时间:2023-09-29 13:12:42
论文关键词:水利工程;施工质量;质量控制
1质量控制概述
1.1质量控制的基本模式
动态控制模式。此模式主要用于建设周期长、建设环境影响因素复杂的工程项目。通过动态的控制及时纠偏、调整措施,达到工程质量控制的目标。
主动控制与被动控制相结合模式。主动控制是一种事先预控,被动控制是一种事后控制。工程建设过程中随时可能会出现目标偏离的情况,对此采取被动控制及时制定预防措施,而此措施将成为主动控制的指导计划。
项目综合管理模式。项目综合控制的目的是:一方面控制各项建设目标的实现程度,另一方面又要协调各项建设目标之间的各种关系,并通过目标协调来保证建设目标的组中实现。在展开项目综合依据时首先要开展单目标控制和阶段目标控制,才能为开展项目综合控制提供依据。
1.2质量控制的基本原则
坚持质量第一的原则。中小型水利工程施工的规模虽然不大,但是项目内容与大型工程相比基本一样,施工的要求与标准并不会因此而降低。本着对国家、人民、社会负责的态度,必须坚持质量第一的原则。
坚持预防为主的原则。工程的建设要将隐患尽量消灭在萌芽状态之中,因此必须加强事前控制,严格过程监控。事先预控要贯穿工程的始终,从项目的审批、立项、设计、招投标、承包人的选择及施工质量控制等方面,都要充分考虑多种因素的影响,对项目的每个环节加强全过程监控。
坚持以人为控制核心。人是质量的创造者,质量控制必须“以人为核心”,把人作为质量控制的动力,发挥人的积极性、创造性。要以人的工作质量保工序质量、保工程质量。
2我国中小型水利工程施工质量控制存在的问题
中小型水利工程具有小而全、专业多、单项工程量小、单价低、投资少、工期短等特点,其质量控制方面主要存在以下问题:
项目管理水平差。项目部人员素质不高,缺少高水平的管理人才,项目管理科学化决策少,相关的技术支持比较少,随意性较大。中小型水利工程主要由地方筹资,采用地方单价都较低,加上资金到位情况比较差,是工程往往不能够按照计划进行,而一些地方矛盾也由于领导的重视不够,在一定程度上严重影响了工程的施工进度。
工程前期勘测设计不规范。个别水利工程建设项目的项目规划书、可行性研究报告和初步设计文件,由于前期工作经费不足,规划只停留在已有资料的分析上,缺乏对环境、经济、社会水资源配置等方面的综合分析,特别是缺乏较系统全面地满足设计要求的地址勘测资料,致使方案比选不力,新材料、新技术、新工艺的应用严重滞后,整个前期工作做的不够扎实,直接影响到工程建设项目的评估﹑立项﹑进度和质量等。
监理单位之间无序竞争比较严重。我国监理单位的人员来自不同部门,监理人员素质良莠不齐。部分监理人员缺乏相应的专业水准与职业道德,影响了监理工作的正常开展。同时由于监理人员素质低下,管理水平有限,也导致监理单位工作质量下降,市场上无法形成有力的竞争优势。
3施工质量控制的内容研究
3.1人员的控制
水利施工企业实行项目管理的主要内容,就是要用科学的方法将进度、成本和质量控制具体落实到人,与企业的经济效益紧密挂勾,使项目管理者成为施工活动的主体,最终使水利工程质量符合规范标准和图纸要求,而且工程造价经济并如期竣工。以下就施工企业如何对水利工程实行科学的、卓有成效的项目管理进行探讨。
一、组建高效的项目经理部
目前许多水利施工单位实行的是以施工队为基础的项目管理模式,项目经理部由施工单位根据工程要求以及施工人员的情况,抽调部分技术干部和管理干部组成。项目经理部人员相对固定,一旦其他工程项目需要,项目经理部之间技术人员可相互调整甚至混用。由于项目部与企业之间没有合同约定的限制,造成双方责任不明、利益不清的弊病,导致项目管理难以实行。因此,只有组建一个高效、独立的项目经理部,才能有效地实现项目管理目标,完成施工任务。项目经理部应是一个具有弹性的一次性施工生产组织,机构可以随着水利工程施工任务的变化而作出相应调整;项目经理部内各职能部门的设置,既要尽量减少部门的规模,又要保证该部门能够高效率地运转;项目经理部的人员配备可根据水利工程的具体特点而定,除设项目经理、副经理以外,项目经理部还要配备总工程师、总经济师和总会计师以及按职能部门配置的其他专业人员。技术业务管理人员的数量可根据工程项目的规模大小而定,一般情况下不小于现场施工人员的5%。
二、项目经理的选派与管理
项目经理是施工企业法人代表在项目施工过程中的全权委托人,是工程项目各要素合理投入和优化组合的主要决定者,同时也是工程的具体实施者,其素质和能力的高低将直接决定着项目管理工作的好坏。因此,在选派项目经理时,一定要清楚细致地明确项目经理的职责、权利及利益分配,并与企业签订相关的承包责任书。另外,对项目经理要实行风险管理,一旦项目经理部组建完毕,项目经理必须按该项目合同总价的1%~2%缴纳风险基金,具体金额可根据施工项目的难易程度、工期长短、施工强度、工程质量要求、工程规模、施工技术风险等实际情况制定。通过缴纳项目风险基金,必然会调动项目经理的主动性,大大提高其责任心。当然在要求项目经理缴纳风险金时,必须充分尊重项目经理的意见并与之达成共识,切忌因设置风险基金而导致项目经理的抵触或不满情绪,不利于调动其工作积极性。
