徐德辉
(江西省抚州市水电勘测设计院 抚州市 344000)
设计方案的比选包含了方案的拟定、设计、比较以及选取这四大步骤。对于方案的拟定,主要是针对于工程开发本身的规模、任务、施工条件以及周围的环境因素等,来制定两个或两个以上的方案参与比选;方案的设计,则是指基于参选方案的建设条件、工程施工对于社会及环境的影响的分析,对参选方案进行有深度的分析;方案的比较是指结合比选设定的因素,对所拟定的方案进行全面的、多角度的比较后,选出适于施工的最佳水工设计方案。对于水利水电工程施工方案而言,从众多的设计方案中快速、准确地选出适合工程施工的设计方案,可以为确定有关水利水电工程的场址、及建筑物等工作的布置奠定坚实基础,提升整个施工的经济性。因此,论证水工设计方案的合理性与可靠性就成为水利水电前期工作中的关键所在。
(1)实事求是原则。
由于水利水电工程自身的技术难度较大,而且工程的安全性也比较高,因此,对于工程自身的投资要求也相对而言比较高,在现有资金的条件下,如何保障工程的经济型,就对工程设计提出了很高的要求。由此可见,水利水电工程自身的水工设计方案对比的首要原则就是遵从实事求是原则。实事求是原则不仅指对方案的设计与比较要实事求是,而且对于参选的方案中存在的利弊也要基于实事求是的原则进行客观、科学的分析。不能仅凭建设单位的主观意愿而放弃一些较优的方案,也不可以一味的夸大或掩盖具有弊端的方案。方案设计阶段,对于参与对比的方案应做到一视同仁,不能因为自身对某一方案偏好而夸大方案本身的有利因素,而故意凸显该方案的优点。而应基于方案设计中地形地质条件、建筑物布置、施工条件、环境影响等因素,实事求是的对参与对比的方案进行客观、公正的分析,为水利水电工程选择最有效的、经济的方案,以有利于该方案在施工中的有效实施,保证水利水电工程社会效益最大化以及对周围环境的不利影响降至最低。
(2)全面性原则。
近些年来,伴随着施工技术的发展、工程难度的提升,国家对于水利水电施工的前期工作如水电设计方案的论证提出了越来越严格的要求。因此,当水利水电方案设计完成后,基于全面性原则,应针对各比选因素按顺序对参与对比的方案进行全面综合的对比与分析。有关方案比较的结果应基于清楚、明晰的要求,针对各对比点应明确的结论,在编制报告中,将有关比较结果列表,有利于施工方案的选取。对可能影响施工的因素,在比较前列出影响方案对比的各种可能性因素,并将所列出的众多因素细分为关键性、次要性的因素,在以重要因素为主、次要因素为辅的前提下,对计入影响投资对比的所有项目进行对比与分析。结合比选因素,对各方案进行全面的比较,得出各方案的优劣。当参与对比的方案之间各有优劣且难以抉择时,就应基于关键性因素进行重点的对比。
(3)可比性原则。
可比性原则是指对参与对比的方案,应在相同的条件下、基于相同的选取指标进行相关的方案设计比较工作。因此,一是各参选方案均需要满足相同的规划指标,是在相同的前提条件下实行比较;二是各参选方案经过初步的分析,在技术上可行且互有优劣的进行比较,而对于技术上不可行或者某一方案在某一方面处于明显的劣势,则此方案不参与对比;三是对于参与对比的方案,其设计深度应在同一水平上,或者是尽可能的使其水平保持相同。若对比方案之间深度差别较大,就会因为设计方案深度较浅的原因,导致因自身的不确定性而影响到对比结果的可靠性;四是经过优化之后的对比方案的设计参与对比,即参与对比的方案本身具有较强的优势,否则就会面临被淘汰的危险。
(1)方案设计。
为了保证参与对比的方案设计能够合理,不影响到方案的对比以及方案的选择,在进行水工设计方案设计时,应密切关注以下几点:首先,满足设计方案的基本需求。满足设计的基本需求是指一方面满足工程运用的要求,能满足工程的任务和规模,实现工程运用目标,同时还应该在技术能成立,并有一定的安全盈余,满足工程设计安全运行的需求。其次,方案设计要具有针对性。对水工设计而言,设计具备针对性是指水工设计方案不能千篇一律,要因地制宜,突出新颖性特点,基于对水利水电工程周围的建筑物形式、工程处理措施以及布置等设计条件,而作出相应的转变。比如,基于水利水电场址的选取的不同,就会因为场址周围的地质、地形条件以及环境的变化而设置不同的坝型与枢纽的布置。