受鍛煉的機會,不利于學生自主創新能力的培養。
3.畢業設計指導師資結構欠佳,指導力量不足[8]
2005年以來,我校引進了大批高學歷的中青年教師,這些教師大多是從高校到高校,雖然大多具有扎實的理論基礎,但缺乏工作經驗和工程實踐經驗,他們中的大多數人未經培訓就直接參與畢業設計的指導工作,缺乏指導畢業設計的經驗和相關知識。在指導畢業設計的同時,他們又要完成繁重的教學任務,以至于投入到指導畢業設計工作中的時間和精力有限。因此,師資結構欠佳,指導力量不足的問題已嚴重影響畢業設計的質量。
4.畢業設計場地不足,硬件設施不完善
升本以來,我校在教育資源方面投入了大量的資金,但教育資源的增加仍落后于其他老牌本科院校,尤其是畢業設計場地、設備等硬件條件,不能充分滿足要求,這也是當前我校水利水電工程專業所面臨的迫切需要解決的問題,該問題已經影響到水利水電工程專業畢業設計的質量。
以上多種不足共同導致的后果便是畢業設計總體質量不高,對學生實踐能力、綜合訓練能力和應用能力的訓練都打了折扣。為避免畢業設計流于形式,真正達到訓練學生的綜合能力、創新能力和科研能力的目的,培養應用型人才,對畢業設計進行改革已成燃眉之急。
二、提高本科畢業設計質量的對策及措施
針對畢業設計中存在的問題,2008年度我校水利水電工程專業畢業設計從以下幾方面進行了改進與實踐。
1.加強畢業設計教育,提高認識
在畢業設計的開始認真搞好畢業設計教育、動員及宣傳,集中全體畢業班老師和學生開動員大會,使學生明白畢業設計在教學過程占據的重要地位,了解本專業畢業設計的任務、內容、過程及作用。另外,公布與畢業設計有關的出勤、過程監控、結果檢查、畢業答辯全過程管理的規章制度以及相關的考核辦法。通過這樣一系列宣傳活動,使學生認識和重視畢業設計,發揮其積極性和主動性,認真完成畢業設計。
2.采用“引進來”措施,加強畢業設計指導力量
所謂“引進來”就是從江西省水利廳、江西省水利科學院、江西省水利規劃設計院、南昌大學等科研教學單位聘請一批高職稱高學歷的專家作為我校水利水電工程專業畢業設計的指導老師,通過“引進來”這一措施,不但可以解決畢業設計指導師資結構欠佳,指導力量不足的問題,而且加強了我校與以上科研教學單位的溝通與聯系,同時,他們帶來了一批創新性和實踐性強的課題,對增加學生畢業設計的積極性,增強其應用與創新的能力都有很大促進。
3.校企聯合,在企業進行畢業設計
畢業設計開始之前,依據我校水利水電工程專業人才培養方案,選拔學生到專業對口的設計院、科研院所等單位進行畢業設計,以企業為主導,企業、學校、學生三方共同討論確定畢業設計選題;企業委派指導老師,在畢業設計期間與學生長期共同工作,主要負責理論與實際操作指導;同時學校也委派指導老師,定期或不定期地深入企業進行指導,主要負責溝通和理論指導。
校企聯合的意義不僅是空間的開放,更重要的意義在于,它真正能實現我國一貫倡導的理論與實踐相結合的教育方針,從根本上達到我校培養應用型人才的目的。而且校企聯合,還能通過以下幾個方面解決畢業設計存在的問題,提高畢業設計質量。
(1)選題與生產實際相結合。在企業做畢業設計,可以針對企業的生產實際發現問題,通過研究提出解決問題的辦法,從而使畢業設計課題與生產實際結合。這種結合,創造了理論聯系實際的工程環境。有效地克服了畢業設計課題陳舊,缺乏新意的弊端。真題真做,使學生有成就感,而成就感又可以促使學生學以致用、學用結合。而且可以通過實踐,深刻理解,創造性地應用幾年來所學的專業理論知識,逐步樹立起工程意識,為學生走上工作崗位,打下堅實的基礎。
(2)提高大學生的全面素質。培養大學生的全面素質是畢業設計的目的所在,也是高等教育的重要任務,更是我校培養應用型人才的目標。反過來,學生素質的提高,又促進畢業設計質量的提高。通過校企聯合,在企業進行畢業設計,以實踐結合理論,有利于完善學生的知識結構,同時培養了大學生的自學能力、分析和解決問題的能力、獨立工作能力以及創新能力等,這些能力的提高,都體現了我校培養應用型人才,培養卓越工程師的要求。
