河道治理工程预算篇(1)

工业功能区雨污分流管网改造、石峡水库建设、城乡引供水、农村生活污水治理、河道整治、山塘水库除险加固……

2013年以来，武义县全面开展“五水共治”，治水工程遍地开花。可由于未建立稳定完善的投入机制，资金保障难度很大。

如何在资金困难的情况下全面推进“五水共治”？武义县人大不断强化监督，督促政府将“五水共治”所有财政资金纳入财政预算管理，严把“五水共治”项目的立项关、资金支付审核关等，努力让有限的“治水钱”发挥更大的效能。

“治水”任务艰巨 财政压力倍增

2013年底，武义县人大常委会组织代表开展会前视察，大家的目光紧紧锁住两条溪流：白鹭溪、菊溪。根据武义县“五水共治”实施计划，白鹭溪被列入武义县“最差”河道整治行列，总投资预计5400万元；菊溪则计划打造成“最美菊溪”，计划投资1800多万元。

“一条溪流的整治，就动辄几千万，全县河道整治得花多少钱？”面对代表们的质疑，身为武义县“五水共治”督查组组长的县人大常委会主任徐华良，白鹭溪河长、县人大常委会副主任徐向民坐不住了，分别带队徒步视察白鹭溪和菊溪。

菊溪为县级河道，发源于武义县新宅镇桑坑头，属瓯江水系上游，主流长23.4公里。其沿岸没有污染企业，山清水秀，水质定期检测始终保持在II类以上。不过，视察过程中还是看到了一些不协调的场景：在镇区段沿岸，生活垃圾随处可见，生活污水随意排放；后岭畈、岭脚等堤段已老化，易冲毁；局部河段淤积严重，影响行洪安全……

白鹭溪因常有成群白鹭相逐戏水而得名，全长25公里，发源于白姆乡伍家坞，流经王宅、壶山、履坦，在履三村汇入武义江。“上世纪80年代，白鹭溪还是溪水清澈，风光旖旎，是捉鱼戏水的好地方。”从小在白鹭溪边长大的市人大代表徐德华痛心地说，后来因为上游造纸厂等工业污水排放，畜禽养殖场废物废水随意流入，以及两岸居民不良生活习惯的影响，白鹭溪变得面目全非。河道淤塞严重，垃圾成堆，河底泥石俱黑，溪水又黄又臭，难觅白鹭踪影。为此，方国全等11位县人大代表向武义县十五届人大三次会议提出了《关于开展白鹭溪整治的建议》。

对整治“两溪”的必要性，视察组认为无可非议，但对“两溪”治理方案，视察组成员却有着不同的意见。

“该修复的修复，该加固的加固，该清理的清理，垃圾、杂草没了，河道整洁、通畅了，菊溪就是武义最美河道了。”视察结束后，武义县人大常委会农工委主任王恒荣对菊溪整治方案提出了质疑。时任县人大常委会城建环保工委主任邹远宏很认同王恒荣的意见，他认为：“不是多做就一定好，过分的人工建设反而破坏了原本的生态环境。”为此，视察组向县水务局建议：谨慎施工，充分考虑项目建设的合理性。

与此同时，视察组其他成员也普遍认为：白鹭溪虽然污染严重，但也不必花那么多钱整治。在与县政府及时沟通后，县发改局重新调整白鹭溪整治项目预算，从5400万元缩减至3865万元。在提交县十五届人大常委会第十七次会议时，虽表决通过了该预算调整方案，但部分常委会组成人员认为其仍有下调空间。为此，县人大常委会在审议意见中再次提出“要实事求是，务必将财政资金用在刀口上”。

水得治得彻底 钱得花得值当

2014年7月2日，武义县人大常委会专门听取了县水务局关于白鹭溪综合整治情况的汇报。会上，常委会组成人员针对14个子项目的合理性、项目资金概算依据、项目资金预算及实际使用等问题，提出了一系列意见：

“清淤费用600万元的估算明显偏高。王宅镇段河道宽度最狭处不足2米，不可能平均10米，淤泥有深有浅，工程量是不一致的，且有些河道水流通畅无淤积，根本无需清理。不能以钱定项目，盲目测算，要实事求是。以后安排这种项目，资金可放在乡镇，让乡镇根据实际需要去确定。”

“除了清淤工程，其他子项目的合理性问题也要重新论证，是否存在劳民伤财的问题。确实关乎安全的工程一定要做，且必须做好，如果只是中看不中用，甚至连看都不中看的，就不要做了。”

“要建立长效机制，河道保洁制度要建立，保洁经费要保证。不要这里大手大脚搞建设，那里却连保洁员工资都落实不了。”

“要尊重客观规律，全盘考虑，一定要做好、做细每个工程每个阶段的‘五算’，即估算、概算、预算、结算和决算。部门要对政府负责，将有限的资金用在刀口上。”

…………

“五水共治是省委、省政府作出的战略部署，我们一定要不折不扣执行，但执行中一定要实事求是，科学规划，该做的要做好，让群众满意，不该做的就不要做。”会议最后，徐华良主任也表示，在此前调研中，他们曾发现有些古树被砍，古桥被毁，堤坝完全用水泥浇筑，既不美观，还破坏了生态环境，“这些做法不仅费钱也有违科学，完全可以种柳植苇，既能护堤护岸，又和谐美观，还省钱。”为此，县人大常委会向县政府提出意见，要求其处理好五个“关系”：资金实际需要和科学概算的关系，工程进度与质量的关系，治理与生态保护的关系，时序安排与整治效果的关系，运动式治水和长效护河的关系。

10天后，武义县人大常委会再次组织视察组来到白鹭溪沿岸，实地察看了要巨纸业有限公司所在的上游沿岸、中游陈堰殿段、下游履坦镇璇溪村段的整治情况，对引导要巨纸厂寻求转产以及陈堰殿段植柳护岸等做法表示肯定，但对上游不足2米的河道高筑堤坝提出了异议。

持续跟踪监督 小钱换来“大美”

“关于菊溪整治，本着保护生态环境的原则，重新调整了项目计划，最后删去了沿溪小湿地公园项目、谷村湾段堤坝和堰坝建设项目。投资额从1800多万元降至780万元。”县水务局河道所所长王一平详细介绍了菊溪整治方案调整情况。

在武义县人大的持续推动下，县政府有关部门再次重新论证了白鹭溪整治方案。根据县人大常委会的意见，清淤方案从原来的“全线清淤”缩减至21公里，清淤工程款项也从原来按河道平均宽度匡算，改为由县水务局委托乡镇街道按计时清工方式发包，实际支出352万元，比原计划节省了248万元；14个子项目最后删减了3个，节省开支500多万元；绿化实行乡土化，广泛种柳植苇，节省资金300多万元……最后，原本计划总投资5400万元的白鹭溪整治工程，在预算编制时压缩了1535万元，实施过程中又节省了1565万元，实际投资额仅2300万元。

