时间：2023-01-02 19:35:47
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇水电工程论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
水利水电工程物流系统具有整体性、相关性、目的性、环境适应性，同时还具有规模庞大、结构复杂、目标众多等大系统所具有的特征。①水利水电工程物流系统是一个“人——机系统”：水利水电工程物流系统是由人和形成劳动手段的设备、工具所组成。②水利水电工程物流系统是一个大跨度系统：这反映在地域跨度大和时间跨度大。③水利水电工程物流系统是一个可分系统：作为水利水电工程物流系统，无论其规模多么庞大，都可以分解成若干个相关联系的子系统。④水利水电工程物流系统是一个动态系统水利水电工程物流系统联结多个供应商和工程施工需要，随需求、供应、渠道、价格的变化，系统内的要素及系统的运行经常发生变化。⑤水利水电工程物流系统的复杂性：水利水电工程建设所耗用物资的数量大、品种繁多、专业性较强、且具有不均衡性和不确定性。并且受物流系统中的采购、运输、仓储、信息、供应等子系统的制约，这些子系统的组织和合理运用，是一个非常复杂的问题。⑥水电工程物流系统是一个多目标函数系统：水利水电工程物流系统的总目标是实现宏观和微观的经济效益。解决最优订货策略、信息管理、随机情况下的库存风险管理和安全库存量的确定，使之有效的对水电工程物流进行管理，达到工程项目的投资、进度、质量三个控制的预定目标等都是水利水电工程建设管理者面对且必须解决的问题。
2水利水电工程物流优化系统构建
物流从控制论的观点，其管理过程就是信息的收集、传递、加工、判断和决策的过程，以工程建设为例，其全部活动可概括为两大类：一类是生产活动，一类是管理活动，围绕和伴随着一系列生产活动，执行着决策，计划和调节职能，以保证生产有序高效进行，伴随着生产活动的是物流，伴随着管理活动的是信息流。在水利水电工程物流系统管理中，大量的信息量通过有效的管理，将会更加有力的保证工程进度，降低工程成本，提高经济效益。
水利水电工程物流信息的基本内容基本包括七个方面的内容：①需求信息：包括工程设计、施工预算、施工图文件、施工方案、工程进度计划、物资需求数量、物资的品种规格、资金计划、招投标文件、投标书、合同文件等。②资源信息：包括资源的分布、结构和潜力情况。③供应信息：包括各种供应渠道的变化和竞争的信息。④消耗信息：包括物资消耗的原始记录，主要材料的核销情况、单位产品消耗、同类工程消耗情况、降低消耗的主要措施和经验。⑤资金信息：即各工程物资采购资金使用情况、资金周转次数等。⑥储运信息：包括运输路线、运输工具、装卸、运输费用、运输条件、运输方式、交通运输状况、仓库设施及设备状况、仓储条件、入库及出库信息、库存情况、大型机电设备运输的沿途状况和仓储装卸情况、物资在工程各标段的流向等。⑦物资经济政策及管理信息：包括国家对有有关物资的方针政策和措施，物资市场的管理措施和要求，国民经济计划安排对物资市场供求的影响，还包括各种物资的经济订购批量，各种调查报表、专题报告、物资管理方面的指令、条例和规章制度，物资综合利用情况以及回收、修复、再生、复用的情况等等。
通过上面的分析我们可以看出，物流信息系统是水利水电工程物流系统中的一个重要的子系统，是通过对水利水电工程物流相关的信息进行加工处理来实现对物流的有效控制和管理，并为物流管理提供战略及运作决策支持的系统。物流信息系统管理两类活动流中的信息
调控活动包括水电工程建设的总体安排调度与需求计划，具体为工程设计、施工方案、资金计划、进度计划、采购计划等。物流运作活动包括供应商的综合能力、订单的产生与跟踪、货物运输、库存配置、物资消耗等。调控活动流程是整个物流信息系统框架的支柱。整个调控活动中的计划指导水电工程的物资从采购到送货过程中的分配与调度，使物流运作活动有序的完成。
库存管理直接与调控信息流和物流运作信息流相联系，是两大信息流的集成与结合部分，因此，如何加强对库存的管理，确定合适的安全库存量，选择最优库存策略是需要重点研究的问题。由以上分析，我们可以得出水利水电工程物流优化系统图
由于水利水电工程设计、施工计划、工程进度、资金、工程物资需求量、采购、运输、包装、仓储、配送、货运等各物流功能和要素的管理涉及到的众多部门，为了协调一致，必须建立相关的物流信息系统，加强专业化物流系统的建设，转化原来水利水电工程建设中的单纯物资供应概念，注重与专业的物流公司合作，保证物流体系的不断优化和高效运作。
参考文献：
[1]齐二石，周刚.物流工程.天津：天津大学出版社.2001.P10～17.
