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据网络不完全统计,目前全国有128所高校开设水利水电工程专业,其中A等以上高校仅有19所,诸如清华大学、河海大学、天津大学、武汉大学、四川大学、大连理工大学、华北水利水电大学等.这些高校的水利水电工程专业开设较早,课程设置已日趋完善并形成了自己的特色和优势.比如清华大学的水利水电工程本科培养方案给学生提供了水工结构工程、水利水电工程、水资源、水力学与河流动力学、港口与近海工程、市政工程等多个方向的专业课以供学生选择;河海大学水利水电工程本科培养方案中设有个性课程,其将专业选修课程划分为学术研究型、应用技术型以及跨学科跨专业型三类,并将研究型进一步分为水工结构、水力学、水利水电三大课程模块,这种个性课程的设置尊重了学生的兴趣,给予了学生充分的自选择自己感兴趣的课程进行修读.这些院校水利水电工程专业的选修课程设置丰富,选择的自由度大,体现了以兴趣为主,以学生为本的思想.后起的地方本科院校,由于水利水电工程专业的开设时间短、经费投入较少、特色不足、社会声誉较低等因素的制约,如果一味照搬这些水利强校的本科人才培养模式与同类院校竞争,必定心有余而力不足.学校应该基于全国水利水电人才的需求和自身情况来构建一套具有西华特色的水利水电工程专业课程体系.
2课程增减及方向划分
2.1课程设置差异及原因
水利专业类的高校均依据“高等学校水利类专业教学指导委员会”制定的《水利水电工程本科专业规范》来指导本专业的课程设置.但与知名高校相比,我校水利水电工程的选修课程开设不够全,学生修读选修课的选择面窄.对比清华大学、武汉大学和河海大学,我校在发展基础课程群中未开设大学化学B、现代生物学导论、土木水利专业导论、随机数学方法、环境学基础、水利科学技术史、水利水电概论、计算方法、工程数学等选修课程;专业与服务课程群中未开设专业英语、水法规及技术规范、建设项目评估、工程软件应用、渗流及其控制、土工计算原理及方法、大坝安全概论、模型试验理论及方法、工程泥沙及河流管理、灌溉与排水、房屋建筑学等选修课程.可见,我校在发展基础课程和专业与服务课程中,必修课内容和知名高校一致,而在选修课程开设的种类、数量上差距很大,造成这种现象的原因是多方面的,其中最主要的原因是办学经费限制、办学经验不足、选课学生数量不足和生源质量差异.基于此,因地制宜、因材施教就显得尤为重要,学校不能照搬水利强校的人才培养模式,笔者认为,我校本专业的课程设置中应当增设一些实用性强、适用性广、可学性高的课程,而减掉部分不适合我校本科生学习的高难度课程.
2.2课程的增设和替换
增设的本专业课程在数量上比知名高校少,在功能上十分实用且修读的难度适中,既符合我校的实情,又留给学生充分的选择空间,让学生拓宽专业知识,避免了课程太难、学时太短造成的学生学不懂,不愿学的局面,适合本专业大部分学生.2.3课程方向划分与大多数专业一样,水利水电工程专业本科毕业的学生出路多样化.笔者认为应该为不同毕业意向的学生从工作和读研两大方向为学生量身定做课程模块,满足各方向学生的发展要求.其中读研方向又可以细分为水工结构、水力学、水电等方向。
3课程的衔接及调整
笔者作为西华大学2012级本科生,体验过我校水利水电工程专业的课程设置并咨询过本专业的学生,发现部分课程的衔接存在问题.其中建筑材料和材料力学,工程水文学概率论与数理统计,地基处理和土力学,水利工程经济、水利水电工程概预算和水资源规划等课程之间的衔接问题最为明显.建筑材料作为一门学科基础课程,土力学、钢结构、钢筋混凝土结构等课程都需要用到该课程的知识,将其放在第五学期是不恰当的,若放在第四学期与土力学课程同步,并紧接着第三学期开设的材料力学,建筑材料所学知识便能够在以后的课程中得到运用;工程水文学作为本专业基础课程,其任务是培养学生水文分析和计算的能力,需要概率论与数理统计和水力学课程为其作铺垫,而目前工程水文学开设在第五学期,距离概率论与数理统计开设的时间较远,既不利于学生串联知识,又占用了大三学年学习专业课的宝贵时间.可将工程水文学的开设学期改为第四学期,与水力学同学期不同周进行教学;土力学也是本专业一门重要的学科基础课,主要是培养学生运用土力学基本原理和方法解决实际工程中与土体相关的稳定、变形和渗流等问题的能力.地基处理课程则是土力学的延伸,所学内容很多涉及土力学,因此地基处理放在第七学期开设也是不合理衔接,建议将地基处理改为第六学期开设,与土力学开设时间靠近;水利工程经济课程是一门专业基础课,其作用是为后续专业课的学习奠定工程经济分析基础.该课程目前在第六学期开设,位于水资源规划及利用课程之后,而水资源规划及利用又会大量涉及经济分析问题,所以建议将水利工程经济开设学期改为第四学期,这样该课程向前既有数学基础课程作铺垫,往后又可为水资源规划及利用、水利水电工程概预算等课程奠定理论基础.此外,信息检索B是一门学习如何从信息集合中找出需要信息的课程,可以使学生具备较强的信息搜索能力,是学生查阅资料,自主学习的好助手.学生越早学习越有好处,建议改为第二或第三学期开设.