为了真正做到“花最少的钱，治理出最美的水”，武义县人大还结合各项专题活动，多次组织代表就“五水共治”情况进行明查暗访，并提出了一系列花钱少、效果好的“金点子”。

2015 年10月29日上午9时，武义壶山街道草马湖村的河道保洁员何子梅，正沿着熟溪草马湖段河道拾捡垃圾。一路上，她除了捡起沿途垃圾外，还时不时从裤袋里掏出一根长约20厘米、像手电筒一样的黑色塑料棒，在岸边的巡检桩上轻轻点一下。何子梅解释说：“这是街道专门为我们配备的巡更棒，这样一碰，接触点与巡检桩对接后，棒上的蓝色指示灯就会亮起来，即表示“签到”成功。那边街道电脑里，就会自动记录我们当天巡河的时间、路线等信息。”

据了解，这是武义县人大开展“转型升级十大组合拳落实情况”代表主题监督活动时，壶山街道吸收代表建议创新的治水“电子巡更”。目前，壶山街道已在重点河道、重点排污口、各支流交接断面设置了23个巡检桩，要求河道保洁责任人巡更时到点巡查、及时刷新。“这方法好，花不了多少钱，可效果明显。我每次巡河，河面和两岸都是干干净净，漂漂亮亮，看着心里舒服。”熟溪县级河长徐向民说起“电子巡更”赞叹不已。

河道治理工程预算篇(2)

关键词：工程成本 成本差异

红土崖河六道岔段治理工程位于白山市红土崖镇六道岔村。施工方是吉林省水利水电工程局（第四工程处），主要工作内容是浆砌石及混凝土、土方工程。工程规模（投标价）20075555元。合同工期：2013年4月20日～2013年10月31日，计14个月，年度计划工期：2013年6月1日～2013年12月31日，计7个月。其中：施工期：2013年6月1日～2013年11月30日，计6个月，非施工期：2013年12月1日～2013年12月31日，计1个月。

一、项目基本情况

（一）施工区建设条件

对外交通：对外交通道路利用白山市至红土崖镇的城乡公路及红土崖镇至本工程施工区（四道岔村、六道岔村境内）各村的乡村道路，交通较为便利。

场内运输道路：场内交通利用原有道路（含堤顶路）与各施工现场、附属企业、生活管理区并与外部公路相连。可以满足施工交通要求。

施工用电：施工用电及生活用电均采用当地电网电或自备30KW发电机组进行发电。

施工生产及生活用水：施工用水采用水泵抽取河道水，经净化后使用。生活用水采用当地居民用水，消防用水需在施工现场和生活区分别设消防水池，每个水池容积20m3。

通信：通讯布置采用在项目经理部驻地安装程控电话机一部，计算机一台，移动电话若干，用于对外协调联系工作。

（二）施工方法和施工机具选择

本工程土方开挖施工时采用人工配合采用1m3挖掘机开挖，开挖料一部分用于土方填筑，一部分不合格土料用10吨自卸车运出施工现场。开挖过程中要经常校核测量开挖平面位置、水平标高、水准点及边坡坡度。开挖前测放开挖边界线，以便控制断面开口尺寸，使之符合设计要求。

（三）劳动力计划

包括外雇工的选择、来源、数量、计件及计日工单价、技工及普工单价、进退场时间、所施工工程部位等。

（四）主要材料和周转材料需求计划；

首先进行文字说明，包括各种材料的来源、厂家、供应商选择及情况、数量、单价、进场时间、所用于工程部位等。

（五）机械设备需求计划。

包括外租机械设备的租赁方式、数量、租金；处内机械设备的租赁方式、数量、租金（或计提折旧标准及计提折旧费）、进退场时间、所用于工程部位等。

二、红土崖河六道岔段治理工程项目成本（费用）预算与测算差异分析

表1是红土崖河六道岔段治理工程项目成本（费用）预算与测算差异分析表。

红土崖河六道岔段治理工程成本费用项目包括直接费（材料费、施工机械使用费、人工费）、施工管理费（其他直接费、现场经费、间接费）和其他费用。在日常核算中人工费包括：生产工人的基本工资、工资性补贴、生产工人的辅助工资、职工福利、生产工人劳动保护费、住房公积金、劳动保险费、医疗保险费、危险作业意外伤害保险、工会费用、职工教育经费。材料费包括：材料原价或供应价、运输损耗费、检验试验费、材料运杂费、采购保管费。

从表1可以看出，直接费约占成本（费用）总额的九成（预算指标：88.45%，测算指标91.08%），施工管理费约占成本（费用）总额的一成（预算指标：11.55%，测算指标8.92%）。因此，红土崖河六道岔段治理工程成本（费用）风险因素主要来自于直接费项目。

从测算值可以看出，材料费在直接费中占比最大，但是，材料费测算值较预算值节约了1314432元，由此可以认为材料费风险是可控风险。同理，施工机械使用费风险也可以认为是可控风险。唯独人工费超支1423109元，可以认为人工费风险最为显著。

三、红土崖河六道岔段治理工程项目成本测算与实际差异分析

表2是红土崖河六道岔段治理工程项目成本测算与实际差异分析表。

从表2可以看出，直接费约占成本（费用）总额的九成（实际指标：91.33%，测算指标91.08%），施工管理费约占成本（费用）总额的一成（实际指标：8.67%，测算指标8.92%）。因此，红土崖河六道岔段治理工程成本（费用）风险因素主要来自于直接费项目。

从实际值可以看出，材料费在直接费中占比最大，但是，材料费实际节约了84020元，由此可以认为材料费风险是可控风险。同理，施工机械使用费风险也可以认为是可控风险。唯独人工费超支127422元，可以认为人工费风险最为显著。

结合表1表2可以看出，直接费中的材料费、施工机械使用费、人工费，施工管理费中的其他直接费、现场经费、间接费等成本（费用）项目预算、测算、实际等三项差异较大，其中，直接工程费、直接费、材料费、施工机械使用费，施工管理费中现场经费、间接费等呈节约状态，表明施工方（吉林省水利水电工程局第四工程处）施工管理水平较高；人工费项目呈持续超支状态，表明人工费是施工项目是红土崖河六道岔段治理工程成本（费用）风险中最主要的因素。材料费占比持续超过50%，表明材料管理应该是该项目的核心。

四、启示：中小水利工程成本（费用）风险控制对策

结合表1表2可以看出，红土崖河六道岔段治理工程项目成本（费用）风险主要来自于人工费、材料费。本文成本（费用）风险控制对策也主要考虑人工费和材料费。

中小水利工程成本（费用）风险控制对策：

（一）预算、测算前开展市场调查

将影响成本的各种因素，包括施工规模、合同条件、工程难易程度、技术含量高低和施工地域的地理、自然、气候、人文及周边环境因素等都纳入现场调查范围。

通过市场调查，获取准确的成本项目信息，包括工程材料价格、设备价格、当地人工价格、当地运杂费市场的物价走势，掌握使用新技术、新工艺、新材料的可能性及其对成本的影响。确定符合项目实际情况的人工费用；主材、地材、辅材；合理使用的机械设备费用等。

（二）结合实际，做好项目成本预测

通过实施性的施工组织设计和工程所在地的价格水平，按作业层确定直接成本费用（人工费、材料费、机械费、现场独立费），按单位工程、分项工程和施工工序所耗用的实物量，应用定额和费用标准计算的直接用于工程主体的费用。