[2]日本日通综合研究所.物流手册.吴润涛等译.北京：中国物资出版社.1986.P34～42.
[3]王晓东.现代物流管理.北京：对外经济贸易大学出版社.2001(9).
[4]丁立言，张铎.物流系统工程.北京：清华大学出版社.2000.
[5]顾培亮.系统分析与协调.天津：天津大学出版社，1998.
[6]onaldJ.Bowersox，DavidJ.Closs.林国龙，宋柏，沙梅译.物流管理供应链过程的一体化.北京：机械工业出版社.1999.
1水利工程投标过程中的常见问题
现阶段水利工程投标在程序上不够透明，监控不到位，投标个体混乱。许多水利工程投标程序不规范，人为安排招投标过程。评审过程不公开、不公示，负责招标的工作人员暗箱操作，收取企业回扣，有些甚至为内定施工单位量身定做招标文件。目前许多水利行政管理单位都设有下级施工企业，企业法人代表一般都是水利行政管理机构的内部人员。这些下属企业来竞标的话，就造成了招标单位和投标单位重叠，所谓公开招投标也只是形同虚设，无形中给暗箱操作制造了有利条件。投标公司前期工作不到位，对所投标工程缺乏了解，盲目参与投标。对工程的性质特点、施工难度、资金情况等不了解，盲目参与投标，购买标书后发现没有能力完成目标工程项目，从而产生弃标。投标公司出具的文件不符合招标要求。得到工程招标信息后，并没有详细了解招标公告的具体要求，仅仅凭借以往的工作经验提供投标所需的文件材料，不符合要求，达不到购置标书的标准，无法购买标书。投标公司之间存在串标、购标等不合理现象。为了达到中标以谋求商业利益的目的，部分投标公司采用不正当竞争手段，排挤其他竞标者，相互约定故意抬高或压低投标工程报价，或者竞标公司之间先内部竞价，定好中标者后再参加正式投标。投标公司标书制作不规范，内容不完整不严谨。在招投标活动中，标书就是企业形象的直接代表，直接体现企业对工程招标的理解和相应对策。标书的优劣对于企业能否投标成功起着决定性的作用。部分投标公司对标书制作不够重视，标书制作人员的知识结构和理解能力有限，再加上时间上的局限性等客观因素，既不进行前期准备工作，也不了解相关采购信息，很容易造成标书制作不规范、内容缺失、前后矛盾、错误漏洞频出等问题。例如，投标文件签署错误，要求签字的地方盖了章，或者漏签漏盖，副本盖了章正本却没盖；标书中投标报价书写错误，前后不一致，分项报价与总报价有出入；标书文件格式不符合要求。招标文件中一般对投标文件格式有着严格的要求，对企业所提供的证明材料、报价表格等都规定了严格统一的格式。部分投标公司造假资质或借用资质以满足投标要求。出于对工程项目的技术要求和施工质量要求，水利工程项目招标时一般都要求参与投标的单位必须具备相应的施工技术资质。有些施工企业本身不具备工程所需的资质要求，但是为了参与投标取得竞争资格，就借用同类型有资质施工企业的相关资质，甚至弄虚作假，造假资质。另外一些投标公司为了压低工程报价，在标书中刻意压低利润甚至亏损来参加竞标。一旦此类企业中标，在施工过程中一定会偷工减料，使整个水利工程的建设质量大打折扣，甚至产生豆腐渣工程，严重损害公共利益。
2水利工程投标常见问题的解决措施以及投标技巧
高度重视工程投标工作，提高投标工作人员的综合素质。相关领导必须高度重视工程投标工作，为投标工作人员提供政策和技术等多方面保障。做好投标工作，相关人员配备是关键。参与投标的必须是具有相关专业知识和施工经验的复合型人才，对于相关经济和法律背景知识也应当有所涉猎。熟悉相关招投标法律法规，详细阅读招标文件。避免凭以往经验和自我感觉行事，加强学习和培训，提高投标人员的综合素质。将失误率降至最低。做好投标前的前期准备和现场考察工作。前期准备和现场考察是水利工程投标工作的重要环节。由于地形、气象、水文等自然因素对水利工程施工有较大影响，所以投标单位在获得招标文件后应结合文件内容，组织相关人员深入工程现场，熟悉工程施工现场的周边环境，收集现场信息，调查施工现场地区的经济条件和技术条件，为以后标书的编制打好基础。