4增加实践课时
笔者通过亲身体验并对比本专业的专升本学生发现,我校本专业学生动手实践的能力不及专升本的学生.这在本专业进行工程测量实习和应用工程软件时表现得十分明显.排除专升本学生十分优秀的因素,笔者通过查阅四川电力职业技术学院水利水电建筑工程课程设置方案发现,其中实践教学在总学分中所占比重高于我校,笔者认为,为了提高我校本专业学生理论联系实际的能力,可以在微调学生毕业总学分的基础上,适度压缩某些专业课程的课内学时,增加课外实践学时,做到课内学时减量而优质,课外学时加量而夯实,使课内与课外兼顾,理论与实践协调.这类课程有:建筑制图B、水电工程测量、运筹学、土力学、工程地质、工程软件应用.基础办公软件和工程软件的运用也是学生的短板,很多人在大学结束都不能熟练运用各种基础的办公软件,更不必说工程软件了,笔者认为培养学生的实践能力,不仅要从课程设计和实习入手,也应该在平时的课堂和作业上下功夫.信息化的今天,熟练掌握office软件已是对大学生的最基本要求,除此之外,专业软件如autoCAD制图软件、岩土计算软件、流体力学软件、lingo软件也是本专业学生必须学会的,建议在加大这些软件的应用学时的同时在作业中练习软件使用,避免目前大部分学生只会纸上谈兵的窘境.
5结语
关键词:水利水电;导流系统;施工技术;施工导流
中图分类号:TV 文献标识码:A
引言
水利水电工程的建设施工多在河流临近地方,其建设不仅能够防洪减灾,同样也能够提供用水问题。但是由于河流一般而言都有一个汛期,因此在水利水电工程施工中,就需要通过施工导流技术来保证工程的正常开展和对施工质量进行控制,由此可见水利水电工程中的导流系统具有极其重要的地位。
1、施工导流技术概述及其设计施工特点
所谓施工导流也就是在对水利工程进行施工的过程中,为了能够使流水绕过需要施工的区域流向下游而采用的一种引导水利的技术,这种方法有利于为建筑施工提供一个干燥的环境,使其能够快速而有效的进行施工。
说白了,施工导流技术技术就是为了控制以及引导水流而采取的技术方式。施工导流技术技术一般包括几个工程,即:截流、基坑排水、下闸蓄水等。施工导流技术是水利工程施工中的重要组成部分,它与工程中的设计方案的有效实施、施工时间的长短以及施工的质量等都有着密切的关系。所以在工程施工过程中,一定要根据工程的实际情况以及特点来设计施工导流技术,从而保证水利工程施工的质量。通常情况下,在进行施工导流设计时,主要体现了以下几个特点:
1.1 坝址的选择
设计之前,一定要对工程坝体的位置进行着重考虑,设计中选坝是有效勘测地形的最重要环节。在选坝过程中,通常根据地质条件、地形地势的优缺点、水能的指标差异、工程施工难度、工程量的大小、施工工期的长短等各方面来进行。
1.2 水电枢纽工程的布置方案
这是在选坝过程中最重要的研究问题,当坝址确定之后,为了能够达到工程的分布规律、合理,一般情况下都会先从导流明渠开始进行布置,然后再据此来考虑厂房的分布。
1.3 编制施工计划
编制施工计划是工程实施的前提条件。在编制施工计划过程中,不仅需要采用合理的施工方案,还需要考虑是否可以采用施工导流技术。
1.4 涉及的范围极广
施工导流技术不仅涉及到地质地形条件、水能指标,还涉及到工程周围建筑物的分布、水库的蓄水问题、下游生态环境以及居民的搬迁计划等等,这些在进行涉及施工导流时都是需要综合考虑的因素。
2、水利水电工程中施工导流技术控制措施
合理的导流方案必须在周密地研究各种影响因素的基础上从中选择技术经济指标优越的方案通过技术经济比较拟定几个可能的方案,由于导流方案的选择受以下几种因素的影响,因此,在选择导流方案时必须予以充分考虑,对于一项水利水电枢纽工程的施工取得最佳的技术经济效果是从开工到完建往往不是采用单一的导流方法而是几种导流方法组合起来配合运用。