同时开展施工方案引起费用变化预测、辅助工程费预测、临时设施及工地转移费预测。

（三）材料管理对策

结合项目所在地和项目施工需要，科学制定采购方案，保证采购价格和质量，合理确定采购数量、进料时间和运输方案，减少积压和二次搬运。

改进施工技术，合理使用新技术、新工艺、新材料。

加强材料管理，合理确定材料定额。

建立经济承包制，层层落实材料消耗定额指标，制定材料消耗节超奖惩措施。

建立内部制约机制，定价与采购分开，收料、管料及发料分离。

（四）人工管理对策

预算阶段应该结合人力资源市场的现实情况提高人工预算单价，测算阶段亦如此。

实际施工时，应该考虑施工季节和农民工的供给状况，尽量在农闲季节施工。

加强劳务分包管理，选好选对有实力有诚信的外部劳务队伍。坚持劳务使用“以我为主，为我所用，合理有序，考核业绩，注重实力，总量控制”的方针；坚持劳务使用“基地化、弹性化”的制度。同时，在保证自有队伍有活干前提下，提倡“混编带用劳务‘架子队’形式为主”，“使用建制队伍‘清包工’方式为辅”，“重要岗位禁用外部劳务制度”。

参考文献：

[1]刘如青.浅谈国有建安施工企业中工程项目之材料管理[J].经济视野，2012

[2]蔡碧芳.浅谈建安工程成本管理[J].福建建筑，2011

[3]刘如青.浅谈国有建安施工企业中工程项目之材料管理[J].经营管理者，2009

[4]丁丹芝，罗胜霞.房地产公司工程建安成本控制与管理办法[J].经营管理，2009

[5]杨宏钰.建安企业工程项目劳务包的管理与对策[J].工程项目管理，2009

河道治理工程预算篇(3)

根据煤层开采与相应地表变形预测结果，使局、矿领导预知各工作面开采对相应的地表产生的实时移动变形影响，地面建(构)筑物移动变形及损坏等级等情况，以便统一安排资金，进行复垦、搬迁村庄等工作。②确保钱家营矿区综合治理，做到统一规划、统一治理、少花钱、多办事、提高企业效益。

综合治理内容和方案

复垦位置钱家营矿业分公司井田范围，浅部为12煤层防水煤柱的波及线，规划方案初定两个复垦区:①东黄各庄西南沿沙河复垦区，复垦面积2000亩左右，将来作为东黄各庄、南苗庄、北苗庄迁村用地及恢复耕地;②二采区上方地表土地(从规划图中得知，2004年该区域12煤开采完毕，可进行复垦，复垦面积2000亩左右，将来作为小屯、岭上庄、林子里搬迁用地及恢复耕地)。复垦工艺①经过地表移动变形预计，确定复垦区塌陷深度及复垦厚度，经计算将附近要沉陷于水中的土取出，回填到复垦区，经地基处理作搬迁村庄用地。②经地表移动变形预计，确定复垦区塌陷深度及复垦厚度，开采前剥离复垦区表土，分区堆放，用固体废弃物煤矸石充填复垦区至设计标高，经地基处理作搬迁村庄用地。村庄规划方案搬迁开采方案对位于采区上方的村庄，如:北阳庄、林子里、小屯、岭上庄、南苗庄、北苗庄采取搬迁开采方案。预先复垦村庄搬迁用地，将村庄搬迁后，进行井下工作面开采。部分搬迁方案对位于采区边沿或波及地上方的村庄，如东黄各庄，采取近地搬迁或原地重建抗变形民房开采方案。控制地表变形方案对位于井下煤层赋存条件、构造复杂的区域，如钱家营村、闫庄，采取特殊的开采方案，控制地表移动变形，采取原地建抗变形建筑物技术措施。沙河堤加固维护方案随着井下开采，地表下沉，相应的沙河堤将产生下沉，根据地表移动变形预计，制定边开采、边起垫加固的维修方法。建议沙河河堤加固、维修与河道清淤沙相结合。适当调整沙河道，加深河道，将清理的淤沙排向积水塌陷区，复垦土地，这样既满足沙河排水，又造地复田，利国利民。

经济效益分析

综合治理工程内容开采损害综合治理工作重点主要是:①综合治理采煤塌陷波及地4600亩，绝产地2300亩。其中利用矸石复垦采煤塌陷波及地1200亩，用于今后搬迁东黄各庄、小屯、岭上庄、北苗庄、南苗庄等5个村庄;采取挖深垫浅方式或用沙河淤沙复垦农用耕地3400亩;利用矸石隔坝方式将绝产积水塌陷坑分隔成50亩左右的大型精养鱼塘2300亩。②利用矸石回填采煤塌陷的沙河大坝。工程费估算①利用煤矸石复垦采煤塌陷波及地1200亩(回填矸石厚度按2m计算，回填矸石量160万m3)，费用估算168万元。复垦1200亩建筑用地直接费用估算为2568万元，合2．14万元/亩。②采用挖深垫浅及用沙河淤沙复垦农田3400亩，类比价格1万元/亩，估算费用3400万元。③积水塌陷坑分隔成50亩一个的大型精养鱼塘，用矸石回填渔塘坝，类比价格1万元/亩，估算费用2300万元。④利用矸石回填沙河大坝，按每年回填4万m3，15a合计回填60万m3，估算费用600万元。直接发生工程费用估算8868万元，不可预见费10%，计887万元(包括:地面建筑物补偿、试验研究费等)，总计为9755万元。6．3效益分析①直接经济效益:复垦建筑用地及耕地4600亩，以目前征地费5万元/亩计，共计23000万元;复垦精养渔塘2300亩，目前绝产地补偿500元/(亩•a)，15a补偿费2300×500×15=1725万元，创产值24725万元，直接经济效益14970万元。②社会效益:今后15a做到村庄有搬迁用地，农民有地可种，改善了矿区周围环境，提高了经济效益，使工业与农业同步发展。

结论

河道治理工程预算篇(4)

关键词：小河沿子河；防洪治理；景观；水工结构；橡胶坝；防渗

Abstract: the movement of the small river bank son river changchun city flood control system is an important part of management in small river bank, reach the son of flood control works the upstream section, is a very important part of the throat, if the river unsafe for downstream has built a threat reach. At the same time, the management in net reach on reservoir spillway dam under the moon lake scenic spot, the export of extension area, higher requirements on landscape. In the construction of urban river, in meet the requirements of flood control, under the precondition of landscape construction is another important aspect to consider. Rubber dam has ups and downs convenient, flood dam collapse after do not take up river flood section, do not affect the normal river flood discharge characteristics, but also can beautify the urban environment, improve the regional ecological environment, increase the role of urban landscape. According to the specification requirements according to the structure of overall design, including underground water level, rubber dam dam bag anchorage, rubber dam air and exhaust design, rubber dam base design, impervious body design and retaining wall design.