吃透招标文件，有效规避风险，提高中标几率。招标文件体现了招标单位对水利工程建设的具体要求和工程现场的基本信息，是编制标书的主要依据。从招标文件中可以了解到水利工程的工程概况和招标设计意图。投标文件必须与招标文件的要求相符合，并作出正确完整的响应，才有可能中标。投标单位应认真核对招标文件中的工程清单，不仅是控制总投资额的主工程量，还包括其他分项目的工程量。对于不一致和明显不合理的设计，报价时应适当降低，因为将来可能会进行改进或者取消。认真研究招标文件中对于废标和无效标的条款规定，尽最大可能避免废标和无效标的出现。注重细节，一丝不苟做好标书的编制工作。严格按照招标文件要求的标准和格式来编制标书。对招标文件中要求投标者提供的人力财力和技术方面的证明材料一定要积极响应，提供足够证明材料，将营业执照、工程资质证明材料、法人代表授权书等分门别类整理好，证明自己完全有能力完成工程设计施工。标书的核心内容应包括投标报价和工程施工组织设计，二者相辅相成，不可偏废。一方面在确保工程质量的前提下，合理降低工程报价。由于水利行业的特殊性，一般能满足工程建设资质要求的企业并不多，因此充分了解竞争对手，合理报价是十分必要的。另一方面必须保证施工方案的科学性和合理性，充分考虑施工中可能出现的问题，并作出切实可行的预案，完善质量控制和安全防护措施，确保施工安全和施工质量。严格遵守诚实守信的基本原则，保证标书的真实性和严谨性。一旦中标，标书就自动成为合同的一部分，企业必须完全履行标书中规定应承担的义务。避免为了中标而不顾实际情况弄虚作假，天花乱坠地宣传自己。提高合同管理意识，从实际出发，诚实守信。竞标过程中出现串标、购标等情况时，尽量置身事外，避免参与其中，或者直接放弃，避免产生不必要的名誉和经济损失。
3结语
水利工程招投标工作是市场经济大环境的必然要求，是招标者与投标者之间进行的竞争易模式，主要考察工程设计施工、材料设备配备、工程造价等因素。投标工作是一个十分复杂的系统性过程，涉及到前期收集市场信息、施工现场勘测、可行性评估、合同管理等多个环节。在投标过程中往往会出现各种错误和问题。投标企业应不断总结经验教训，提高自身业务能力，诚实守信，规避错误和风险，逐渐完善投标工作。
作者：梁维军单位：浙江省水利水电勘测设计院
1遥感技术
遥感技术是当前水利水电工程中最常用的设备之一，其优点在于能够准确的判定隐秘地点的情况，大范围、多角度、立体化的分析形式，目前市场上广泛利用的遥感技术是由四个部分组成，即传感感应设备、数据化处理设备、目标靶向分析建模设备、自动化图像、模型、信息分析设备。通过这一技术，能够准确的定位隐蔽地点的情况，通过传感设备的探索，将具体的信息通过数字化的形式传递到处理设备当中，然后进行计算机和人工综合建模分析，对问题进行处理，最后综合信息以及分析数据进行汇总，以供设计人员或施工人员商讨出具体的处理方式，能够对具体的处理事项进行系统的判读。
2遥感技术在水利水电工程测绘中的应用
2.1测绘水利水电工程的构造稳定性
遥感技术利用声波、光波等原理对地址构造进行具体的探索分析，能够判断出地质构造中的断层情况。水利水电工程依托于山川河流建设，需要对当地的地质进行具体的判断与测绘，但传统的测绘工具智能测绘到地质当中是否有断层情况，却复发准确的测绘到断层是否是处于活动状态或休眠状态，因此常常造成建设工程因断层判断不准确而停工的现象，造成大量的损失，而遥感技术能够通过传感设备，结合数字化监测设备，随时随地的对当地的断层情况进行监测，将监测的内容进行汇总和梳理，从而判断这一断层情况是否活跃，为最终的测绘报表提供有力的依据。同时遥感技术还能够监测地质当中的一些特殊情况，如是否有地下河、溶洞等特殊地理想象，而这些地理情况是否会影响到工程建设等，从侧面确定地质情况，判定地质情况当中的隐秘问题，帮助水利水电工程顺利的完成测绘以及施工。