对于水电工程中的同类项目,也存在因地域不同、地方经济发展水平等的差异,而产生设计的重点与可控制因素的差别。比如在经济发达的地区,为保证工程的安全性或者是促使工程对环境影响降至最低,一般工程的投资放在方案设计中就不会居于最主要的位置。此外,水工设计方案的设计目的不同,也会产生不同的工程处理措施。比如,在建筑物基础处理中,首先应了解建筑物基础处理的目的是加固还是防渗,如果的防渗,那么下一步就是考虑控制建筑物基础处理的重点是控制渗透量还是防止渗透破坏。再次,方案设计要基于充分的了解基础上,具有一定的深度。设计深度越深,比较结果的可信度更高。设计方案必须基于对水利水电工程的足够了解,体现设计方案的深度,满足各阶段施工对设计方案深度的要求。对于方案中同一阶段的不同方案,与之相关的设计方案深度应尽可能的保持相同。由于要确定方案,在可行性研究阶段、初步设计阶段各比选方案应有较深且相同的深度。例如水库枢纽工程,在项目建议书阶段,有关坝址、坝型等方案只需初步选定,而有关设计的深度也仅需要以控制投资的精度来作为标准。但是,随着对前期工作要求的提高,要选定坝址和基本坝型,在项目建议书阶段就对设计深度有了更高的要求。设计方案是基于充分的证据而进行设计的。这一点是指,对于方案的设计,应经过充分的分析与论证,既要满足施工的适用性要求,还应采用具有成熟、难度较小的施工技术等,来布置设计方案中的各种标准与规范,力求使工程技术风险降到最小,满足环保的要求和考虑对社会的影响最小。与此同时,方案的设计应与其他专业相协调,考虑其他专业的要求,通过工程类比或借鉴同类工程的经验确定。
(2)工程投资。
对于水利水电工程而言,水工设计方案是对水利水电整个工程实施的总构思,但是投资是水利水电工程货币化实施的表现。因而,从有关设计方案的相关工作可知,水工设计对于施工来讲,是控制基本建设规模、约束水电工程造价、提高水利水电工程经济效益的关键性因素。设计方案应充分考虑施工的可行性,通过对同类项目、装置以及其他使用单位进行实地的咨询,积极地听取其他使用单位的建议,不断地优化设计方案,保证设计方案在施工运作中的安全性与可操作性。与此同时,水工设计方案应有相关的组织人员,对设计方案进行全面、详细、认真的会审。从经济上对项目的运行成本、维修费以及核算项目的一次性投资进行统筹考虑,进而保证项目的全寿命费用最低。比如,对于海上工程,应充分的考虑到海上作业存在的浪高、潮急以及风大等恶劣自然条件,科学的编制设计方案中的投资预算。水利水电工程的合理性经济性分析,最重要的就是遵循效益最大、风险最小的原则。通过细化工程投资估算,并将估算工作分解成多项结构,对有关工程建设的可行性进行经济的、技术的评价与论证,进而对不同的开发方案进行对比分析,从中获得最优的水工设计方案。
(3)环境影响。
设计水工方案时,在各阶段,环境影响的每一步骤都具有一定的特殊性,这种特殊性与工程地区的经济状况以及周围环境的天然条件密切相关。无论是水利水电工程的规模大小,还是建筑物的组成,均在一定程度上对水电工程周围的环境产生影响,如大气,地表水,地质环境等客体,以及植物和生物的生态系统、水生态系统产生或多或少的影响。因此,在一项水利水电工程的水工设计方案中,应将“环境影响评估”和“库区下游准备工作”等相关内容包含在内,这样才在政策上保证施工对周围环境的影响降至最低。环境影响对于方案设计的影响主要表现在施工的建设投资阶段。有关环境影响的评估主要分为以下四方面:一是对工程建设周围环境状况的研究与分析;二是对于环境影响因素的阐明与表述;三是对因为工程建设,对周围环境状况的预测与分析;四是对周围自然保护措施以及补偿办法的论证。
综上所述,进行水工设计方案的对比时,为保证方案设计的合理性,所进行的设计应尽量优化并有一定的设计深度,设计应具有充分的依据。与此同时,为了保证参与对比的方案最优,首先应遵循科学性、实事求是的原则,基于对比方案的可比性特点,全面综合地对方案设计、工程投资、环境影响等因素进行综合的、深入的比较与分析,以保证设计方案更加合理。
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