Keywords: small river bank son river; Flood control management; Landscape; Hydraulic structure; Rubber dam; Seepage control

中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

一、小河沿子河防洪治理工程概况

小河沿子河为伊通河长春市城区段右侧的一级支流，发源于净月经济开发区农林乡孔家屯，流经逯家湾、小河台、净月镇、生物城，至南关区幸福乡原南郊电灌站一号闸入伊通河。原自然状况全河流域面积96.71km2，河长28.92km，河道平均坡度2.3‰。该河上游有净月潭中型水库，集水面积78km2，占全河流域面积的79.1%，水库坝址至河口段流域面积为18.71km2，河长14.4km河道平均坡度1.8‰。

在长春市城市防洪规划中，伊通河干流防洪标准为200年一遇，支沟防洪标准为50年一遇，因此小河沿子干流防洪标准设计标准采用50年，超标准洪水为100年。

本次治理河段位于净月水库坝下溢洪道出口至三星渡假村段小河沿子河谷地带，河道两岸地势陡峭，治理河道总长度613米。现状河道较顺直，河道宽度20m～40m，深2～5m，河道比降较陡，局部河段不足1/100。净月水库坝下小河沿子河段行洪断面较大，基本可以满足河道行洪，但是由于该段河道比降较陡，多年来，河水对两岸造成严重冲刷，使局部河岸形成险段，随时有塌岸的危险，对下游的道路、农田及居民的生命造成威胁。

二、工程总体布置

净月潭国家森林公园是国家5A级旅游景区和国家文明风景旅游区示范点，素有台湾日月潭姊妹潭之称，位于长春市区东南部，距市中心9.5公里，面积200平方公里，有水面4.3平方公里，风景人工林80平方公里，森林覆盖率达58.6%。被誉为"亚洲第一大人工林海"，景区，群山环绕、绿浪排天、碧波荡漾、柏翠花红，含有30多个树种，堪称“亚洲第一大人工森林”，景区潭水面积达4.3平方公里。

工程区位于净月水库坝下溢洪道出口以下，属净月潭风景区的延伸地带，对景区的美化具有间接的影响。本次治理河段位于三星渡假村内，该渡假村属净月经济开发区的旅游渡假场所，一直以来游人众多，可是由于该段河道多年来疏于治理，杂草遍布、臭味四溢，对周围美丽的环境造成极为不利的负面影响，也间接影响了渡假村的经济效益。 鉴于该段河道所处特殊的地理位置，为与周围环境相协调，考虑在河道上修建壅水建筑物，拦蓄河水形成观赏水面。

小河沿子河防洪治理工程设计包括防洪和景观二部分。防洪工程主要采用护岸、护坡形式，包括河道浆砌石护岸、净月水库溢洪道钢筋混凝土护岸及三维柔性生态护坡。景观设计考虑修建橡胶坝，即可以充气挡水，使上游形成一定的水面，美化环境，又可以塌坝过流，不影响净月水库溢洪道出口行洪，而且通过河道的治理能使汛期洪水通过溢洪道安全下泄，做到了河道治理与美化环境的有效结合。橡胶坝采用充气加压式，主要由动力设备和土建工程设计组成。动力设备部分包括管理房动力、照明工程设计、管理房自动控制设计；土建工程部分包括坝前护砌段、橡胶坝段、出口护砌及管理房。

三、小河沿子河防洪治理中的水工结构设计问题

（一）合理确定地下水位

水工构筑物的设计与地下水位的标高密切相关。由于地下水位未掌握好而引起结构选型错误及抗浮不够等工程事故也时有发生。地下水位不仅与土建设计有关，与水工设计也有关。

根据现行国家设计规范，地下水位应根据地方水文资料，考虑可能出现的最高地下水位。一般设计均取用水文资料的最高地下水位，在50年设计基准期内，一般水工构筑物地下水可变作用的取用按“工程结构可靠度设计统一标准”原则确定，并不考虑罕遇洪水的偶然作用。设计人员应详实了解工程所在地的水文情况，未满足设计要求的地质勘察报告要求予以补充。要求考虑当地有无暴雨、台风影响，会否出现由于地表水不能及时排除而引起的地下水位抬高。

根据小河沿子河净月水库坝址以下的洪水组成，本次设计洪水计算：区间洪水由暴雨推求，区间洪水和净月水库同频率洪水的泄流量相组合的洪峰流量为工程处的设计流量。

本次设计采用由设计暴雨径流成果，采用水科所法、罗氏法、吉林模型法计算区间设计洪峰流量。以上三种方法计算成果比较接近，采用适用于本地区的罗氏法成果合理。设计正常高水位为221.20m，设计水位（p=2%）220.91m，设计流量（p=2%）为Q=41.6m3/s。

（二）橡胶坝坝袋锚固设计

本次设计，由于坝顶有溢流要求，因此工作坝袋锚固方式采用双点锚固。锚固结构采用穿孔锚固式，螺栓直径及长度计算：

计算公式：Qo=k1*To/n

式中：

Qo―每根螺栓承受的荷载，kN/m；

To―单位长度螺栓计算荷载，To=T*K；

T―坝袋径向拉力；

K―安全系数，取4；

k1―栓紧力和转力的影响系数，取1.75；

n―1m长度内螺栓根数；

d―螺栓直径，mm；

「σ―螺栓允许拉应力，取23.5kN/cm2；

计算结果：

对于螺栓长度可根据经验确定，一般螺栓埋深可取（20～25）倍螺栓直径。

设计穿孔锚固式锚固槽深0.15m、槽底宽为0.2m，槽顶宽为0.40m，槽内预埋直径φ27mm，工作坝袋预埋螺栓长度为0.78m，检修坝袋预埋螺栓长度为0.55m，螺栓间距为0.2m。槽底预埋宽度0.2m、厚度0.01m的垫板，垫板顶面两侧边缘沿槽长方向焊接φ16mm钢筋，钢筋顶放置宽度0.14m，厚度0.05m的压板，以螺栓固定并浇筑二期混凝土。

（三）橡胶坝充气、排气设计

1、充气设备的选择

橡胶坝坝袋容积为70.1 m3，设计内外压力比为1.2，橡胶坝高为2.0m，设计压力为2.4m，采用2台L30×20LD-1罗茨鼓风机，配Y160L-6电动机，功率为11kW，（鼓风机出口静升压力为3.5m，进口流量为8.5m3/min，）设计充气时间10.22min，充气通过鼓风机自动充气，排气通过电动阀门排气。

2、充气、排气管路设计

橡胶坝充气管直径为159×4.5mm无缝钢管，与鼓风机进气管直径相同，进气口设在管理房外，离地面高度大于1.5m，排气管直径为150mm，与鼓风机出气管直径相同，进入干管，再进入坝袋充气管，坝袋充气管直径均为150mm，充气管兼排气管用，在厂内开始埋于地下冻层以下。工作坝袋及检修坝袋均在坝底板内设1个充气孔，兼排气孔。排气阀设在充排气管上，安装在阀井内的管路最低点处，电动控制。

（四）橡胶坝底板设计

橡胶坝坝址处河道宽20m，考虑到橡胶坝边墙与上下游护岸的连接及泄流能力的影响，橡胶坝净跨度取20m，为单跨结构。根据《橡胶坝技术规范》要求，坝顶高程宜高于上游正常高水位0.1～0.2m，本次设计确定坝顶设计高程为221.40m，高出正常高水位0.2m，坝高为2.0m。为了不使河床中泥砂淤积在橡胶坝底板上，确保橡胶坝安全可靠运行，坝底板顶高程为219.40m，高于河床0.2m。底板采用C25钢筋混凝土结构，总长23.8m，顺水流方向长为6m，考虑到管路布置及结构需要，底板厚度取值为0.8m，根据地质资料，底板开挖后遇淤泥质覆盖层，要全部开挖换填二灰土夯实以提高地基承载力、减少地基沉降。坝袋采用堵头式连接，考虑到防止坝袋在两岸边墙连接部位产生塌肩现象，在底板靠近边墙处2m范围内处理成0.1m厚斜坡。两侧边墩与底板呈整体式布置。底板内铺设充排气管路，底板下铺设0.1cmC15素砼垫层。工作坝袋采用双锚结构。