三、严格进度管理
项目经理部在对施工项目实施进度控制时,需特别注意以下几点:
1.按施工组织设计制定施工计划和施工进度时,必须依靠先进的计算机辅助项目管理技术(可以使用Microsoft.Project或P3等商业项目管理软件),制定最优的施工进度和资源调配方案;通过调整施工网络图来优化施工成本,以确保工程能够按期、高效、低耗、优质、安全地完成。
2.在实施施工计划的过程中,应根据当月(旬)施工进度计划和工程的实际进展情况,详尽编制下月(旬)的作业计划和施工任务书;施工中要做好现场记录并及时归档,尽可能详尽记录施工现场中所有的异常情况,从而为工程质量和进度计划的考核、分析、调整、总结提供最原始的现场资料;要及时、准确地做好各分部分项工程之间的调度工作,协调施工各方出现的矛盾,实现施工过程中的动态平衡,确保工程如期竣工。
3.要采用实际与计划对比的方法对施工进度进行检查,一旦发现偏差应立即分析其原因,并及时纠偏或对原计划进行修改或部分调整。在保证工程质量的前提下,缩短那些有可能提前完工且费用最低的关键工作的工期。
四、加强成本控制
项目经理部必须采用成本管理责任制,结合预算分解制定相应的成本控制指标,并以此考核各职能部门的工作质量。
1.制定成本控制目标完整的成本控制目标应有以下几个方面的内容:(1)人工费成本控制目标:该目标主要由工程部和劳资部门完成;(2)材料费成本控制目标:主要由供应部和化验、检验室完成;(3)机械费成本控制目标:主要由工程部和机务室完成;(4)其他直接成本控制目标:由工程部、机务室和供应处共同完成;(5)现场经费:由财务处和后勤部完成;(6)间接费:由工程部、机务室和财务处完成。根据成本控制目标,项目经理将工程成本分解到相应的各职能部门中,再根据成本控制指标对各职能部门进行定期考核,及时找出引起成本变动的因素并及时采取补救办法,以保证成本控制目标的最终实现。
2.制定成本核算制度成本控制目标的实现必须要有一套严格的成本考核制度作为保障,只有这样才能达到成本控制的目的。(1)参与成本目标考核的部门和人员,要本着严肃认真的态度,禁止一切、弄虚作假的事件发生;(2)成本核算的统计数据必须及时、准确,填报的资料要尽快汇总;(3)工程核算员必须提供当日完成的工程量,数据必须真实可靠;(4)成本核算人员根据工程核算员提供的工程量,按照施工预算分解为人工、材料和机械三大成本,按实际金额和成本控制目标分配的计划详细对比并做好记录;(5)及时进行经济活动分析,消除导致成本差异的一切不利因素,以确保既定目标的实现。
五、确保工程质量
1.建立工程质量保障体系为了保证水利工程的质量,要建立切实可行的质量保障体系,编制施工质量手册并制定相应的质量监督方案和技术管理目标,使质量手册更具有指令性、系统性、可操作性和可监督性。
2.施工人员、材料和机械的管理(1)对工程质量的控制应本着以人为核心的原则,将施工人员作为质量控制的源动力。项目经理部要充分调动施工人员的工作积极性和创造性,增强施工人员的工作责任感,提高他们对施工质量的重视程度,在施工人员的心中牢牢树立“质量是工程建设的重中之重”的观念。(2)材料是水利工程的建筑主体,因此,在工本论文由整理提供程项目的施工过程中,对施工材料的控制也十分重要,要杜绝一切粗制滥造或未达标的施工材料应用于工程建设中。(3)施工机械是施工现代化的重要标志,它对施工进度和工程质量有着直接的影响,因此,正确、合理、科学地使用机械设备,对实现工程的既定目标至关重要。
3.控制施工环境和施工工序影响水利工程质量的因素很多,主要有工程技术环境(如工程地质、水文、气象等)、质量管理环境(如施工企业制定的质量管理标准、质量保证体系的建立健全及落实情况等)、工作环境(如项目部的人员组合、作业地和工作面的实际情况等)。因此,在工程施工初期,应尽可能将影响施工质量的各种因素罗列出来并分类汇总,针对该工程的具体情况和特点,采取有效的措施加以控制或提前做好应对工作,尤其是要加大对施工现场的控制力度,为确保工程质量和安全施工创造良好的条件。施工工序是影响工程质量的重要因素之一。加强对施工工序的质量控制,可以将工程的质量控制从事后
检查转变为事前预防,达到“预防为主”的目的。施工工序质量控制的一般步骤为:实测分析判断,通过对各工序的抽检数据进行统计和分析,以判断整个施工工序是否平稳、正常。超级秘书网
六、结语
由于水利工程建设具有一定的特殊性,水利施工企业必须根据工程项目的特点,组建优质高效的项目经理部,选派合适的项目经理并对其进行管理。项目经理部必须以科学的方法严格进度管理、加强成本控制,确保工程质量,将项目管理落到实处,发挥出最高的生产力水平,以获得较好的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]陈思慈.探索水利工程建设管理的实践[J],水利水电技术,2005.12.