2.2测绘水利水电工程的渗漏可能性
水利水电工程在建设之初就注定要与古河道、溶洞、地下河、断层等交织在一起，而这些地质情况常常因变动而影响水利水电工程的内部结构，使其出现裂缝、渗漏的现象，而这些渗漏点主要出现在隐蔽工程中，无法直接发现，而通过遥感技术，这一困难迎刃而解.如通过遥感技术构建地质防渗漏实体趋势分析常用的趋势面分析方法主要有多项式趋势面和二维傅立叶趋势面两种，在防渗漏构造的研究中，通常运用多项式趋势面进行拟合分析。多项式趋势面是由幂级数组成的，其优点是系数计算比较容易，而且根据经验，很多地质变量如地层层位的高度。地下水位的高度及地层厚度等，一般用较低次的多项式趋势面就能拟合得较好。使用多项式趋势面并不能认为渗漏过程就是某个多项式函数的变化过程，因为渗漏对象有着很复杂的变化过程，形成具有复杂形态的曲面，多项式趋势面只是用来拟合这个复杂的曲面,并不能完全真实地反映实际的渗漏形态变化过程。
3结语
加入了遥感技术的水利水电测绘已经从传统的人工加仪器的测绘方式中走了出来，对现代化仪器来讲，人工模式下的测绘技术存在统计不全面、误差大，建模效果手段贫乏等缺点。结合遥感技术的现代化数字测量系统监测范围更广更全面，误差效果通过数字计划计算机的处理，能够达到最低，同时能够防止建筑工程测量当中的漏洞。因此遥感技术使工程测绘更加完善，也是是综合的、多维立体化的发展方式，我们在水利水电工程的发展中，应当大力贯彻落实这一综合方式。
作者：王松 刘鎏 刘志龙 单位：贵州省水利水电勘测设计研究院
水电建设项目投资控制贯穿于整个项目的建设全过程，合理有效控制水电项目投资，应从水电建设项目的各个阶段着手。
1决策阶段合理预测项目投资风险，确定投资控制目标
投资控制是监视项目建设过程中投资各方面运用情况的活动，以保证项目建设资金运用状况与项目的质量、进度保持动态适应的一项管理活动。投资控制一般包括3个步骤：①确定投资控制目标；②衡量投资实际情况，获取偏差信息；③分析偏差产生原因，采取纠正措施。投资控制必须有控制的客体——控制目标，没有控制目标，投资主体各方将失去控制方向和缺乏控制重点，也无法发现偏差，及时进行纠偏。因此，必须运用科学的方法进行投资的合理预测，以确定合理的投资控制目标。水电项目的工程造价一般由3个不同的部分组成：其一是确定性造价，对于这一部分造价工程师知道它一定会发生并知道它发生的额度；其二是风险性造价，对此造价工程师只知道其可能发生的概率及不同概率发生时的造价分布；其三是完全不确定性造价，造价工程师对其发生的概率及造价分布均无法确定。工程项目造价确立的根本在于第二部分——风险性造价的确定与预测。国内外有许多风险预测方法，最有名的当数蒙特卡罗(MonteCarlo)模拟法。
蒙特卡罗(MonteCarlo)模拟起源于第二次世界大战期间，用于对裂变物质中子的随机扩散进行模拟研究，并以世界著名的赌城蒙特卡罗作为该项目研究的代号而得名。它是一种随机模拟方法，不是按照传统的观念去求解模型，其本质是实验，即在假定条件下去运行模型，然后根据模型运行的结果，进行预测分析和系统评价。在实际应用中，通常是先建立一个模型，再进行数字模拟，如果模拟结果说明模型的有效性不足，可以逐步扩大模型的细节，反复进行数值模拟以求最后取得一个更为精确的估计。
蒙特卡罗模拟方法的实质是：设有Y=g(X1，X2，…，Xn)，X为随机变量，函数(即数学模型)g已知，为了确定Y值，我们可以用蒙特卡罗法，具体步骤为：
(1)随机产生一组X1，X2，…，Xn；
(2)代人函数g计算得Y值，Y=g(X1，X2，…，Xn)；
(3)重复上述步骤(1)，(2)；
(4)由(1)，(2)，(3)步得到n个Y值，计算得到Y的统计值。