2.1 方案比选
在选择导流方案时,首先应当考虑河流的水文特征,比如冬期的流冰及冰冻、河流的流量大小、全年流量的变化情况、水位变化的幅度、汛期洪水的延续时间和枯水期的长短情况等。河流导流方案的选择和导流建筑物的布置,与河流两岸及河床的地质条件有直接的关系有利于选用隧洞导流。一般来说,对于河床单宽流量大的河流,宜采用分段围堰法导流若河流两岸或一岸风化层薄岩石坚硬且有足够的抗压强度时。如果岩石的风化层厚且破碎,或有较厚的沉积滩地,则适合于采用明渠导流。对于水位变化幅度大的山区河流在一定时期内通过过水围堰和淹没基坑来宣泄洪峰流量可采用允许基坑淹没的导流方法,对于枯水期较长的河流充分利用枯水安全期。在采用分段围堰导流时应根据河床地质条件来决定河床可能束窄的程度这时为了河床不受过大的冲刷避免把围堰基础淘空,由于河床的束窄使水流流速增大减小了过水断面的面积。对于岩石河床河床允许束窄程度较大,抗冲刷能力较强甚至可达到88%流速有增加到7.5m/s。但对覆盖层较厚的河床流速仅允许达到3.0m/s其束窄程度都不到30%抗冲刷能力较差。此外,河流两岸及河床的地质条件还与围堰形式的选择,水文地质条件还对基坑排水工作有很大的关系但对于枯水期不长的河流基坑能否允许淹没以及能否利用当地材料修筑围堰等密切相关。同时,如果不利用洪水期进行施工,就会拖延工期。对于流冰的河流,应充分注意流冰壅塞流冰的宣泄问题造成导流建筑物失事影响泄流。
2.2 施工控制措施
水工建筑物的形式和布置与导流方案相互影响,在拟定或选定导流方案时,应充分考虑水工建筑物的形式及其布置特点。施工现场的地形条件也对导流方案的选择有很大的影响一般情况下应该充分考虑施工导流的要求在设计永久泄水建筑物的断面尺寸和拟定其布置方案时。在选择导流方案时应该尽可能加以利用如果枢纽组成中有泄水孔、涵管、渠道及隧洞等永久泄水建筑物,平原河道或有河湾、老河道可资利用河流的两岸或一岸比较平坦宜采用明渠导流;采用隧洞导流主要是针对山岩坚实的地区在河段狭窄两岸陡峻山体;对于河床宽阔的河流,尤其在施工期间有过木及通航的要求的情况采用分段围堰法导流;在采用分段围堰法修建混凝土坝枢纽时利用水电站与混凝土坝之间或混凝土坝溢流段和非溢流段之间的隔墙如河床中有天然岛屿或沙洲时采用分段围堰法导流特别是纵向围堰的布置更有利于导流围堰的布置以降低导流建筑物的造价,在这种情况下应该核算它是否能够布置二期工程导流建筑物对于第二期工程所修建的混凝土坝尤为重要。在选择挡水建筑物的形式时,由于土坝、土石混合坝和堆石坝的抗冲能力小,除采用特殊措施外,一般不允许从坝身过水,所以多利用坝身以外的泄水建筑物如隧洞、明渠等或坝身范围内的涵管来导流,施工时通常要求在一个枯水期内将坝身抢筑到拦洪高程以上,以免水流漫顶,发生事故;至于混凝土坝,特别是混凝土重力坝,由于抗冲能力较强,允许流速达到25m/s,故不但可以通过底孔泄流,还可以通过未完建的坝身过水,因此导流方案选择较为灵活。
2.3 施工进度和施工方法
在选择河流的导流方案时,应充分考虑到施工期间河流的综合利用,如河流的通航、水电站的运转、筏运、灌溉、供水或渔业等。对于通航的河流束窄断面的最大流速一般不得超过2.0m/s不仅要求河流在束窄以后而且要求水深与船只吃水深度相适应但河宽仍能便于船只的通行大多采用分段围堰法导流,在施工导流期间,要避免木材拥塞泄水建筑物或者堵塞束窄河床对于浮运木筏或散材的河流特殊情况需与当地航运部门协商研究确定。在施工中后期在满足下游供水、灌溉用水和水电站运行的要求的同时水库拦洪蓄水时为了保证渔业的要求以便鱼群能回游还应修建临时的过鱼设施,在水利水电枢纽施工导流过程中,对施工进度起控制作用的关键性时段主要有:导流建筑物的按合同要求的竣工期限、河床水流的截断时间、拦洪坝体的完工期限、临时泄水建筑物的封堵时间以及水库蓄水正式发电的时间期限等等。由于各项工程的施工方法和施工进度直接影响到各时段中导流任务的合理性和可能性,因此,在选择导流方案时必须充分考虑到施工和进度和施工方法,三者紧密相连,密不可分。通常根据导流方案来安排控制性进度,并进而确定施工方法。