关键词:水利工程;施工质量;质量控制
1质量控制概述
1.1质量控制的基本模式
动态控制模式。此模式主要用于建设周期长、建设环境影响因素复杂的工程项目。通过动态的控制及时纠偏、调整措施,达到工程质量控制的目标。
主动控制与被动控制相结合模式。主动控制是一种事先预控,被动控制是一种事后控制。工程建设过程中随时可能会出现目标偏离的情况,对此采取被动控制及时制定预防措施,而此措施将成为主动控制的指导计划。
项目综合管理模式。项目综合控制的目的是:一方面控制各项建设目标的实现程度,另一方面又要协调各项建设目标之间的各种关系,并通过目标协调来保证建设目标的组中实现。在展开项目综合依据时首先要开展单目标控制和阶段目标控制,才能为开展项目综合控制提供依据。
1.2质量控制的基本原则
坚持质量第一的原则。中小型水利工程施工的规模虽然不大,但是项目内容与大型工程相比基本一样,施工的要求与标准并不会因此而降低。本着对国家、人民、社会负责的态度,必须坚持质量第一的原则。
坚持预防为主的原则。工程的建设要将隐患尽量消灭在萌芽状态之中,因此必须加强事前控制,严格过程监控。事先预控要贯穿工程的始终,从项目的审批、立项、设计、招投标、承包人的选择及施工质量控制等方面,都要充分考虑多种因素的影响,对项目的每个环节加强全过程监控。
坚持以人为控制核心。人是质量的创造者,质量控制必须“以人为核心”,把人作为质量控制的动力,发挥人的积极性、创造性。要以人的工作质量保工序质量、保工程质量。
2我国中小型水利工程施工质量控制存在的问题
中小型水利工程具有小而全、专业多、单项工程量小、单价低、投资少、工期短等特点,其质量控制方面主要存在以下问题:
项目管理水平差。项目部人员素质不高,缺少高水平的管理人才,项目管理科学化决策少,相关的技术支持比较少,随意性较大。中小型水利工程主要由地方筹资,采用地方单价都较低,加上资金到位情况比较差,是工程往往不能够按照计划进行,而一些地方矛盾也由于领导的重视不够,在一定程度上严重影响了工程的施工进度。
工程前期勘测设计不规范。个别水利工程建设项目的项目规划书、可行性研究报告和初步设计文件,由于前期工作经费不足,规划只停留在已有资料的分析上,缺乏对环境、经济、社会水资源配置等方面的综合分析,特别是缺乏较系统全面地满足设计要求的地址勘测资料,致使方案比选不力,新材料、新技术、新工艺的应用严重滞后,整个前期工作做的不够扎实,直接影响到工程建设项目的评估﹑立项﹑进度和质量等。
监理单位之间无序竞争比较严重。我国监理单位的人员来自不同部门,监理人员素质良莠不齐。部分监理人员缺乏相应的专业水准与职业道德,影响了监理工作的正常开展。同时由于监理人员素质低下,管理水平有限,也导致监理单位工作质量下降,市场上无法形成有力的竞争优势。
3施工质量控制的内容研究
3.1人员的控制
2005年5月1日起施行)
第一条为促进水资源的优化配置和可持续利用,保障建设项目的合理用水要求,根据《取水许可制度实施办法》和《水利产业政策》,制定本办法。
第二条对于直接从江河、湖泊或地下取水并需申请取水许可证的新建、改建、扩建的建设项目(以下简称建设项目),建设项目业主单位(以下简称业主单位)应当按照本办法的规定进行建设项目水资源论证,编制建设项目水资源论证报告书。
第三条建设项目利用水资源,必须遵循合理开发、节约使用、有效保护的原则;符合江河流域或区域的综合规划及水资源保护规划等专项规划;遵守经批准的水量分配方案或协议。
第四条县级以上人民政府水行政主管部门负责建设项目水资源论证工作的组织实施和监督管理。
第五条从事建设项目水资源论证工作的单位,必须取得相应的建设项目水资源论证资质,并在资质等级许可的范围内开展工作。
建设项目水资源论证资质管理办法由水利部另行制定。
第六条业主单位应当委托有建设项目水资源论证资质的单位,对其建设项目进行水资源论证。
第七条建设项目水资源论证报告书,应当包括下列主要内容:
(一)建设项目概况;
(二)取水水源论证;
(三)用水合理性论证;
(四)退(排)水情况及其对水环境影响分析;
(五)对其他用水户权益的影响分析;
(六)其他事项。
建设项目水资源论证报告书编制基本要求见附件。
第八条业主单位应当在办理取水许可预申请时向受理机关提交建设项目水资源论证报告书。
不需要办理取水许可预申请的建设项目,业主单位应当在办理取水许可申请时向受理机关提交建设项目水资源论证报告书。
未提交建设项目水资源论证报告书的,受理机关不得受理取水许可(预)申请。
第九条建设项目水资源论证报告书,由具有审查权限的水行政主管部门或流域管理机构组织有关专家和单位进行审查,并根据取水的急需程度适时提出审查意见。
建设项目水资源论证报告书的审查意见是审批取水许可(预)申请的技术依据。
第十条水利部或流域管理机构负责对以下建设项目水资源论证报告书进行审查:
(一)水利部授权流域管理机构审批取水许可(预)申请的建设项目;
(二)兴建大型地下水集中供水水源地(日取水量5万吨以上)的建设项目。
其他建设项目水资源论证报告书的分级审查权限,由省、自治区、直辖市人民政府水行政主管部门确定。
第十一条业主单位在向计划主管部门报送建设项目可行性研究报告时,应当提交水行政主管部门或流域管理机构对其取水许可(预)申请提出的书面审查意见,并附具经审定的建设项目水资源论证报告书。
未提交取水许可(预)申请的书面审查意见及经审定的建设项目水资源论证报告书的,建设项目不予批准。
第十二条建设项目水资源论证报告书审查通过后,有下列情况之一的,业主单位应重新或补充编制水资源论证报告书,并提交原审查机关重新审查:
(一)建设项目的性质、规模、地点或取水标的发生重大变化的;
(二)自审查通过之日起满三年,建设项目未批准的。
第十三条从事建设项目水资源论证工作的单位,在建设项目水资源论证工作中弄虚作假的,由水行政主管部门取消其建设项目水资源论证资质,并处违法所得三倍以下,最高不超过3万元的罚款。
第十四条从事建设项目水资源论证报告书审查的工作人员,,造成重大损失的,依法给予行政处分;构成犯罪的,依法追究刑事责任。
第十五条建设项目取水量较少且对周边影响较小的,可不编制建设项目水资源论证报告书。具体要求由省、自治区、直辖市人民政府水行政主管部门规定。