(3)提高教師的工程能力。提高畢業設計質量,關鍵在教師,讓教師特別是年輕教師深入到企業,與企業的工程師一起指導工程課題的畢業設計,提高他們發現問題、研究問題和解決工程實際問題的能力。教師能力提高了,畢業設計指導師資結構欠佳的問題也解決了,畢業設計質量才能提高。
(4)增加了就業機會。近年來,國家不斷加大水利投入,加強水利基礎設施建設,因此,各水利企業業務也是連年增加,需要大批的水利人才,通過校企合作,這就給在企業做設計的學生提供了良好的就業機會。
(5)彌補了場地不足、硬件設施不完善的問題。通過選派一部分學生到企業做畢業設計,從緩解了場地不足,硬件設施不完善的問題的矛盾,增加了其他大學生使用場地和硬件設施的機會,從提高了畢業設計的質量。
2008年以來,我校加大了校企合作的力度,以2008年為例,我校共與江西省水利規劃設計院、九江水利規劃設計院、吉安水利規劃設計院、鷹潭水利規劃設計院、撫州水利規劃設計院、廣東中山水利規劃設計院和上饒水科所等單位建立合作關系,共有43名大學生到以上單位進行畢業設計,占我校水利水電工程專業畢業生的28.7%,在當年9名畢業設計優秀的學生中,在企業做畢業設計的學生就有6名,達到66.7%,并且有19位同學留在畢業設計單位工作,效果良好。
三、結束語
本文結合筆者及課題組教師多年來指導畢業設計的經驗和體會,并結合近年我校水利水電工程專業畢業設計中的一些嘗試性做法,就當前畢業設計中普遍存在的問題及畢業設計的改革提出了自己的見解。提高畢業設計質量的對策及措施經過三年的實踐,效果明顯:畢業設計的質量逐年提高,畢業設計的復答辯率逐年下降,畢業生與社會接軌的時間大大縮短。因此,本改革措施不僅可以用于我校水利水電工程專業畢業生,而且還可以推廣至我校其他工科專業,不但可以在我校工科專業中應用,而且還可以推廣至其他工科院校,具有很好的借鑒和推廣價值。
參考文獻:
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1 引言
工程測量是研究各類工程建設在規劃、設計、施工階段以及運行管理全過程、全方位測量工作的科學技術,是一門應用測量學科,是多專業測繪的綜合學科。水利工程測量是工程測量的重要分支。其主要工作內容,包括為滿足水利水電開發、水資源利用保護、流域綜合治理規劃、防汛減災、科研、水利工程建設等領域需求,提供與地理位置有關的各種綜合或專題信息。它是水利水電建設宏觀管理、資源調查開發、水環境保護、區域經濟規劃、土地利用開發等不可缺少的前期基礎性工作。正確認識我省水利工程測量發展現狀和存在的問題,研究和制定我省水利工程測量學科發展的對策和措施,對我省水資源綜合開發利用、防洪減災和水利工程建設具有十分重要的意義。
2 福建省水利工程測量發展現狀與存在的問題
2.1 水利工程測量歷史沿革
建國以來,水利工程測量作為建設現代化水利事業的一門重要基礎學科,通過廣大水利水電測繪工作者的共同努力,初步形成了一定規模的測繪專業隊伍和技術力量,為福建省水利水電開發、水資源利用保護、防汛減災以及改善生態環境等方面,做出了積極的貢獻。