结束语
总之,对于水利水电工程而言,导流系统施工技术关系到工程建设是否能够水利开展。因此在选择导流方案时应使使导流建筑物既简单易行主体工程尽可能及早发挥效益降低导流费用简化导流程序综合考虑以上各方面因素,使施工方案等技术措施适用可靠。
参考文献
[1] 文强. 岷江航电犍为枢纽工程施工导流方案比较[J]. 红水河. 2012(06)
关键词:水利水电工程;质量控制;信息系统控制
中图分类号:TV文献标识码: A 文章编号:
1 系统分析
1.1 施工阶段质量控制业务流程
对于从事水利水电工作的工程师,其质量控制流程一般包括三个层次,第一层次是审核合同项目的开工准备工作;第二层是对该合同项目的子项工程进行质量控制;第三层次是对工序活动效果和工序活动条件进行质量控制。
1.2 系统目标分析
目前,国内对水利水电工程质量信息系统的研究、开发以及运用都处于起步阶段,只有在质量评定和材料控制等方面实现了计算机控制,大部分的质量控制信息管理需要人工处理。为了减轻工程师的工作负担,一方面代替工程师进行完整的行政管理工作;一方面做出数据处理、预测、计划及控制的报告和记录。这将有利于工程系统目标的分析和工程的顺利进行。
1.3系统功能分析
只有获得信息系统的信息支持,才能控制水利水电工程质量。因此,信息系统必须具有以下功能:①对有关设计文件和设计修改、变更文件进行储存,管理设计文档档案;②跟踪管理承包商的施工机械设备;③管理承包商的施工人员;④建立计算机台帐,跟踪管理主要的建筑材料、成品、半成品、构件和设备;⑤为工程师制定质量监控计划提供依据;⑥运用模糊综合评判法,合力评价施工组织的设计;⑦对有关的工程质量标准进行存储,能够以此标准为依据进行质量控制;⑧对分部工程、分项工程、单位工程以及隐蔽工程的质量检查评定数据进行处理,再以此数据为依据评定水利水电工程质量;⑨统计分析工程安全事故和工程质量事故,并能为多种工程事故提供统计分析报告;⑩运用数理统计方法,统计分析重点工序,并进行控制图、直方图等管理图表的绘制。
根据以上功能要求,水利水电工程质量控制信息系统由十个子系统组成, 分别是:①施工承包商及施工人员控制子系统;②设计质量管理子系统;③对材料的质量进行控制的子系统;④设备质量控制子系统;⑤施工机械控制子系统;⑥对施工过程的组织设计进行质量控制的子系统;⑦对施工过程的质量进行控制的子系统;⑧对质量进行控制计划的子系统;⑨对工程质量进行评定的子系统;⑩对工程质量出现的事故进行统计分析的子系统。
2 系统组成和功能
2.1 系统结构设计
系统结构设计必须利用优化的设计方法,统计核对承包商和合同上的相应条目,并将其层层分解,直到达到不能分解的层次,便于分析。
①施工承包商及施工人员控制子系统
此系统主要是将施工技术人员和管理人员的基本资料(如姓名、性别、职务、职责等)录入计算机内进行分类,同时,还可以将主要的施工人员及管理人员每天的到场情况及在场的施工状况进行统计和检查,通过对施工人员到场情况和施工人员的监控,对施工状况进行控制。利用该系统可以实现计算机对施工人员和承包商的管理和数据对比,进而减少施工系统的麻烦。
②设计质量管理子系统