第十六条本办法由水利部负责解释。
第十七条本办法自2005年5月1日起施行。
附件:
建设项目水资源论证报告书编制基本要求
本附件是对建设项目水资源论证报告书编制的基本要求。由于建设项目规模不等,取水水源类型不同,水资源论证的内容也有区别。承担建设项目水资源论证报告书编制的单位,可根据项目及取水水源类型,选择其中相应内容开展论证工作。
一、总论
1、编制论证报告书的目的;
2、编制依据;
3、项目选址情况,有关部门审查意见;
4、项目建议书中提出的取水水源与取水地点;
5、论证委托书或合同,委托单位与承担单位。
二、建设项目概况
1、建设项目名称、项目性质;
2、建设地点,占地面积和土地利用情况;
3、建设规模及分期实施意见,职工人数与生活区建设;
4、主要产品及用水工艺;
5、建设项目用水保证率及水位、水量、水质、水温等要求,取水地点,水源类型,取水口设置情况;
6、建设项目废污水浓度、排放方式、排放总量、排污口设置情况。
三、建设项目所在流域或区域水资源开发利用现状
1、水文及水文地质条件,地表水、地下水及水资源总量时空分布特征,地表、地下水质概述;
2、现状供水工程系统,现状供用水情况及开发利用程度;
3、水资源开发利用中存在的主要问题。
四、建设项目取水水源论证
1、地表水源论证
(1)地表水源论证必须依据实测水文资料系列;
(2)依据水文资料系列,分析不同保证率的来水量、可供水量及取水可靠程度;
(3)分析不同时段取水对周边水资源状况及其它取水户的影响;
(4)论证地表水源取水口的设置是否合理。
2、地下水源论证
(1)地下水源论证必须在区域水资源评价和水文地质详查的基础上进行;
(2)中型以上的地下水源地论证必须进行水文地质勘察工作;
(3)分析区域水文地质条件,含水层特征,地下水补给、径流、排泄条件,分析地下水资源量、可开采量及取水的可靠性;
(4)分析取水量及取水层位对周边水资源状况、环境地质的影响;
(5)论证取水井布设是否合理,可能受到的影响。
五、建设项目用水量合理性分析
1、建设项目用水过程及水平衡分析;
2、产品用水定额、生活区生活用水定额及用水水平分析;
3、节水措施与节水潜力分析。
六、建设项目退水情况及其对水环境影响分析
1、退水系统及其组成概况;
2、污染物排放浓度、总量及达标情况;
3、污染物排放时间变化情况;
4、对附近河段环境的影响;
5、论证排污口设置是否合理。
七、建设项目开发利用水资源对水资源状况及其他取水户的影响分析
1、建设项目开发利用水资源对区域水资源状况影响;
2、建设项目开发利用水资源对其他用水户的影响。
八、水资源保护措施
根据水资源保护规划提出水资源量、质保护措施。
九、影响其他用水户权益的补偿方案
1、周边地区及有关单位对建设项目取水和退水的意见;
2、对其他用水户影响的补偿方案。
十、水资源论证结论
1、建设项目取水的合理性;
2、取水水源量、质的可靠性及允许取水量意见;
关键词:Vague集 相似度量 水质分析 水质评价
中图分类号:TP301.6 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)07-0000-00
水是所有生命赖以生存的最基本的物质元素,也是人类生存和发展的基础命脉。水质的优劣关乎着人们的身体健康和环境的生态发展。因此,必须要重视对水质的分析和评价,确保用水安全。作为环境质量评价的组成部分之一,水质分析与评价就是在对水质相关资料进行实际调查的基础上,应用某种评价方法对其进行综合评价,并进一步作出定量描述,为下一步的水质处理提供决策依据。目前,关于水质分析水质评价的方法很多,如,神经网络法、综合指数法、灰色聚类法等,这些方法各有所长与不足。由于水环境是一个动态的、复杂多变的体系,存在很多不确定的因素,具有非常典型的模糊性和随机性,因而,寻找研究不确定信息的较好的理论及方法,一直是人们追求的目标。水环境系统是一个多因素耦合的复杂系统,各因素间关系错综复杂,表现出极大的不确定性和随机性,因此,为得到合理的水环境质量评价结果,引入模糊数学的概念是符合水质评价的客观要求的。
Gau和Buehrer于1993年提出Vague集理论,是模糊集理论一种推广。Vague 集理论已经在模式识别、决策分析及其他智能系统中得到广泛的应用,而在这些应用中,相似度量成为不可或缺的测度工具。本文将提出基于Vague集相似度量的模式识别方法,运用于水质分析与评价,建立水质分析综合评判模型,进而实现对水环境的分析和评价。
1 Vague集的概念
4 应用实例
对海南某大型水库,监测断面取2处库心的监测数据作为待评价样本,根据国家标准作为标准样本,运用基于相似度量的Vague集模式识别方法,对待评价样本进行识别分析评价,具体方法步骤如下。
4.1 建立指标集
建立指标集 ,其中 为溶解氧( ), 为高锰酸盐指数( ), 为氨氮( ), 为总磷( ),(单位 )。
4.2 建立待评价样本集和标准样本集
在指标集上建立标准样本集 ,其中水质 依次分别为I类、II类、III类、IV类、V类,污染程度相应为清洁、未污染、轻污染、中污染和重污染.。我国地表水环境质量标准,取自文献[9],它们的具体数据如表1所示。
在指标集上建立待评价样本集 .其中 为该水库的牙叉库心采样点, 为该水库的南丰库心采样点.,采样数据如表1所示。
5 结语
本文根据海南省某水库的2个库心采样点的数据,给出基于扩展的Vague集相似度量的模式识别方法,实例分析结果为待评价样本都是I类清洁水质,与该水库的专业人员的评价一致。
用基于 Vague 集相似度量模式识别来研究水质分析与评价问题,为研究同类问题提供了新的方法和新思路,应用实例表明,该方法能够较好地对水质进行综合分析与评价,解决问题的方法可操作性强,方便快捷,而且计算所得的结果也符合实际,具有较好的推广价值,但关于Vague 集在水质分析与评价的应用实践中,还存在很多的问题,尤其是在水安全基础状态及水环境实时监测的耦合评价方面,还有待加大研究力度。
参考文献
[1]刘华文,王凤英.Vague集的转化与相似度量[J].计算机工程与应用,2004,40(32):79-81,84.