（五）防渗体设计

小河沿子河橡胶坝底板下为淤泥质，不适宜作橡胶坝基础，所以需换基处理，应全部开挖换填中粗砂。

为有效的增加防渗段长度，加大渗径，防止河床被淘刷，在底板上游设钢筋混凝土铺盖，铺盖段长6m，厚度为0.8m。为增加渗径，坝底板前后设有齿墙，齿深1.0m，满足橡胶坝的防渗要求。坝基满足防渗设计要求的渗径长度利用莱因法估算，即L=L垂直+1/3L水平>CH，式中C为莱因系数，查表可知地基为中粗砂时，莱因系数C=5，为上下游水位差，计算坝基渗径总长度L为7.46m，大于C=3m，因此坝基渗径长度满足要求。

坝基渗径长度确定后，进行地下轮廓布置。橡胶坝底板上下游侧设置齿墙，齿墙深1.5m，齿墙底厚为0.5m，底板长6m，为钢筋混凝土结构，下游宾格结构具有透水性，满足防渗排水要求。

（六）挡土墙的设计

悬臂式钢筋混凝土挡土墙投资虽然相对较高，但其表面平整，抗冻和抗冲刷能力强，特别在洪水期墙顶过水情况下，耐久性好。本段护岸长度较短，设计推荐悬臂式钢筋混凝土挡土墙方案。

钢筋混凝土挡墙护岸顶高程为221.70m，河底高程沿河道变化。挡土墙埋置深度为1.7m，满足抗冻要求。

挡墙顶宽30cm，迎水面垂直面，墙后回填中粗砂。距河底以上50cm处每隔2m设排水孔，排水孔为D50塑料管，一侧为砾卵石外包无纺布。

钢筋混凝土护岸设计断面：

挡土墙的高度是逐渐变化的，因此选择0+023、0+100、0+183三个标准护岸剖面进行挡土墙的抗滑稳定、抗倾稳定和地基承载力的验算。

1）计算公式：

a）抗滑稳定安全系数：K C=（f×ΣG）/ΣE

式中：

f－基础与地基间的磨擦系数

ΣG－垂直力之和

ΣE－水平力之和

b）抗倾稳定安全系数：KO＝My/MA

式中：

MY－抗倾力矩

MA－倾覆力矩

计算结果：

钢筋混凝土挡墙稳定计算成果

参照《挡土墙设计规范》4级建筑物，基本荷载组合抗滑安全系数查得［KC］＝1.20，抗倾安全系数［K］＝1.5；特殊荷载组合［KC］＝1.05，抗倾安全系数［K］＝1.4；地基允许应力比为2；由计算结果可知钢筋混凝土护岸挡墙稳定满足要求。

结语

工程的建设任务是通过对河道两侧河岸的加固措施，增加河道防洪的安全性，同时净化水质、美化周围环境，为当地群众的安全生产、安心生活保驾护航。通过工程的建设满足了河道两岸防洪的要求，主河槽满足相应标准的泄洪能力，同时考虑到工程所处位置的特殊性，设计中考虑景观设计的因素，使水利工程与周围景致相适应，充分发挥了水利工程在城市建设中应有的防洪效益和社会效益。

参考文献

[1]SL227-98橡胶坝技术规范（2004年版）[S].中国水利水电出版社，2004.

[2]SL379-2007水工挡土墙设计规范[S].中国水利水电出版社，2007.

河道治理工程预算篇(5)

关键词：姑塘山区 流域 农业生态 　治理 成效1 工程概况

姑塘山区小流域农业生态治理工程位于义乌市义亭镇，距义乌市10km，涉及12个行政村4254户农户、10069人。该工程总投资1080万元，总开发面积1.48万亩，受益面积0.59万亩，工程建设内容包括溪流护岸8.42Km、堰坝5座、堤顶机耕路8.12Km、农桥8座及中低产农田改造5300亩、林地改造600亩。

2 流域现状

2.1 水利骨干工程现状

姑塘山区小流域上游有中型水库1座，小（一）型水库2座，分别为长堰水库、姑塘水库和深塘水库。长堰水库主坝为粘土斜墙坝，坝顶高程140.95m，最大坝高37m，坝顶长258.8m，坝址以上集雨面积为14Km2，总库容1112万m3，正常库容934万m3。姑塘水库为均质土坝，坝址以上集雨面积为3.66Km2，总库容421.73万m3，正常库容355.92万m3。深塘水库主坝为均质土坝，坝址以上集雨面积为9.0Km2，总库容874万m3，正常库容454万m3。

姑塘山区小流域内灌溉与排水骨干渠道为本区内的铜溪，兼有防洪任务，现状河道局部过水断面偏小，河段无护岸，土质边坡抗冲刷能力较弱，洪水期经常发生倒塌事故，严重影响当地居民的正常生产、生活。姑塘山区小流域内河道是典型的山区性河道，纵坡陡、流速快，致使现状河岸冲刷严重，给河道两岸的生产、生活千万较大影响。

2.2 田间工程现状

姑塘山区小流域内农田已经过改造，地类交叉，田块大小均匀，田塍较为平直，朝向、高低一致，路渠配套较为完善，但沿线河道较多地段缺乏通道，严重影响河道两岸交通，农业机械化操作较为不便。

2.3 存在的问题

姑塘山区小流域主河道杂草丛生，排水不畅，防洪、排涝标准低，受洪灾、涝、渍害和旱害严重，河道两岸机耕道路不配套，沿河机耕桥较少，机耕作业困难。

3 小流域农业生态治理设计

以治理主河道为主体，以建设骨干堰坝为主，配套相应机耕桥，建设主要机耕道路，科技推广与综合治理相配套。

3.1 水利工程

3.1.1 溪流护岸

本项目的防护对象主要为沿线的农田，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000、《防洪标准》GB50201-94和《堤防工程设计规范》GB50286-98，以及浙江农业综合开发土地治理项目建设标准，本工程属V等小（2）型工程，防洪堤工程按5级建筑物设计，防洪标准为5年一遇。

防洪堤堤线布置和选择的优劣直接关系到整个工程的合理性和建成后所发挥的功用，尤其对工程投资大小影响重大。堤线布置和选择时根据防洪规划、地形、地势、地貌和地质条件，结合现有及拟建建筑物的位置、型式、施工条件和河流历史演变，地质状况综合分析确定。本工程堤线布置时本着“因地制宜、就地取材、经济实用、便于施工，满足防汛和管理的要求”的原则进行布置设计。

河道宽度及河道水深根据过水能力经过水力计算确定，由于该段河道原始地貌的多样性，结合目前河道治理理念体现以人为本，人与自然和谐相处的治水理念，采用两种断面形式相结合。河道过流断面采用复式断面，断面型式见图一，主河槽采用干砌块石挡墙砌筑，主河槽宽度宜宽则宽，最窄处不小于6m，平台以采用预制块斜坡绿化带，堤顶两侧设置3m宽机耕道路，姑塘水库出口以上堤距不小于15m，出口以下一义亭镇段堤距不小于18m。过村段河道由于两岸房子建成，拆迁难度大，考虑分期实施，第一期以整理为主，对其两岸顶进行绿化，并对其已建砌体进行护脚，其断面型式见图二。为保持横向河床稳定，并尽可能节约土地，对部分现状河道主槽宽度较小的河段进行疏浚或拓宽，对于主槽有足够宽度的河段，按原主槽线进行护脚。