运用蒙特卡罗模拟法预测分3个步骤：首先，构造模型。进行蒙特卡罗模拟，必须确定研究对象的概率分布。对于风险因素来讲，常常没有可以直接引用的分布率，通常是根据历史记录或专家的主观分析判断，求得研究对象的一个初始概率分布。例如在设计变更的预测中，可以根据过去的已完类似工程的变更分布状况和所预测工程的实际情况，预测其初始分布，运用主观概率法、专家调查法给出一个事件的概率分布。其次，运行模型。根据确定的模型结构(概率分布及其结构关系)进行随机抽样，故又称作数值模拟。第三，根据模型的随机模拟结果，统计各风险因素发生的频数，得出要求的统计量。
目前国内水电项目风险预测的理论研究已有大量成果，但是实际应用却显得很不足，大多数工程是以已完工程的历史资料为基础，以百分率进行估算。为了更加科学合理地预测风险和确定投资控制目标，这方面的工作有待于加强。
2设计阶段以设计质量为重点的投资控制
水电建设项目投资控制贯穿于整个项目的建设全过程，并具有突出的重要地位。水电建设项目投资控制的关键在于项目实施前的投资决策阶段和设计阶段。许多业主认为水电项目投资控制的重点在工程实施阶段，把投资控制的主要精力放在工程实施阶段上，忽视了水电站设计阶段的投资控制。据国外有关资料对不同建设阶段影响建设项目投资程度的分析，在项目建议书批准的条件下，在可行性研究阶段，设计对项目投资的影响为75%～95%，在技术设计阶段为35%～75%，在施工图设计阶段为5%～35%。由此可见，项目投资控制的关键在于施工前的投资决策阶段和设计阶段，而在项目做出决策后，控制项目投资的关键就在于设计。一些西方国家分析，设计费虽然只占水电站工程全寿命费用的1%，但恰是这1%的设计费用决定了几乎以后的费用，可见设计质量对项目建设的投资控制的重要性，甚至可以说抓住了设计阶段这个重点，就把握了投资控制的方向。
水电建设项目在设计阶段的投资控制，首先须对工程项目各部分建筑运用价值工程理论进行技术经济比较，在满足建筑物功能的前提下，体现经济优势，以期取得最满意的设计方案。
某水电站工程建设过程中，设计人员本着对业主负责，对工程负责的态度，把控制工程投资理念渗透到各项设计和施工技术措施之中。根据施工现场实际情况，在保证工程质量和安全的前提下，设计人员先后进行了10余项的设计优化。如：永久船闸与临时船闸合二为一，溢洪道及厂房流道底板减薄等设计优化，节约工程投资近亿元。
其次，在设计各个阶段进行限额设计，以上一个阶段的各项工程量投资控制下一个阶段的设计工作，力争达到随着设计阶段的加深，设计工作越细和各建筑物设计更加优化，但在实际工作中，当设计概算超出批准的投资估算时，某些设计负责人往往只片面要求造价工程师单纯地从投资上寻找原因，以盲目地降低单价和费用指标为代价来降低工程投资，而不是在设计的细微之处寻找降低工程量及施工措施费的途径。这样就违背了限额设计的初衷，缺乏合理性及科学性，限额设计也只是流于形式，起不到投资控制的作用。
某水电站在建设期间遭受3次洪水冲击，基坑被淹累计30多天，工期损失达3个月之久，造成比较大的损失。尽管如此，由于实行了限额设计，设计人员群策群力，在设计优化上下功夫，使电站实际发电工期比预期提前了10个月；工程完工后，其投资控制在批准的设计概算内，取得了良好的经济与社会效益。
再次，应加强设计监理工作，因为设计监理对项目投资的控制是事前控制，比过程控制中的施工监理对投资控制有着更重要的作用。有的比较大的水电项目已开始了这方面的工作，取得了一定的效果，但并未完全落到实处，执行起来很难请到满意的设计监理工程师。可喜的是投资方已认识到了这一工作的重要性。
3重视工程实施阶段的投资控制
水电站工程项目庞杂、涉及面较广、技术难点多、地质复杂及工期长等特点，增加了工程实施阶段的投资风险，同时也制约了这个阶段的投资控制，超设计概算现象时有发生。在工程的实施阶段投资控制的主要内容如下。
3.1合理处理好质量、进度与投资三者之间的关系