在20世紀50~70年代,先后組建了福建省閩江流域測量隊、精密水準測量隊,晉江流域、九龍江流域、農田水利測量隊,1958年以后又相繼成立了福建省水利水電勘測設計院、福建省九龍江規劃隊、福建省水利規劃院以及各地市的測量隊?;A測繪隊伍曾達到300人左右。主要工作是承擔閩江流域平面、高程網的建立和1/萬流域地形圖測量、負責全省各流域二、三等精密水準測量、“五江一溪”(閩江、晉江、九龍江、汀江、賽江、木蘭溪)及鰲江等流域的平面和高程控制和小比例尺地形圖(1:2.5萬、1:1萬、1:5千)的測量工作、負責晉江流域灌渠測量、九龍江流域規劃及灌渠測量、相繼完成了各大、中、小型水利水電工程的三、四等三角平面控制網測量、高程控制測量以及水利樞紐建筑物地形圖測量等。這期間,完成的水利水電工程測繪產品有:二等水準1925公里,三、四等水準10418公里,三、四等三角點4753點,五等三角點12576點,1:5千地形圖測量1578km2,1:1萬地形圖12046 km2,1:2.5萬地形圖422 km2。
進入80~90年代,面臨我國改革開放的大好形勢,科學技術在各個領域得到突飛猛進的發展,測繪的儀器設備和技術手段也在日新月異的變化。為適應社會經濟發展的要求,水利水電基礎測繪隊伍也在不斷地調整和改變,整合后的測繪隊伍更加精干和專業化。2000年以后,隨著測繪儀器設備不斷更新完善、測繪新技術的應用日臻成熟、各種數字化測圖軟件、系統管理軟件不斷推廣和引進,用現代測繪先進技術逐步對傳統測繪技術進行了更新,基本完成了對傳統測繪產品的現代化技術改造。
2.2 測繪人員隊伍及設備基本情況
“十五”期間,全省水利水電工程測繪專業隊伍約有15家,其中有2家分布在省級單位,有8家在地市級單位,其它縣級單位的有5家。具備甲級測繪資質的單位目前僅有1家;乙級測繪資質的單位有3家;丙、丁級測繪資質單位的約有11家。
全省水利各部門中,專門從事基礎測繪工作的專業人員約有140人,其中大學本科學歷有46人,占總人數的28.6%;大中專學歷有54人,占總人數的38.6%;具備初級以上職稱的專業技術人員有88人,占總人數的62.8%,其中教授級高級工程師1人,高級工程師12人,工程師43人。
據初步統計,目前全省水利系統已擁有多種精度和型號的全站儀61臺、GPS接收機32臺套、水準儀127臺、經緯儀92臺、測深儀7臺套以及計算機、對講機等辦公系統輔助設備。儀器設備投入總資產達1600多萬元。特別在“十五”期間省級設計勘測單位投入較多的財力,引進多種型號的GPS接收機,具有自動采集、觀測數據自動處理功能的各種型號全站儀、可施測高精度等級的水準儀,擁有較為先進水平的測量平差計算軟件和計算機數字化成圖軟件。這些高精尖設備的投入和使用,在“十五”水利水電建設中發揮了重要作用,取得較好的經濟和社會效益。
2.3 水利工程測量工作成效
建國以來全省的水利水電工程建設取得輝煌成就,特別是改革開放以后,進行了大規模的水利水電基礎設施建設,興建了大量的水利水電工程。截至2006年末,全省已建成大、中、小型水利工程56萬處,引水工程18.33萬處,水庫5.45萬座,總庫容135億m3,年總供水量191.57億m3,修建江海堤防5410km,圍墾灘涂造地128.58萬畝。此外,還修建各類大中小型水電站6000多座,裝機近1000萬kw。“九五”、“十五”期間,相繼完成了水利水電工程測量項目230多項,其中省重點工程的項目10項,完成的總產值約2800多萬元。在基礎測繪工作中,累計完成國家三、四等水準測量1627公里;布設三、四等平面控制網點2329點;完成了各等級的電磁波測距導線1020公里;累計完成了1:500~1:5000比例尺的專業地形圖833.4平方公里;施測各種斷面數千公里。這些測繪成果,在水利水電的規劃、設計、施工、工程建筑物的變形監測、工程運行管理和決策等方面發揮著極其重要的作用,為我省水利水電工程建設的順利實施,提供了有力的基礎保障。