[2]邱卫根.Vague集及其相似度量[J].计算机科学,2007,34(1):156-158.
[3]D H HONG,C KIM.A Note on Similarity Measures between Vague Sets and between Elements [J].Information Science,1999,115:83-96.
[4]李艳红,迟忠先,阎德勤.Vague集间的相似度量与Vague熵[J].计算机科学,2002,29(12):129-132.
[5]刘华文.模糊模式识别的基础―-相似度量[J].模式识别与人工智能,2004,17(2):141-145.
[6]符晓芳,王鸿绪,吴炎.《一类三元数组表示的Vague集间的相似度量》[J].计算机工程与应用,2009 ,Vol.45,No.31:46~48.
[7]王海丰,王鸿绪,张鲲. Vague集方案优选算法在传动方案优选中的应用[J].计算机科学,2013,40(6A):103-104,119.
收稿日期:2015-06-30
基金项目:2014年度海南省自然科学基金项目(114011);琼州学院大学生创新训练项目(20130137)
关键词:可变模糊集;对立统一;土石坝;安全评价
中图分类号:TV314文献标识码:A文章编号:16721683(2013)05015504
土石坝因就地取材、施工技术简单、对地形地质条件要求低等优点,而被广泛采用。据统计,已建大坝中90%以上为土石坝。但是,由于土石坝是由土、石等散粒体材料建筑而成,加上当时施工时没有严格控制施工质量问题,随着坝龄的增长,相当一部分土石坝存在安全隐患。因此,目前土石坝安全评价问题已成为水利工程领域研究的热点问题,常用的评价方法有:层次分析法[1]、风险概率方法[2]、可靠度理论分析方法[3、4]、模糊层次分析法[5]、模糊数学法[6]、集对分析法[7]等,这些方法都能从某一方面对土石坝安全进行评价,但各有局限性,如:层次分析法当指标过多时数据统计量大,且权重难以确定,因为层次分析法的两两比较是用1至9来说明其相对重要性,如果有越来越多的指标,对每两个指标之间的重要程度的判断可能就出现困难了,甚至会对层次单排序和总排序的一致性产生影响,使一致性检验不能通过;而集对分析方法用同异反模糊联系度计算评价指标对于各评价等级的相对隶属度,进而定量化评定样本的安全类别,因其将“同一”与“对立”看成确定的,而将“差异”看成不确定的,即“中介不确定性”,此理论不符合中介值是确定的质量互变定理。基于此,本文将陈守煜在文献[89]中提出的基于可变模糊集的对立统一定理应用于土石坝安全评价中,为土石坝安全评价提供一种新思路。
1可变模糊集对立统一定理简介
对立统一定理是唯物辩证法三大基本规律:对立统一、质量互变、否定之否定之一[8],定理简要如下。
可变模糊集理论[1012]是在1965年Zadeh提出的静态模糊集概念的基础上发展起了的,它以相对差异函数、相对比例函数为基础,用严密的数学理论表达了唯物辩证法三大基本定理——对立统一、质量互变、否定之否定定理。可变模糊集理论在水资源评价、水质评价、水库调度与防洪评价、灾情评价、径流预报、水利工程土地适用性评价等多指标、多属性、多级别评价中有广泛应用。土石坝安全评价也是属于多指标、多属性、多级别评价,本文用可变模糊集理论对立统一定理对土石坝安全进行评价。
[BT(2+1]2基于可变模糊集对立统一定理的土石坝安全综合评价
2.1土石坝安全评价指标及标准值
影响土石坝安全的因素很多,如:洪水、坝坡尺寸、坝体结构、防洪调度与运行管理等。2000年12月29日国家水利部签发了《水库大坝安全评价导则》(SL 2582000),将水库大坝安全评价分为“工程质量评价、大坝运行管理评价、防洪标准复核、结构安全评价、渗流安全评价、抗震安全评价、金属结构安全评价”等七个专项,要求根据七个专项的结论对大坝安全进行综合评价。《导则》将大坝工程性状各专项安全性分为A、B、C三级,大坝综合安全分为“一类坝,二类坝,三类坝”三级。其划分原则是如下。
(1)对于规范中给出定量安全指标的,若为一范围值,则复核结果大于等于其上限(或下限)的为A级,小于下限(或上限)的为C级,处于中间的为B级;若为一单值,则大于等于(或小于等于)其值的为A级或B级,反之为C级。
(2)对于无定量安全指标的,其检查或复核结果无安全问题的为A级,存在直接危及大坝安全问题的为C级,两者之间的为B级。
(3)对于三类坝,采用一票否决的办法,即只要有一项为C级的,便定为三类坝;有一至两项为B级的为二类坝,其余为三类坝。
本文参照《导则》,选取工程质量、运行管理、抗御洪水重现期、坝坡稳定安全系数、渗流安全、抗震安全和金属结构安全为土石坝安全评价指标。其标准值也参照《导则》,将各指标安全等级分为A、B、C三级,大坝综合安全分为“一类坝,二类坝,三类坝”三级,分别代表“大坝安全可靠,能按设计正常运行;大坝基本安全,可在加强监控下运行;不安全,属病险水库大坝”。
分级标准:对于抗御洪水重现期、坝坡稳定安全系数等定量指标,依据《导则》中各标准,例如:根据《导则》中表B1,3级土石坝防洪大坝安全分级标准为:[A:洪水重现期(年)≥1000]、[B:500≥洪水重现期(年)
3工程实例分析
引用文献[7]的工程实例资料,土石坝断面见图2。水库大坝为均质土坝,坝顶总长度126 m,坝顶宽5.0 m,坝顶高程81.7 m,最大坝高42.7 m,上游坡为干砌石护坡,下游坡为草皮护坡并设有排水滤体。工程等别为Ⅲ等,主要建筑物级别为3级。工程于1964年6月动工兴建,至次年4月大坝按设计基本建成,并开始渠系配套,于1972年基本完成。现场检查的问题有:右坝头上游坡严重漏水、溢洪道底板伸缩缝漏水、涵管严重漏水。