河道过流断面一

进村段河道过流断面二

利用推理公式法计算义亭镇姑塘水库出口以下段河道5年一遇洪峰流量106.27m3/s，最大水深3.53m，最小水深2.90m。采用瑞典圆弧滑动法进行堤坡稳定计算，河道防洪堤堤顶及堤后填土干密度、压实度满足施工设计要求，基础座落在砂砾层上，经计算断面满足抗滑稳定要求。

3.1.2 渠系建筑物

灌渠穿越河道设置倒虹吸，为方便两岸灌溉需要，在改建便桥下游侧和改建堰坝上游侧设置2处倒虹吸管，其长度分别为36m和50m，采用Φ300承插式钢筋混凝土涵管埋设。进口侧设置沉砂井和拦污栅，出水侧设出水井。沉沙井顶设置防污盖板。

为解决河道沿岸的村庄及农田排水，根据支流汇入情况及原排水口因地制宜设置排水涵管，涵管采用承插式钢筋混凝土管，内径采用300～1000mm，下铺设C15混凝土管座。

3.1.3 堰坝

堰坝拦水灌溉是姑塘山区小流域主要灌溉工程，修建拦水堰坝是解决姑塘山区小流域灌溉问题重要途径。针对姑塘山区小流域现状堰坝已损坏且对河道行洪影响严重的情况，经实地勘查比较，确定修建5座钢筋混凝土翻板堰，布置型式采用堰与河道正交、斜交两种。

堰坝的位置选择综合考虑四个方面因素：一是堰址选在灌区上游达到充分利用河流落实扩大受益面积；二是选在河道平直、堰底平坦和两岸地基较好的地方，避免在河流弯道上及其附近都不宜筑堰的地方；三是选在河面较窄的地方，以利节省工程量；四是宜在两溪汇流处筑堰，以保证堰身和两岸受力平衡、稳定和堰址的地质坚实。堰高采用渠道设计水深加（0.1～0.3）m。堰坝底板为宽顶堰型，采用浆砌块石及混凝土浇筑，溢流面用C20混凝土浇筑，中间开孔处采用钢筋混凝土自动翻板门同冲砂孔相结合。因堰流对下游冲刷影响不大，堰坝消能方式采用底流式消能，不设置消力池。

3.2 农业工程

3.2.1 机耕路设计

为方便沿线农业生产及生活，在溪流两岸根据实际情况，因地制宜合理布置堤顶机耕道路，姑塘山区小流域机耕路共2条，长度计8.12Km，设计路高0.3～1.5m，宽度为3m，要求路基坚实、平整，堤顶机耕路采用砌石护坎，路面铺设塘渣和瓜子片，路渠交叉处设Φ300～Φ1000排水涵管等建筑物。

3.2.2 新、改建便桥

新建便桥位置根据两岸道路连接情况确定，设计标准为公路-Ⅱ级折减，设计桥面净宽4.0m，两侧安全带1×0.25m，总宽为4.5m。新建便桥采用预制空心板铰接拼装，其单跨长为8～10m，采用C30钢筋混凝土预制，每座共设置2跨，桥墩采用重力式墩台，扩大基础。

3.3 林业工程

林带建设是姑塘山区小流域生态环境保护的重要工程，为改善河道两岸及周围农田环境，按照适地适树原则，结合本项目区的具体情况，在堤顶机耕路旁营造农田防护林8.12Km，每侧植树一行，共5410株。为防止水土流失，对河道迎水坡及背水坡进行植被绿化。

4 建设成效

通过姑塘山区小流域农业生态治理，有效增加农田灌溉面积560亩，改善灌溉面积4300亩，增加除涝面积750亩，改善除涝面积960亩，可新增粮食生产能力31.8万公斤，共计新增产值65万元，农民收入增加50万元，有效加快了农村奔小康致富。

参考文献：

河道治理工程预算篇(6)

[关键词]山区桥梁；冲刷；成因；预防措施

中图分类号：U441+.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0189-01

由于早期山区桥梁修建在很大程度上受经济条件、施工技术以及设计等条件的约束，采用的多是以明挖式为主，当遭受河水冲刷尤其是上下游挖沙采石的影响，就会造成河床标高大幅度下降，使墩台基础受到冲刷力而悬起，对桥上和附近的行车安全构成威胁。本文从桥位选址、基础的结构形式、人为因素干扰以及施工质量方面分析了山区桥梁常见冲刷病害的成因，并给出了相关的防护措施。

一、常见冲刷病害的形成原因

1.桥位选址不当

中小型桥梁服从路线是公路选线的基本原则。由于山区地形复杂，桥梁会受河道地形的约束，造成斜交角度偏大，导致水流阻力增大，进而加剧了对墩基础的冲击程度。这样的基础就算桥墩不被冲垮，台背填土路基也不能幸免于难。

对于不断变换的河段，河床的坡度不会像上游那么大，相对来说会比较平缓，而上游河床上堆积的泥沙在水满时就会大量的被推移到该处，当超过这段河床的挟运能力时，就会沉积许多多余的泥沙，导致河床升高，并引起水流对河床两岸的大力冲刷，河槽迁徙不定。由于早期修建的桥涵受当时经济条件的限制以及还不能够很好的掌握水流变迁的特性，在修建时通常会造成岸滩基础埋深比较浅，基地标高与主河槽基底不统一。随着河槽的不断变化，之前的岸滩在受到这样的影响下，时间久了可能会变成主河槽，造成之前的基础外露淘刷悬空。

2.基础结构形式选择不当

现今大中桥基础一般均采用钻孔灌注桩、明挖式基础和沉井基础方式。就地取材、节约成本、施工方便是明挖式基础具有的特点，广泛应用于山区公路中。对于不断变迁的河段，之前的旧河道很可能受到水流不断变化的影响成为浅滩，由卵石、砂砾等沉积形成，深度至少要几米以上，深则数十米，而且空隙比较大，十分不稳定。所以想要在如此地段开挖到稳定的老土持力层是几乎不可能的，而河槽的每一次变迁，都有可能造成原有滩地变成主河槽，使基础被冲刷淘空。

3.人为因素干扰

在早期修建的桥涵，河道的挖沙采石用量均十分少，而桥墩局部的冲刷深度仅是依据水的自然作用力计算的，完全没有考虑人为因素的干扰。而后期建筑业对河沙的需求逐渐增加，在对沙石开采过程中导致河卵石温度不断升高，以至河床下降幅度剧增，造成桥墩基础暴露悬空。此外，河流上游蓄水库的建立对泥沙形成了阻碍，使下游被掏空的河沙无法被弥补，最后导致基础长期的暴露在外。而上游蓄水会使水位不断增高，当超过警戒线就会开闸放水，过程中由于水位落差大，形成一定的势能和冲击力，更是加剧了对桥墩基础冲刷淘空的程度。