目前,正在進行的水利工程測量有全省大中小流域綜合規劃、全省水資源及開發利用綜合規劃、全省中等以上城市防洪排澇規劃、莆田木蘭溪下游防洪整治工程、晉江下游防洪岸線整治工程、閩江下游北港南岸防洪排澇工程、閩江上游富屯溪、金溪、尤溪防洪工程、九龍江下游防洪工程、晉江市小流域整治工程、福州市內河整治工程、晉江、石獅、湄洲灣南岸供水二期工程等40多項水利工程;正在進行的水電工程測量有全省中小抽水蓄能電站規劃、全省風電廠選點規劃、仙游抽水蓄能電站、福鼎抽水蓄能電站、福州鼓嶺蓄能電站、福安上白石水電站等30多項水電工程。這些水利水電工程的測量普遍采用“3S”及數字測繪技術,高效、快速地為項目的勘察設計和建設提供數字化測繪產品。
在科技進步與創新、新技術推廣應用方面,水利工程測量取得的成績尤為突出,近年來在福建省水利水電勘測設計研究院和福建省水利規劃院兩個龍頭單位的帶領下,對GPS、RTK、數字成圖等先進設備與技術進行了廣泛深入的研究應用與推廣,并先后獲得了4項福建省科學進步三等獎、1項福建省水利廳科技進步一等獎、3項福建省科技進步二等獎、2項福建省水利廳科技進步三等獎、1項福建省優秀勘察設計三等獎。2006年至今,兩單位還成功申請承擔了2項水利部“948”引進國際先進技術項目,成功引進了瑞士安伯格TMS隧道測量系統關鍵技術與設備、美國NAVCOM全球雙頻單機高精度GPS差分系統。
2.4 存在的主要問題
綜觀我省水利工程測量系統的隊伍、儀器設備使用、技術發展水平、測繪成果管理狀況,以及水利行業各部門對基礎測繪的認知存在著差異,決定了水利基礎測繪建設和發展的艱巨性和復雜性。水利基礎測繪仍存在亟待解決的問題。
2.4.1 基礎測繪數據落后,成果現勢性不強
我省的水利水電測繪所使用的平面坐標系統大部分采用54北京坐標系統或以某地區為參心的近似54北京坐標系統或稱工程獨立坐標系統,與國家現行的80西安坐標系統不能接軌。同時我省早期布設的等級大地控制網已經使用了二三十年,網點數量不足,長期沒有復測,又在大規?;A設施建設過程中受到嚴重破壞,可利用率低,已不能滿足當今社會發展之急需。
在高程系統方面,有多種高程系統(如羅零高程系統、石壟高程系統、馬肚底高程系統、1956年黃海高程系統、1985年國家高程基準等)長期并存,雖有換算系數,但其精度不一,資料陳舊,造成水利水電規劃、設計、監測等部門使用不便和混亂。
基礎測繪主要的產品成果體現在各種比例尺的地形圖上,隨著國民經濟飛速發展,流域內各種地理要素發生了很大的變化,現存的地形圖成果資料,大部分為傳統的白紙測圖資料,部分成果資料已失去使用價值。因此無論在內容和形式上,地形圖成果遠遠不能反映經濟和技術發展帶來的地物地貌變化,現勢性很差。
經過數十年的建設,我省水利水電已建成眾多包括水庫、水電站、水閘、堤防等大中型的水工建筑物。長期以來,我省水工建筑物的變形觀測工作主要是由工程的施工建設單位和運行管理單位施測的。由于觀測隊伍不穩定、儀器設備陳舊、手段落后、技術水平參差不齊、數據綜合分析處理不科學等原因,造成變形觀測成果質量低劣或安全性評價不合理。特別是建設于上世紀50~70年代的水庫,普遍未建立完整的大壩及庫區變形觀測系統,有的甚至從未進行過變形觀測,各水庫的其他地理數據也相當陳舊。這給現在正在進行的水庫除險加固工作和后續的運行調度管理工作帶來巨大困難,一旦發生險情將給水庫下游居民的生命和財產帶來巨大損失。
2.4.2 專業測繪人才匱乏
人才隊伍是保障工程測量成果質量的必要條件,更是進行高新技術推廣應用與科技創新的基礎。由于歷史原因,專門從事測繪的人才多為相關專業轉行從事測繪工作。近十幾年期間引進的專業測繪技術人才相對較少,能夠熟練應用、掌握現代測繪高新技術(如地理信息系統、遙感影像技術)的人才尤其稀缺。
2.4.3新技術應用滯后,科研投入不足
我省水利水電大多數測繪隊伍的基礎設施建設與其他行業的測繪隊伍相比較,仍處在較低的水平。發展不平衡現象十分突出,在大多數地縣級測繪部門,設備落后、手段陳舊,高精尖的儀器設備投入不足,在現代測繪技術軟件的配置上更顯得薄弱,大大影響了傳統測繪生產模式向現代化測繪技術更新改造的步伐,無法滿足現代化水利建設對測繪產品的要求?,F階段為規劃設計提供的測繪產品大部分仍停留在目視解釋上,缺少計算機圖像處理系統和數字化裝備,水利水電系統尚未完全引進數字化測量系統,服務于水利水電建設的專題地理信息系統還沒有投入較多的力量進行研究開發。