3.1安全评价指标值计算
如前2.1中所述,选取工程质量、运行管理、抗御洪水重现期、坝坡稳定安全系数、渗流安全、抗震安全和金属结构安全等作为水库大坝安全评价指标,其中坝坡稳定安全系数采用简化毕肖普法计算,通过对定量指标计算和对定性指标采用专家打分,得出各指标值见表1。
本工程大坝按《导则》中方法和原则为“三类坝”,是因为《导则》中规定只要一项为“C”,工程就确定为“三类坝”,《导则》中没有考虑各指标的权重,与实际情况有出入。
5结语
本文尝试将可变模糊集对立统一定理方法应用于土石坝安全评价中,以拓宽土石坝安全评价思路。并应用于工程实例,通过实例分析获得与基于集对分析的可变模糊集评价相同的结论,而此方法模型更简洁、概念更清晰、方法更简便。
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【关键词】水工环;地质勘察;技术
水工环地质学科与岩土工程两个专业学科的理论体系核心是通过原始的分散型、局部性水文地质、工程地质理论成果革新,然后随着生产力与科学技术的发展,形成了普遍性,全局性,集中型科技创新与发展,并得到了高度综合与集成而形成的当代水工环地质与岩土工程学科。水工环地质与岩土工程学科技术的理论发展历程,则由水文与工程地质-环境水文与环境工程地质-岩土工程地质-生态水文与工程地质-生态岩土工程地质的全过程,当代水工环地质与岩土工程学科技术应用于土木工程建设的全过程中。水工环地质与岩土工程地质学科理论实践于各工程建设领域并相互渗透,互补应用。因此,水工环地质与岩土工程理论的应用体系是一脉相承的。两学科不仅是不可分割的两门相关相同专业类,而且在国民建设项目中两类专业相互依赖生存。工程建设的属性统归为水土岩三者之间内在的性质,例如:利用地下水资源作为工农业及居民供水,需依托地下水储存空间在岩与土中的立体空间分布和适宜的地质条件来满足地下水的生存和开采利用。又如:城市人口居住密度加大,迫使城市向空中发展,则加大了高层及超高层建筑群的高密度开发,宜选择满足地基荷载的承受能力优良的工程地质与环境工程地质条件。涉及岩土工程与水文及工程地质相关领域极为广泛,例如:城市地下建筑基坑中的水文及工程地质问题,需要各项试验结果优选计算参数,供基坑设计与施工使用。与地下建筑相关的地下水的抗浮问题,建筑物地下基础的岩溶地下水的防治与治理问题,矿山开采的边坡稳定及矿床开采的充水影响问题,大江大河及水库大坝防渗及岩土体的结构稳定问题,湖泊淤积治理问题,抽取地下水引起的地面沉降问题,铁路、公路、桥涵、以及过山、过江、过海的地铁隧道等建设工程遇到的岩溶、软土、冻土、崩塌、滑坡、泥石流、塌陷、等环境地质灾害问题,都是紧密依靠当代水工环地质与岩工程学科基础理论与实际相结合进行解决。也是水工环地质与岩土工程学科面向社会发展的需要。
1. 水工环地质的概述
水工环地质调查和研究与人类的生存有着密切的关系,特别是在全球环境变化和被社会经济环境可持续发展的推崇的大背景之下,各国都将其引入更广阔的空间。伴随着不断变化和发展的全球经济、资源、环境,各国对地质调查工作的方向和部署都进行了调整,相对的,发生巨大变化的还有水工环地质调查研究的内容。水文地质、工程地质、环境地质的界限在传统意义上被打破,现在发展的趋势就是对水工环一体化的研究,它的服务领域越来越广泛,信息量大、功能多样的态势不断出现,环境地质学日益突显其重要性。
2. 水工环工作存在的问题
尽管水工环地质工作一直处在国家、社会与国民经济发展的前沿,但是仍需“更加紧密地与国民经济与社会发展相结合,更加主动地为经济与社会发展服务”。目前,在水工环地质调查工作中尚存在如下亟待改进和加强之处:
(1)大调查队伍不健全:为了适应地质工作由资源型向资源+ 环境型转变,中国地调局机关成立了水工环部,极大加强了水工环地质调查工作的管理能力。老一代地质工作者仍然是地质大调查的主力,而目前尚未培养出足够多的具有较高战略分析和综合分析能力的中青年骨干队伍。
(2)国家层次的地调项目不够:目前水工环大调查项目几乎涉及各个领域,覆盖全国,但是,由于经费投入明显不足,因此,像“400个县市地质灾害调查与区划”,“鄂尔多斯周缘地下水”,“长江中下游水患区环境地质调查”等反映国家意志,具有较强公益性、战略性和基础性的项目不多。应该按照“有所为有所不为”的原则,对水工环地质工作全面规划,使有限的资金产生更大效益。
(3)成果转化亟待加强:“长江中下游水患区地质环境调查”、“黄河中下游地质环境调查”、“首都圈地区环境地质与水文地质调查”、“塔里木盆地地下水资源勘查”等许多项目已在实施并取得初步成果,应该尽快将水工环地质调查成果推向社会,力争参与到这些地区社会与经济发展建设计划中去。
3. 水工环工作的建议
3.1工作部署原则:水工环地质大调查工作部署原则,总体上必须以副总理提出的“一个根本转变,两个更加”作为开展工作的战略方针,以寿嘉华副部长提出的“四个定位,五个提升,九个部署”为工作重点,它要:
(1)更加主动地为社会和国民经济发展服务。水工环地质工作是在国家经济建设中诞生的,随着国家经济建设的飞速发展而迅速成长壮大。
(2)全面提升调查水平,更加代表国家意志。
(3)应具超前意识,并服务于全过程。因此,应该及早开展以生态环境地质为主题的三峡库区地质调查,重点了解库区第四纪地质与库岸变迁、移民迁建区人工开挖与地质灾害、25°以上斜坡地与生态环境保护等问题。
3.2加快战略和规划的制定;以水工环发展战略思想为指导,尽快完善我国水工环地质调查规划,真正体现国家意志,并以此作为编制实施计划和项目申请立项的依据,通过数年的努力,真正使我国水工环地质工作提升到新的水平。