4.施工质量

施工质量不过关将会直接导致工程失败。其中主要包括浆砌基础砂浆标号不标准、原料砂子含杂质过多、砌石质量不合格、尺寸小、砌磊不够规范、灌浆不饱满等，这些问题将会导致桥梁基础的整体性能差，对水冲刷的抵御能力弱；基层开挖未做钎探，导致基础位于软弱下卧层；设计时地质勘探不仔细，地基承载力准确度不够；基地地质复杂、受力不均，造成基础倾斜、开裂、沉降等现象。

二、新建桥梁的预防措施

1.设计方面

严格按照《公路桥位勘测设计规程》对桥位处水位、气象、地质条件、河道变迁等作详细调查了解。另外，注意以下问题：（1）对桥位上下游附近一定范围内的河道进行深入调查，用来精确判定洪水的主流趋势和方向。尤其是用于上游水库容量、泄洪能力、水量、速度的准确判定，这样就可以将桥孔设置在主流方向，预测河床的实际冲刷深度，以此对基础和下部的结构形式加以确定。（2）在有中细砂的河床上修建桥梁时，对桥址上下游2至3千米范围内河砂的沉积深度、砂质状况等进行详细调查。计算冲刷深度时，要考虑人为因素。（3）大中桥尽可能的按正交布孔，如条件不允许，做斜桥，墩身方向与水流一致，桥轴线与水流方向形成角度至少45℃，同时依桥位所处河床的地质地形情况合理设置导流堤。（4）对于变迁河段基础设计时，所有墩台的基底标高应保持一致。

2.施工方面

保证施工质量，严格遵守《桥涵施工规范》、《公路工程监理规范》等相关法律规章制度，满足其制定的各种施工设计和规范等方面的要求标准。

三、旧桥梁基础冲刷的防治措施

1.做好预防工作

设立专业调查人员或调查部门，严格检查每条线路和桥涵，调查部门或调查人员作出详尽报告并给出建议。在调查过程中如果发现问题或可能引发病害的问题存在，应尽快组织全面维修；根据河道相关信息和气象部门的汛情预报，结合水文资料做好河道洪峰流量的最大预算，通过对桥涵排泄能力的检验判定是否需要采取分流、导流、截流、疏通河道等措施；设立专职防汛抢险队伍，预备充足的抢险材料。

2.加固措施

2.1位于砂质河床桥位的病害防治措施

砂质河床具有松散、流动性强等特点，一旦冲空就会迅速扩散，造成大面积坍塌，使整个桥梁基础摧毁。针对该类桥梁的防治可以采取在上游设置截水墙，下游设置梯级跌水墙，同时对桥孔中间满铺浆砌片石的方法进行加固。

2.2桥基处于卵石沉积层的加固措施

对于修建在卵石沉积层较厚的河床上的桥梁基础，通常采用基底压注水泥浆的方法。在基础周围建立模浇筑砼，之后再将级配卵石回填到基础平台顶，同时将10根压浆管一起埋入，要求压浆管的管壁上要钻有多个细孔。当周围之前浇筑砼的强度达到一定程度（不能低于20MPa）时，在对其进行压浆处理。为避免浆液被地下水经卵石空隙带走，一般进行二次压浆，先按0.5-1MPa的压力对外圈孔进行注浆，当其凝固完成周围的卵石空隙填充时，进行二次压浆，直至压力达到1.5-2MPa为止。

2.3桥位处于变迁河床基础的加固措施

对于桥位处于变迁河床基础的加固措施可以通过疏通上游河道使水流方向改变，进而解决绕流冲刷基础的问题。如处于次稳定性河段桥位，由于受到绕流和淘刷的作用，会形成不断滚动的深槽，进而使桥台位于深槽。在每次发生洪水之后，只对桥台采取加固措施，但时间长了越冲越深，还是不能从根本上解决问题，甚至会发生桥台后背被冲垮毁坏地基的情况。因此，对上游河道采取调治、疏通是有效解决该问题的重要手段。

总结：

有效判断分析桥梁基础病害形成的原因，对新建桥梁在设计和施工方面做好预防处理，对旧桥梁结合多种因素综合考虑，采取有效的防治加固措施，以保证公路的正常运输。

参考文献

[1] 李道贵.山区桥梁水中基础双壁钢围堰施工技术[J]. 铁道建筑技术，2007，S1：219-221.

河道治理工程预算篇(7)

虽然河流数量与欧洲差不多,但复杂的水文情况,决定了中国必然是一个水旱频发之地。以北方河流为例,一二月 “枯水期”与六七月“丰水期”水量的“丰枯比”能达到几十比一。直至今日,每年汛期,许多地方仍视防汛为首务。

1981年,冯明珲考入清华大学水利工程系,在课堂上他第一次见到了计算机,随即就对这个能学BASIC编程的打孔机敬若神明。冯明珲现在已经是中国水利水电科学研究院的教授级高工,在他看来,水利工作中,信息技术已经从辅助走向主导,影响着水利事业的未来方向。

水利建设由于其特殊性,信息技术应用水平一直较高,从对大坝硬度、坝高的简单计算到现在的复杂水情预测预报,从一级级拍电报、区域性微波站发展到利用宽带、卫星传输水情信息,可以说,中国水利行业利用信息技术用于信息采集传输、数据存储处理等方面,早就走在了其他行业前面。

“知己知彼,百战不殆。”采访中一名“老水利”将水利信息化称为“大禹臂膀”,在他看来,对水利信息化的探索将是永无止境,因为它是做到“知己知彼”的重要途径。

一场大水拉开信息化大幕

1975年8月上旬,淮河流域发生特大洪水。据统计,仅河南一省,就受淹32个县、1800多万亩耕地,受灾地区人口约1000万……

而事实上,淮河是新中国第一条进行全面治理的大河。早在1950年10月,《关于治理淮河的决定》是中央政府就大江大河治理做出的第一个决定。然而造成严重损失的淮河“75•8”洪水的主要原因却是“通信中断、情况不明、失去指挥,同时气象、降水和工情等信息采集、传输、处理和应用手段落后。”

针对这一“始料未及”的情况,1975年底,全国防汛和水库安全会议在郑州召开,首次提出了建立畅通可靠的报汛电信网,并有重点地应用计算机进行预报和调度,逐步实现水利调度现代化。这被视为中国水利信息化的开端。

“75•8”以后,水利通信网经历了从无到有、从有线到无线,逐步建成了包括有线、短波、超短波在内的通信网络。“VAX系列机实时水情信息接收处理系统”和“水情、气象信息传输实时处理预报调度系统”等系统开发完成,解决了实时水情信息的计算机自动接收、水情电报的计算机译电处理。不过限于当时技术和应用水平,数据通信还要依赖邮政电报系统,很长一段时间,水利信息化还以单机辅助计算为主。直到1981年,水利信息化专门机构――水文水利调度中心正式成立,开始负责利用信息技术收集整理雨、水、工情等信息、为防汛工作服务的任务。

成效初显

水利信息化的推进与信息技术本身的发展和应用轨迹基本吻合,国家防汛抗旱指挥系统项目建设办公室(以下简称“防汛系统”)总工程师倪伟新说:“兴水利是政府重要职能,但水利信息化从技术上讲没什么特别之处,因为用到的都是通用技术。”