2.4.4 行業管理機制尚未建立,服務體系不健全
目前,水利系統的測繪技術管理仍處于各自為政的局面。各部門在規劃設計各個階段的報告、圖件以及采用的基礎測繪資料未作評價、分析或審查,給水利水電建設帶來巨大隱患。同時,各測繪單位間缺少交流平臺,成果未能做到共享,造成重復測繪的浪費。
3 水利工程測量的發展目標和應用前景
3.1 發展目標
水利工程測量的發展目標是從傳統的測繪技術向數字化測繪技術轉化,從模擬測繪產品向4D產品轉化,從傳統的測繪產業向水利地理信息產業轉化。積極推廣和應用新技術,促進水利工程測量技術方法和手段的更新換代,充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技術以及數字化測繪技術和先進的測繪儀器等高新技術。加大人才引進和培養力度,加強新技術的研究和推廣應用,不斷拓寬水利工程測量服務的新領域。逐步實行測量數據采集和處理的自動化、數字化、實時化和智能化;測量數據管理的科學化、標準化、信息化;測量數據傳播與應用的網絡化、多樣化、社會化。建立健全水利工程測量管理體制和投入機制,促進水利工程測量數字化、自動化、信息化體系的形成,提高水利工程測量的技術水平和服務水平,提升測繪對水利水電各部門需求的保障能力。
3.2 應用前景
在水利規劃設計和水利工程建設中的應用前景。我們可以充分利用GPS、GIS、RS和“3S”集成技術以及數字化測繪技術和先進的測繪儀器等高新技術,為水利水電工程規劃設計和建設更加快速、高效地提供三維可視化數字地形圖和水利綜合信息專題圖,從而使規劃、勘察設計的工作效率、科技含量和成果質量大幅提高。
在防災減災中的應用前景。防災減災歷來是福建水利的重大課題。為保障人民生命財產的安全和國民經濟可靠持續發展,“九五”期間,省委、省政府做出了建設具有福建特色的防災減災五大體系(即蓄水工程體系、江海堤防工程體系、江河洪水預警報體系、中尺度災害預警報體系、生物防御體系)的重大戰略部署。我們可以充分利用數字化測繪和“3S”集成等高新技術,通過逐步建立全省海堤防的水情、水庫調度等專題地理信息系統(GIS)和流域三維可視化系統,在江河洪水預警報體系、中尺度災害預警報體系、生物防御體系中發揮更大的作用。
在水環境和水土保持建設中的應用前景。隨著社會經濟的發展,水污染嚴重,因此保護水生態,實現可持續發展成為當務之急。在水環境和水土保持建設中,可以利用采集的三維數字地形圖數據,建立數字高程模型,進一步建立水資源、水環境、水生態、水土流失等專題地理信息系統(GIS),為水資源保護、規劃、建設和管理提供科技保障和服務。
4 水利工程測量發展的對策和措施
4.1 推進各大流域及區域測量基準體系建設
4.1.1 建立和完善主要江河流域、海岸、水庫群的高程控制系統
針對我省高程控制系統落后、成果現勢性不強的弱點,有必要在全省各主要大流域(特別是“五江一溪”和海岸線)有計劃、有步驟地布設與國家高程系統相匹配、以二、三等水準網為基礎的水利專用高程控制網。在此基礎上,以四等水準網方式,聯測已有的局部地區工程控制網,逐步完善各區域中小流域和水庫群的高程控制。
4.1.2 建立和完善主要江河流域平面控制系統
平面控制網是進行各項測量工作的基礎,具有控制全局的作用。未來期間,重點在“五江一溪”及主要江河流域內,根據水利水電防洪減災、規劃設計、工程建設的需要,按輕重緩急的工作原則,以流域或區域為范圍,有計劃地布設三等、四等GPS控制網點約400個。經整體平差后,形成覆蓋流域與現有國家坐標統一的水利水電專用控制網,更好地滿足各種比例尺基礎測繪和工程建設的需要。