4. 水工环研究中新技术、新方法的应用
(1)地理信息系统(GIS),地理信息系统作为一种应用技术是以处理空间数据为基础的,而地质信息的特点决定了使用GIS技术的优越性,从而使该项技术在地学的各个领域得到了广泛的应用。
(2)遥感技术(RS),遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30年的应用,走过一个从定性评价到半定量、定量评价,从指示要素分析到计算机模型模拟,从单一解译到综合方法互补等阶段,充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费,且具有多时相动态监测等优势,广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线(址)、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。
(3)物探技术,由于物探技术能提供多种描述地质材料的物理参数并具有速度快、成本低和不破坏地质环境的优点,在水工环勘查的历史上已经得到了广泛的应用。近十几年来,在时空域内利用高分辨率技术勘查地质目标的成功,使水工环物探勘查技术取得了长足的进展。
(4)水质测试技术,目前国内外的实验测试手段,从分析原理划分,大致可分为两大类:即化学分析法和物理分析法。这两类分析方法之间并不是相互孤立和对立的,在实际分析工作中,应根据具体情况和要求,综合考虑仪器分析和化学分析的特点,扬长避短,选用适当的分析方法。这就要求分析化学工作者必须同时掌握好这两类分析方法。这种分析方法是以物质的物理、物理化学性质(光谱及电化学性质)为基础并使用特殊仪器进行分析的测试方法。目前在水、工、环测试中主要应用以下各类方法:原子吸收光谱分析法、发射光谱分析法、原子荧光光谱法、电化学分析法、色谱法和同位素测试。
5. 结束语
水工环地质与岩土工程两个专业学科都是地球地质大学科的支学科,两个支学科的共同持点与目标相互一致,都是怀抱地球,面向大自然,为地球的永生及人类与大自然生命的存在,用自身的科学理论与工程实际相结合去了解自然与改造自然。这就是本行学科共同持点与目标。水工环与岩土学科的理论体系一脉相承,互为一体,谁也离不开谁,同属自然科学。用学科过硬知识与技术解决工程建设中的实际问题,学科的理论体系还得依靠多支学科合作,进一步发展,技术创新,理论创新,水工环与岩土工程技术工作的理论与实践水平都将有新的重要突破。
参考文献
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关键词:饲料分析与检测;课程教学;开放式教学;科研能力
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)34-0258-02
一、课程的重要性
饲料的质量直接关系到水产品品质的好坏,水产品质量的好坏又直接关系到人类的健康。随着人们生活水平的提高,安全卫生、无公害的水产品将会备受消费者的青睐,而正是动物饲料、水产品、人类食品这样一条食物链,使饲料的质量安全成为食品安全监管的源头。对饲料进行分析和检测,则是饲料质量与安全的技术保障。
二、饲料分析与检测课程存在的问题
无论是饲料原料,饲料的加工工艺还是饲料成品的保存都关系到饲料的质量,因此通过《饲料分析与检测》课程的学习,旨在让学生们既能掌握各项检测技术及原理,熟知相关仪器的操作,又能根据饲料分析得到的数据进行科学合理的分析,挖掘影响饲料质量的因素,成为一名具备饲料质量安全管理能力的复合型人才。然而,在现有的课程设置和管理模式下,该门课程的教学实验以验证型实验项目为主,培养的是技能型人才。一个实验充其量有三个学时,学生们因为没有全程参与,故对某些环节半知半解,质疑或改进技术并在管理工作中加以灵活应用的锻炼机会较少。为通过饲料分析与检测的实验教学,培养学生在饲料质量安全评价和管理方面的独立思考能力、批判性思维能力、概括分析能力和创新意识,有必要利用课余时间,最大限度地调动学生的主观能动性,在实验操作技能的培养基础上,让学生最大程度地成为有思考能力的管理人才,是我们在目前的教学实验课程中值得深思的问题。
三、饲料分析检测课程存在问题的解决途径――开放式实验教学
开放式实验教学,顾名思义即整合教学和科研资源,打破教学和科研界限,整合校内外资源,充分利用产学研平台,让学生在接受最基本的理论和实验学习的基础上,以创新实验和毕业论文设计为契机,以创新思维培养为导向,在校内外课程教学和实践教学的结合中提升学生的科研能力和综合素质。(1)实验内容的改革。根据饲料质量评价要求按部就班检测饲料原料、配合饲料半成品和成品的各项营养指标、卫生指标,再与相应的标准相比较,得出待检物是否符合质量安全要求,是本课程所应达到的最基本的培养目标。为顺应创新人才的培养趋势,结合课程学习进行科研成为培养学生科研兴趣,提高科研能力的重要途径[1]。建议采用由简到繁的培养方式,在掌握基本理论知识的基础上,将原来的单一验证实验调整为综合实验,针对某一种饲料原料或配合饲料进行综合评价;在此基础上,进行全面的饲料质量评价实训,鼓励大学生进入专业教师的研究队伍,开展相关创新实验或毕业论文设计,经历一个从无到有,大胆假设,小心求证的过程[2]。①综合实验方案的确定:以3人小组为单位,首先由学生根据自己的兴趣撰写针对特定原料或配合饲料质量安全评价的实验方案,选择针对性强的评价指标,再由教师修改实验方案。