防汛是带动水利建设的龙头,而防汛信息化的重点是信息采集。以“防汛系统”一期工程为例,信息采集系统在项目数量和资金投入上都超过了60%的比例,20世纪80年代中期,广东西枝江首次建立非人工信息采集系统,由南京水利水文自动化研究所承担了其中核心部件――雨量水位传感器的研发。但由于当时的信息传输和存储的成本非常高,这一系统没能在全国推广实施,全国性的防汛指挥体系也就一直没能建立。

数据库管理技术出现后,水利部门分别对“防洪调度系统”和“水情监测和预报技术”进行了针对性研究,并开发了“淮河干流实时水情预报综合分析系统”、“水情信息及洪水预报预测业务系统”和“雨情气象信息接收处理应用系统”。此后,以“全国实时水情计算机广域网系统”为代表的信息系统的建成和投入生产运行,初步解决了实时水情信息的网络传输问题,信息的收集时间和信息量都得到了明显提高,为防汛指挥决策提高了精度、赢得了时间,标志水利信息化进入了网络时代。

1999年8月,水利部将水文水利调度中心与水利部信息中心整合,成立水利部水文局(水利信息中心),水利通信和信息化行业管理职能得到进一步明确。之后,“以水利信息化带动水利现代化”的发展思路得到确立,水利信息化建设被定名为“金水工程”(即国家“十二金”工程之一),建立一套统领全局的国家防汛抗旱指挥系统也再次被提上了日程。

2005年5月,发改委正式批准国家防汛抗旱指挥系统一期工程建设,总投资为8.02亿元。工程由五部分组成:信息采集系统、通信系统、计算机网络系统、决策支持系统和天气雷达应用系统,分为280个单项工程进行建设。

目前,覆盖水利部机关、7个流域机构、31个省(自治区、直辖市)的水利信息骨干网络和异地会商视频会议系统已经建设完成。125个水情分中心实施方案已全部得到批复,并先后启动建设。洪水预报、防洪调度等决策支持系统等单项工程正在积极组织实施中。

实际应用情况表明,“防汛系统”在近年的抗御洪水中已经发挥了显著作用,为国家防总和各级防汛部门的决策提供了科学、便捷、高效的支撑手段。

2007年夏,淮河干流发生了建国以来仅次于1954年的大洪水。7月3日20时,王家坝水文站超过警戒水位。淮河水利委员会水文局充分利用“防汛系统”,于7月4日8时前做出雨水情信息预报:“王家坝水文站7月5日夜里将出现洪峰,洪峰水位28.4米,流量4200立方米/秒。”7月6日凌晨5时,降雨如期而至。王家坝出现洪峰水位28.38米,超警戒水位0.88米,相应流量4200立方米/秒,预报与实况相符。

这场洪水历时一个多月,但其造成的洪涝灾害损失却是历年几次流域性大洪水中最少的一次。随着信息化水平的不断提高,水情预报的速度和准确度也在不断提高。据倪伟新介绍,如今利用国家防汛指挥系统,全国3000多个中央报汛水文站可以在30分钟内(最快的仅需要几分钟)将水情信息直接传送到国家防总和水利部。

扎实基础 决策支持

1991年淮河洪水发生时,淮委水文局所有的天气信息全部来自天气图,而且当时接收的天气云图是4个小时一张照片,还需要在暗室中冲洗。洪水预报所需要的信息是靠邮政电报传输到淮委,再经过人工译电。全流域水情电报收集齐全大约需要2～3个小时,再由预报人员通过图上操作计算,两个小时后才能做出一个站的洪水预报。

而现在天气云图、测雨雷达、天气预报、流域各地的水情等海量信息的接收全是自动化的,洪水预报的计算已经全部由软件完成,一个工作人员在一两分钟内,就能做出20个站的洪水预报。水利部淮河水利委员会信息中心主任罗泽旺说: “如今做出一个站的预报就是敲两下‘回车键’的时间,甚至连一分钟都不到。”这种效率提升的背后,正是中国的水利防汛专用通信网初步建成以及信息化基础设施建设稳步推进的结果。

经过几十年的建设,目前中国水利系统已初步建成了可满足语音、数据和视频等综合业务传输的防汛专用通信网。其中微波通信干线达1.5万多公里,微波站500多个,分别在武汉、沙市、郑州等19个防汛重点地区建成了集群移动通信网,初步建立了26个重要蓄滞洪区的县、乡、镇级洪水预警反馈系统,并依托国家防汛抗旱指挥系统一期工程建成了水利信息骨干网。

“数字黄河”是冯明珲眼中用数字化手段研究解决水利问题的典型案例。该项目由水利部黄河水利委员会于2001年7月提出,主要是借助现代化手段及传统手段采集基础数据,对全流域及相关地区的自然、经济、社会等要素构建一体化的数字集成平台和虚拟环境,以功能强大的系统软件和数学模型对黄河治理开发与管理的各种方案进行模拟、分析和研究,并在可视化的条件下提供决策支持。

“束水攻沙”是明朝治黄水利专家潘季驯组织推广的一套治水理论,沿用至今。当时,潘季驯发现黄河的问题不仅是水患问题,水患是个表象。由于河水多沙,泥沙堵塞河道是个根本问题。如果流速缓慢,泥沙沉淀,河床抬高的速度一定加快,必然导至更为严重的洪灾。所以他提出“筑堤束水,以水攻沙,水不奔溢于两旁,则必直刷乎河底。”其核心是将水力集中起来攻沙,但如何实施才能取得最优效果一直是一个难题,水流太小冲不动沙,水太大也不行,因为水层太厚,流速同样会慢。“数字黄河”的实施使这一理论的科学性和预见性得到了质的飞跃,通过数学模拟,能够迅速形成关于水量、时间、区域协同的精确方案。几千年来一直困扰人们的黄河泥沙问题,在信息化的作用下,初步得到了部分解决。

水利事业的发展是永无止境的,因为建设环境和水利观念的不同,不同阶段有不同工作。冯明珲说,“最初靠修水库抵御洪水,后来发现通畅下游河道也很重要,如今环保效果则越来越受到重视。”

倪伟新也认为,虽然经过几十年的建设实践,尤其是近20多年来几次大的工程项目,中国的水利信息化建设水平与水利工程设计施工水平、科研能力一样已经位于世界前列,但将信息技术与水利建设有效结合起来的探索才刚刚开始。

国家防汛抗旱指挥系统

国家防汛抗旱指挥系统工程是“金水工程”的重要组成部分和骨干工程,是“金水工程”先期启动的重点建设项目。它是根据中国防汛抗旱工作的需要,建成的一个以水雨工旱灾信息采集和雷达测雨系统为基础、通信系统为保障、计算机网络系统为依托、决策支持系统为核心的指挥系统。其目标是为各级防汛抗旱部门提供各类防汛抗旱信息,较准确地做出降雨、洪水和旱情的预测预报,为防汛抗旱调度决策和指挥抢险救灾提供有力的技术支持和科学决策依据。

2005年5月,发改委正式批准国家防汛抗旱指挥系统一期工程建设,总投资为8.02亿元。一期工程的建设为水利信息化打下了良好的基础,提高了水情信息采集自动化水平,建设了水利行业信息“高速公路”,全面提升了水利信息基础设施的技术水平与能力。目前,一期工程进入项目验收阶段,二期工程前期工作也正式启动,可行性研究报告已通过水规总院组织的审查。