水电工程进入具体实施阶段后，许多业主不太重视投资控制，往往最重进度、质量，轻投资，很难把投资摆到与进度、质量同等的位置，这可能与我国的水电开发模式和中国国情有一定的关系，经常搞什么献礼，以某个特殊日子作为工程截流、首台机组发电的日子，而工程的进度却无法正常满足此类要求，于是召开动员大会，给承包人赶工费等来达到目标。笔者在某水电站从事监理工作时，发现施工单位的机电安装人员平时上班抓得不紧，到临近工期目标控制点时，索要赶工费，从而使工期要求得到满足，投资却大大突破。投资控制也不能单纯追求节约投资，必须在确保工程质量的前提下，辩证地处理它与工程质量控制、进度控制的关系，以提高工程建设的整体经济效益。如：增加一部分工程投资来缩短工期并提前发电，在进行投入与产出等经济分析后确能带收益，那么，增加部分投资是必要的，这能增加水电站的发电经济效益和发挥其部分社会效益。
3.2做好工程的招标工作，确定合理的工程承包合同价
水电建设项目施工承包合同有工程量清单型合同、总价合同、单价合同、成本加酬金合同、交钥匙合同5种，总价合同又可分为固定总价合同和可调总价合同。由于水电项目非常复杂，项目内容和设计指标不能十分明确，招标时只能向投标人给出各分项工程的工作项目一览表或招标设计阶段的估算工程量，在工程实施阶段，工作项目和工程量均有较大的变化，因而国内大多数水电项目采用单价合同和工程量清单型单价合同，少数水电项目采用可调总价合同。
无论采用单价合同还是可调总价合同，签订合同时的合同价只是一个暂定价格或预测合同价格，不是最终的合同价格，要使最终的合同价格更为合理，真正反映建筑产品的价格，招标阶段招标文件的编制等招标工作显得尤为重要，须对招标文件中的合同条款进行仔细研究，不留或少留“活口”，尽量消除索赔的诱因，明确界定变更的条件和处理变更的办法，以避免实施过程中扯皮现象发生。
某小型水电站为民营企业投资建设，由于一些特殊原因，在初步设计(等同水电的预可，工程项目较粗)的基础上进行施工招标，业主请一家咨询机构编写招标文件，该机构为第一次编写水电项目招标文件，缺乏这方面的经验，招标文件不够理想；笔者在参加评标的过程中发现其变更条款中：“无类似单价可套用时，按水利部水总[2002]116号文的规定和相应的预算定额及投标人投标文件中的基础价格重新编制单价。”参加投标的各投标人均为很有经验的施工企业，在报价时，其基础价格不具备任何竞争性，通过调低单价中人、材、机消耗量来竞标，无形中给最终的合同价格留下了一个“大活口”，给最后的投资控制埋下了隐患。
3.3完善合同管理制度，提高投资管理人员素质
由于水电站工程施工复杂，受自然条件制约和外部环境的影响较大，给招标文件编制和合同管理提出了更高的要求。施工实施阶段常常会发生与招标文件、技术规范、合同文件不一致的地方，加上承包商以低价中标，靠加强索赔和变更来盈利。为了减少合同变更、索赔、补偿费发生，需要经验丰富的注册造价工程师配合监理工程师从设计、施工、合同几方面进行深入研究，预测工程实施中可能发生的问题，建立一套健全的合同管理制度，强化合同的约束力，合理地解决各类经济问题。
某水电站主体工程开工初期，由于设计变更、地质条件变化的影响，承包商以自己的经验和智慧，充分利用合同条款，向业主提出合同变更的“标外单价”、“补偿费”、“措施费”、“窝工费”等要求。由于没有一套健全的合同管理细则，面对承包商提出的标外单价及索赔，明显感觉到基础工作差，反驳承包人的证据资料不完善，给审定工作带来一定的难度，为此，业主提出了改进措施，制定了《主体工程价款结算办法》及《工程索赔管理实施细则》等合同管理办法，抑制了合同变更、索赔、补偿的扩大。
除完善合同管理制度外，还应提高投资管理人员的素质以更好地处理合同执行过程中的各类问题，有效地控制投资。某水电站在合同执行中没有配备造价工程师或造价专业人员，由财务人员从事投资管理，在工程结算时，承包人把固结灌浆的钻检查孔、压水试验、检查孔复灌等报量结算，由于合同中没有相应单价，重新编制单价进行结算。然而，按招标文件中合同条款规定：“固结灌浆按延米计量，钻检查孔、压水试验、检查孔复灌等内容包括在延米单价中”，投资管理人员工程技术和造价知识不足，被承包人迷惑，影响了工程的投资控制。