4.1.3 建立和健全全省大中型水工建筑物的變形觀測體系
建筑物變形觀測是水利工程測量工作的重要組成部分。其目的是監測建筑物在施工或工程運營期間內的穩定性和安全性,研究其變形的原因和規律。經過數十年的建設,我省水利水電已建成諸多包括水庫、水電站、水閘、堤防等大中型的水工建筑物。今后,以確保水利水電建設工程施工期和運營期的安全可靠為目標,一是加強變形觀測工作的技術改造,逐步應用全能激光儀、自動垂直儀、電子測斜儀等光電儀器,引進和推廣近景攝影測量、電子精密水準測量、變形監測機器人、實時GPS測量等新技術的應用。二是提高觀測數據的分析處理能力,應用數理統計方法、回歸分析方法,發揮計算機的強大功能,研究和建立可靠的觀測數學模型,使得由單一變量統計分析發展到多變量動態的定性定量統計分析,對建筑物的安全提供更可靠的預測與預報。
4.2 加快測繪高新技術的開發和應用
4.2.1積極參與水利信息化建設
水利信息化是國家以信息化改造和提升傳統產業思路在水利行業的具體表現,是帶動水利現代化的重要措施之一。水利工程測量面臨較好的發展機遇,我們應抓住這個發展機遇,加速自身的技術結構、生產組織結構和產品結構的轉化。一是對已有的基礎測繪資料進行系統分析,充分利用國家、地方和行業內已有的成果資料,對計劃開展的基礎測繪項目和需要完善的基礎測繪工作做好數據的收集和采集工作;二是加速傳統水利水電測繪產業向地理信息產業的轉化,逐步形成一個能夠承擔全省水利水電地理信息采集、處理、維護、分發等任務的專業測繪隊伍和基礎信息中心;三是加快新技術開發和應用。鼓勵和支持地理信息系統的增值開發,研制不同種類、不同尺度、不同形式的數字測繪產品,不斷引進、開發和更新數據采集和管理的軟硬件設備。四是加強與測繪行業內及水利行業其他專業的合作,積極參與“數字福建”、“數字水利”建設,拓寬服務領域和范圍。五是建立測繪信息網絡共享、管理與交流平臺。
4.2.2 加強先進技術和設備的推廣及應用,鼓勵科技創新
加強先進技術和設備的推廣及應用的主要任務是:逐步更新升級現有設備的功能與技術,引進和推廣應用國內外先進的測繪裝備與技術。逐步在全行業推廣普及對高端全站儀、動靜態GPS、GPS連續參考站、數字水準儀、內外業一體化數據采集與處理、數字化成圖、衛星遙感影像、三維虛擬現實等先進設備與技術的應用。
加大科研力度、鼓勵自主創新。隨著各類先進軟硬件設備與技術手段的繼續引進,自主創新與獨立研發的方向將向測繪生產智能化、網絡化應用等高新技術領域延伸,水利水電工程測量可結合自身的專業特點和相關測量成果應用部門的獨特需求,積極開展數據采集與處理系統國產化研發,爭取在科研領域有新的突破。
4.2.3 注重人才培養
水利工程測量人才隊伍建設的主要任務包括:① 引進高素質、高層次的測繪人才;② 組織培訓和科技交流,提高測繪人才的學歷和職稱層次,形成以大專為基本、本科為主力、研究生為骨干的測繪人才隊伍;③ 培養一批測繪行業科技帶頭人和專家型人才,并為他們充分發揮作用創造條件;④ 做好注冊測繪師的認定、考核工作和測繪行業特有工種職業技能鑒定工作,造就高水平的水利工程測量隊伍。
4.2.4 推進水利水電測繪地理信息系統(GIS)的建設
地理信息系統(GIS)作為一種特殊的管理系統, 它以空間數據為基礎,可進行空間數據及屬性數據疊加分析,方便快速提取用戶關心的信息,通過地面模型自動生成功能及三維空間處理模塊,可實現虛擬三維現實的直觀演示和各種分析,為領導決策提供了一種方便快捷的信息平臺。目前,水利行業地理信息系統的建設主要側重于單方面如防汛、水土保持等的開發和應用。水利工程測量應充分發揮地理要素在三維可視化管理方面的應用價值,聯合全省甲、乙級水利工程測量隊伍的技術骨干,以各大流域水利信息綜合管理為研究課題,逐步建立和健全各類水利水電專題地理信息系統,逐步實現流域內與水相關的各類信息的統一管理,為綜合管理和科學決策提供技術支持。具體設想如下:
(1) 開發基于三維可視化的地理信息水資源管理系統。實現對流域歷史的水文、氣象、地理、地質、水質、水利工程、水處理工程等數據以圖形形式的可視化管理,通過對模擬設備的選擇查看其屬性信息,通過屬性查找對應的設備并定位,以利于科學決策和管理。
(2) 建立各大流域水利規劃管理信息系統。該系統的建立,可以實現滾動規劃和管理,如進行大型水庫淹沒區實物量估算、庫區移民安置環境容量調查、灌溉區實際灌溉面積和有效灌溉面積調查、水庫淤積測量、河道演變及現狀工程分布情況等,并利用水利CAD設計平臺大大提高設計方案的準確性和成圖效率,利用項目管理軟件加快項目施工進度和節約成本,提高工程的運行管理水平。
(3) 建立各大流域水資源水環境實時監控管理系統。該系統的建立可以實現對水資源動態監測、數據采集、實時傳輸、信息存儲管理和在線分析管理,根據已建立的水量、水質和水環境分析模型,以計算機通訊網絡技術為依據,以規范化、標準化的水資源綜合數據庫為基礎,以水資源供需平衡和優化調度模型為內核,實現對水資源的遠程控制和優化配置管理。
4.3 建立和健全水利水電工程測量行業管理體制
4.3.1建立水利水電工程測量行業管理機構
將水利水電工程測量納入水利規劃和管理的工作范疇。改革開放以來,雖然水利工程測量的測繪產品都已形成市場化,一方面給測繪行業帶來了無限的生機和發展機遇,但另一方面也造成了測繪產品在監督管理上的混亂和缺位局面。各自為政造成管理機制的削弱和部分測繪產品質量的降低;重復測繪則在經濟上造成浪費。因此,水利工程測量必須由水利主管部門進行統一的規劃協調與管理,可考慮由水利建設行政主管部門或采取掛靠的形式建立測管理中心,對全省的水利水電測繪(包括人員、制度、測繪基礎資料、儀器設備等)進行統一的監督管理,并結合各時期的工作重點,制定基礎測繪計劃,建立穩固的基礎測繪更新機制、明確更新周期和經費渠道,使水利水電基礎測繪能夠及時有效地服務于福建省水利水電的綜合開發治理。
4.3.2規范水利水電工程測量市場
水利水電工程測量有其行業的特殊性,如水利工程設施、水下地形、水工建筑物、大壩變形等測繪的精度要比常規的工程測量精度要求高,同時不同的水利工程所要求的測量精度也不盡一樣。因此,參與水利水電工程測量的隊伍必須在具有測繪行業主管部門頒發的測繪資質基礎上,充分理解行業的特點和水利工程要求,嚴格執行《水利水電工程測量規范》和《水利水電工程施工測量規范》,才能提供合格的測繪產品。對于事關國計民生的重大水利工程,應由測繪行業主管部門頒發的較高測繪資質的工程測量隊伍承擔。為此,建議由水利建設行政主管部門或新成立的水利水電工程測量行業管理機構來協調管理,以規范水利水電工程測量市場。
4.3.3 健全水利水電工程測量成果共享機制
我省水利水電行業的測繪生產與測繪成果資料的管理一直處于各個單位各自為政的狀態,未進行統一保管,時常造成珍貴測繪基礎資料的遺失,測繪成果資料的應用也未建立有效的相互溝通渠道,導致了大量的重復測量,造成測繪基礎資源與測繪生產力的嚴重浪費。健全水利水電測繪成果共建共享服務體系的主要工作包括:
(1)各省級及地縣級部門應盡快建立測繪成果的計算機管理體系,對已有的歷史資料進行收集整理,有條件的應建立專業的數據庫管理系統。
(2)開辟已有測繪成果資料應用的交流溝通渠道,建立測繪成果資料目錄的匯交管理體系,盡可能減少重復的測繪生產,提高測繪生產效率。
(3)建立水利水電測繪行業的專業網站,為測繪生產的信息傳遞、資料收集、成果分發提供有效的窗口與平臺。
參考文獻:
[1] 福建省“十一五”水利水電基礎測繪專項規劃. 2007.