利用该系统可以将工程设计文件的收集、修改、变更、分档等工作交与计算机管理,可以防止人为更改,也可以防止其资料由于时间过长而引起的丢失,为工程设计提供理论依据,方便工作人员对施工设计过程进行检测和管理。
③对材料的质量进行控制的子系统
此系统主要是对材料质量方面进行的管理与控制,即对施工所用的材料,在建工程的跟踪检查测试,对现场材料的采集、检验、材料入库,以及货物检验合格数据登录、修改、查询等。利用该系统可以对材料规格进行设置和控制,从而对其进行自动控制,有利于保证其质量,降低由于材料不合格造成的工程损失。
④设备质量控制子系统
此系统主要包括对设备的装配、安装、功能等进行管理,并对其质量进行监控。主要是对设备的检验情况、设备的调试运行情况以及设备的维护进行控制。此系统可以提高设备利用率加强对设备质量的控制。
⑤施工机械控制子系统
施工机械的控制子系统主要是对施工机械进行质量检验,对机械到场情况、型号、数量等施工机械目标数据进行比较,并进行调整和安排,以有利于提高施工机械的使用和利用效率。
⑥对施工过程的组织设计进行质量控制的子系统
对施工组织设计进行质量控制,主要是对施工后的质量控制。其主要记录施工设计提交的时间、参与质量审批的工作人员、审批的意见及其中的结论。可将施工过程的组织设计精细划分为施工方面的方案、质量方面的保证、暗场方面的管理、施工过程中的文明管理等方面,利用模糊评定的方法进行评定,最终得出合理的结论。
⑦对施工过程的质量进行控制的子系统
此过程主要是对施工过程中的质量进行检测,该系统可以对整个系统分部、分项进行统计和登录,以及删除,为查询提供理论依据。同时也可以隐蔽验收数据,避免其被人为的删除或修改,最后工程结束后,对其质量报表的输出,可根据质量控制人员的不同要求和不同工程所特有的需求输出各类报表。
⑧对质量进行控制计划的子系统
该系统主要是根据已审核通过的施工负责人提出的各种开工条件、建设条件及安装工程进行质量监控。此系统要发挥作用,必须建立质量指标,据此来确认原材料的质量、建设材料的质量、安装工程的质量,并建立一个数据库,为施工过程中出现的质量问题提供理论依据。
⑨对工程质量进行评定的子系统
该系统主要是针对工程本身的情况进行质量评定。通过工程质量评定子系统对工程质量进行全面的检测和鉴定,以期保证工程的质量。
⑩对工程质量出现的事故进行统计分析的子系统
该系统主要是利用统计的方法,建立工程质量事故记录数据库、工程质量事故分析数据库、工程安全事故记录数据库。此系统有利于对工程中所发生的事故进行统计和分析、保存,为以后的事故处理提供理论依据。
2.2数据库设计
本系统中,数据库设计是主要内容,主要包括两个方面:基础数据库的设计和各个项目数据库的设计。
①基础数据库的设计
此类数据库是每个工程必备的,而且是通用的,是所有系统的基础,有了此数据库,其他系统才可以发挥作用。但是,此类数据库有其固定的格式和内容,所以不需特意维护,其所需人工费用较低。
②各个项目数据库的设计
不同的项目对数据库的要求也不尽相同,且对数据库的准确度要求比较高,所以对其的维护需要相当大的费用。
3 结语
工程师的任务就是在质量、 投资、 进度和合同等方面进行管理。通过本文的研究,可以看出水利水电工程质量控制及信息系统控制具有较强的实用性和可操作性,对于每一个从事水利工程的工程师都是非常有利的;对于现行相关法律条文的修订也具有一定的参考价值;水利水电工程质量控制业务控制信息系统,可作为开发水利水电工程质量控制信息系统的基础。现在是计算机系统时代,计算机已经作为一种工具为人们的各项工作减轻负担,降低压力,所以如何利用好计算机系统实现水利水电工程的质量控制值得我们去研究。
参考文献:
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