除了在水电建设项目各个阶段抓住不同的控制重点进行有效的投资控制之外，在建设过程的每个阶段均必须掌握2个原则：
(1)主动地、动态地控制投资。水电行业目前推行的“静态控制、动态管理”实质上就是立足于主动地、动态地控制工程造价的造价管理机制。在投资控制目标确定以后，不能理解工程造价的控制在于发现实际值与目标值之间的偏差，以及偏差发生后再分析偏差产生的原因并采取相应的对策。这种“亡羊补牢”的做法尽管有一定的意义，但是被动的，是被牵着鼻子走。水电工程建设是在许多变化的外部环境条件下进行，与气候条件、水文条件、地质条件、施工环境条件、通货膨胀等环境条件的关系比较密切，这些环境条件是动态的、复杂多变的，作为一个水电建设者，一个工程造价人员应该主动地采取措施，提前预防或减少实际值与目标值的偏离，对投资进行动态的控制。
在市场经经济体制下，施工单位之间的竞争也日渐激烈，要想从竞争中走出一条路，必须要采取有效措施提升工程施工管理，提升成本管理水平，做好工程中的成本预算，分析降低成本渠道来选择优良防范，这样才能够尽量提升劳动力使用效率，降低工程损耗，节约各种成本确保质量。
水利水电工程施工管理现状
要加强施工管理必然不能够盲目操作，必须要从施工管理现状中探究存在的各种问题，只有采取有效措施改进与完善这些问题才能够有效提升施工管理水平。从施工管理现状中可知，主要存在如下一些问题。
1管理模式比较陈旧
目前许多水利水电施工企业中的管理体制还比较陈旧，没有得到有效创新，和时展需要脱节。尤其是一些大型的水利水电企业，都是人才众多、历史悠久、施工技术、工种齐全及施工资质等各种因素，致使企业施工质量、信誉等级等都较高，但是因各种资金不足、经营机制僵化、冗员较多等各种不完善机制，致使机制、制度及管理各个方面缺乏创新精神和能力，不能够提升企业经济效益。
2过快发现基建项目超过施工单位施工管理落后
随着基建项目的快速发展，水利水电工程成为了许多施工单位争抢的一块肥肉，而随着市场经济体制促进下，施工企业蓬勃发展，致使项目工程的竞争更为激烈，必然导致施工企业施工任务不够。因此为了抢占市场，争取顾客，许多施工企业使用各种手段实现目的，采用各种手段谋取经济效益，保证施工企业正常运行。
加强水利水电工程施工管理
从水利水电的施工管理现状中可知，还存在各种急需改进和完善的问题，这就需要有针对性提升改进措施，进而加强施工管理。具体要从以下几个方面入手：
1准时把握工程信息
要确保工程投标是否成功，成本控制是否到位都必须要掌握水利水电工程的信息。只有及时掌握了信息，进而依据施工企业自身实况对信息进行分析，对这些信息进行加工处理之后最终做出综合决定，进而确定是不是参与该工程的招投标，以及怎样进行招标。
2强化成本预测
对工程施工要进行成本预测，在预测中最好使用科学方法再和中标价有机结合起来，同时还要依据各个项目机械设备、施工条件以及人员素质等各种项目，进而才能够有效实施预测。
3加强成本核算
对于任何施工工程来说，做好成本核算是获得经济效益基本条件，自然水利水电工程也是如此，要采用有效措施来实现控制成本的目标，主要要考虑三个方面因素。其一是人才的成本控制，要做好人尽其才，而不能够以人多来定施工；其二控制专业设备的成本，要尽可能发挥设备最大功效；其三是控制社会成本。事实上对于施工来说，做好了项目成本控制，有效增强了施工管理水平，能够给施工单位带来最大利润，让施工企业按照良性循环发展，进而在市场竞争中才立于不败。
4全面抓好施工质量管理