②饲料原料的识别:在《水产动物营养与饲料学》、《配合饲料学》等课程理论学习的基础上,展示常见的饲料原料实物,给同学们最直接的感官认识。③检测分析过程:每组派出若干名代表参与实验前的准备工作,熟悉实验仪器使用的基础上,在课堂上配合老师指导其他学生正确地使用实验仪器[2];在实验教学课堂上,老师给每个实验小组提出若干问题,让学生带着问题去做实验。④数据的处理:除计算检测结果外,培养学生分析判断实验结果可靠性的能力,分析出现非正常结果的可能原因,提醒学生避免用实验指导书上的“注意事项”代替可能原因。设置三人小组的目的是在相对有限的时间内,确保每一小组至少得到三个“平行”数据用于统计分析,若条件允许,还可比较三人小组的实验结果与同一名学生得到的三平行结果的异同,让学生在教学实验中体会科学研究的严谨性。⑤安全质量评价:根据选定的单一指标和多项指标综合评价饲料或原料的质量,并分析影响原料或饲料质量的可能因素。此过程须以熟悉原料及饲料标准,饲料及添加剂管理条例和相关法规为前提。⑥作业要求及反馈:实验报告的撰写,强调对结果的分析讨论;报告中存在的问题,无论是共性问题还是个性问题,及时讲解分析。据笔者六年的教学经历,发现学生尽管在实验初期不能写出规范的实验报告,但只要经过2~3次针对性的反馈和辅导,就会写得非常流畅。模仿小论文的结构和要求书写实验报告,则能有效提升学生的逻辑思维能力。(2)饲料分析与检测质量安全评价实训。校园内的教学不容易给人紧迫感,因此有必要把学生派到公司或专门的质检机构强化饲料分析与检测能力、饲料质量安全评价和管理能力。据笔者几年的带教经历,发现饲料企业是非常不错的实训平台。与学校里比较枯燥的说教相比,在企业进行的现场教学显得更为生动。在那里,学生可以亲眼目睹各种饲料原料,真真切切了解配合饲料的加工工艺。在两周左右的实训中,同学们除了巩固、强化原料和配合饲料成品的质量安全指标检测能力外,配合饲料半成品的车间质量监控也能弥补因校内无成套饲料加工设备而缺少相应学习内容的遗憾。实训中,与一线工人同工,能让学生快速高效地学习到多种技术;与相关部门领导的交流,能在耳濡目染中,潜移默化地学到针对性强的饲料质量管理方法。期间,邀请公司的技术人员开设专题讲座,更能针对性地解答实训中遇到的各种问题。实践六年来,取得了良好的教学效果。因此,高校与水产饲料行业中的龙头企业或拔尖科研机构建立长期稳定的合作关系,聘请具有一线工作经验的企业领导或部门经理作为校外兼职导师,能切实有效的为水产养殖专业水产动物营养与饲料方向的学生提供良好的成长环境。(3)饲料分析与检测的延伸。通过分析与检测,获知了饲料或原料的质量与安全性能,但还不能从根本上了解其对水产动物安全性的影响,为此,通过创新项目的开展以及毕业论文的设计均能使饲料分析与检测结果用生物学的方法加以验证,在科学研究中使饲料分析与检测课程的内容得到升华。①水产动物营养与饲料方向创新项目的开展。对于1~2年级的学生而言,专业水平有限,因此开展创新研究有相当大的难度[4]。笔者指导的几名学生尽管当时没有取得预期的研究结果,但理论知识和实验技能远远超过未做过创新实验的学生,逻辑思维能力也大有提高。因为任何创新实验的实施,学生们都经历了项目申请书的撰写,原料营养成分的检测,饲料配方的设计,实验室条件下配合饲料的制备以及饲养试验;实验结果的处理和项目结题材料的汇总,对饲料或原料的质量安全评价已经有了大概的框架,因此到三年级参加饲料分析与检测课程的学习时,就会有较强的全局驾驭能力,也具备了多角度分析、解决课程实验中出现的问题的能力。推荐优秀学生参加专业教师的课题研究也能起到异曲同工的效果。在学生参与教师科研的过程中,指导教师自身的科研思路会更开阔,这样,教师与学生在教学科研活动中就能达到双赢的效果。②毕业论文设计。尽管毕业论文设计是独立于实验教学的课程,但是从培养专业人才角度而言,如果能把毕业论文设计作为专业课程的延伸,就能在很大程度上弥补因为实验教学课时数不够,学生无法全程参与实验,或创新项目限项申报,受益面不广的不足。因此就人才培养的整体性、逻辑思维的连贯性而言,建议结合专业特点进行毕业论文的选题,这样的毕业论文设计不失为变零散的专业知识为系统的专业知识的有效途径。有良好的科研训练基础的学生,较易完成毕业论文设计,也较易写出高质量的毕业论文,达到事半功倍的效果[5],从而也能更加有效地提升学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。(4)开放时间的保证。为保证学生能在课余时间参加实验,就必须延长实验室开放时间,指导老师和教辅人员也应该在开放时间内继续上岗,这就需要学生层面划拨经费给予劳务支持。另外,可适当安排研究生参加实践教学指导本科生,实现大学生培养和硕士研究生培养的双赢局面。允许学生跨学期完成该课程的学习也是不错的方法。
四、考核方式的转变
考核方式是开放式教学模式的难点,没有标准答案可供参考,全凭指导教师主观打分,这就需要教师充分尊重学生的劳动果实,以高度的责任心,用伯乐识骏马的慧眼发现学生任何可能的闪光点。任何一项能力的培养、实验项目的实施都是以充足的时间保证为前提的,因此学生在课堂上的时间投入是本课程的考核基础。其次,在注重实验技能考察的同时,把每一个实验的方案设计、实施过程、结果的呈现和分析讨论等环节都作为考察要素,将综合实验的整体性作为重点考察内容,目的是让学生在过程体验中接受逻辑思维能力的锻炼。
五、结语
开放式教育模式,不仅能提升学生分析、检测饲料的能力和逻辑思维能力,也能切切实实提高科研能力,这无疑是新教育背景下培养有创新能力的饲料质量安全管理人才的有效举措。
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