事实上加强施工管理也是确保施工质量一个重要因素，设计到了建设、设计、监理以及施工几个方面。这几个方面只有协调一直，积极配合才能够实现施工质量目标。要做出过硬质量管理，要抓住几个重点环节：1）合理编制出施工计划，按照国家相关规范要求监理、建设、设计以及施工等各个方面，同时还要和工程特征与施工企业实况有机结合起来，只有这样制定出来的技术规范才具有可行性。2）做好工程监理体制；要加强工程施工中的管理就要重视监理作用，合理使用监理控制工程质量，依据监理权利来监控工程质量。而且还要树立出监理的权威，才能够彻底施行其权力，一旦在施工中发现不合格的施工或者质量，就要责令施工单位返工甚至停工。3）要将建设、设计、监理以及施工几方的人员组织起来形成质检，承建单位牵头对整个施工项目按照阶段检查验收。同时施工单位还要安排专职的质检员，及时自检施工及填写与编制施工文件，并将质检情况及时上报，施工中要踏实做好一步才能开展下一步。
5严控竣工验收
当工程项目竣工之后要对成本核算及施工进行审计。审计中一定要严格按照相关规定实施：1）严格审计项目工程的总收入；2）清算各种材料，必须确保工完料清，最好不存在库存，如果没有使用完材料，应该带到下一个项目使用，或者相关部门按价处理；3）采用分包工程，就要按照合同进行清算，对于有超出合同付款一定要查明原因，将责任落到实处；4）对各个往来的款项进行清理，一切按照规定执行。如果确实不能够清算就应该安排人员进行清理。
所谓水利水电工程施工成本控制就是在项目成本形成过程中，在确保工程质量、施工安全、施工如期进行的基础上，指导监督、限制调节各项施工费用，对可能出现的成本偏差及时进行纠正，确保实际成本费用能够控制在预算成本范围内，目的是降低施工成本。
2水利水电工程施工成本控制的必要性
我国水利水电工程建设管理体制于20世纪80年代进行改革，虽然取得了良好的发展，但是施工企业的市场化运作时间相对较短，市场运作规范性不足。多数情况下业主单位掌握着市场的主动权，在签订施工承包合同过程中，施工企业往往面对不公平、不公正的情况。而企业的目的是追求最大化的利润，外部制约和内部诉求方面都促使企业做好施工成本控制，从而使得成本最小化。
3水利水电工程施工成本控制的有效措施
3.1完善管理制度，进行制度控制
推进相应的管理制度的建立与完善，有效地对水利水电施工的成本进行控制，降低各种费用支出，避免浪费，减少损失。例如，严格规范劳动纪律，推行计件工资制度，将工人的劳动报酬所得与劳动成果直接联系起来；建立奖惩制度，对节约工程材料的人员给予奖励，浪费的则要受到惩罚；推进利益激励机制的建立与完善，可以通过设立激励奖项，如安全质量奖等来激励员工提高成本控制意识；明确费用开支标准和范围，切实落实国家财经制度，对施工费用开支的标准和范围作出明确的规定。
3.2优化工程施工方案
施工方案与工程施工进度、质量等密切相关，直接对工程施工成本产生影响。所以在工程项目中标后，就需要对施工现场进行考察，及时制定可行合理的施工方案。项目工程师在综合考虑施工现场地理状况、施工工艺、设备选型等情况的基础上，进行施工组织设计的审查和论证，通过比较确定最优施工方案。工程技术部门应当在具体的施工过程中对图纸、施工方案进行研究设计，结合现场情况，调整和优化方案，并及时上报监理进行审批。生产管理部门要充分运用项目计划管理知识，对施工进度计划进行研究，及时配置人员、材料和设备，若施工计划需要优化，要向相关部门及时报告。
3.3大力推行新技术、新工艺
大力推行新技术、新工艺能够有效提高劳动生产效率，降低施工成本。具体而言，采用新技术、新工艺，以机械化施工代替大量劳动力，能够减少工资支出，同时能够减少相应的劳保费、生活设施费，并且能够缩短工期，减少施工管理费用。因此，可以按照施工合同的规定以及施工进度安排、配置合理的施工机械，采取先进的生产工艺，从而提升劳动生产率，降低施工成本。
3.4实施责任成本控制
责任成本控制通常是通过对责任成本预算的科学编制，对各种成本行为进行有效的约束，在对比预算成本和实际成本的过程中，发现问题所在，并分析出其具体的原因，获得相关数据信息，向成本决策部门及时汇报，从而针对性地采取改进措施，纠正偏差，全面完成目标成本。在水利水电工程施工项目中，责任成本控制按照责任到人的原则，对可控制成本进行归集，对施工项目在一定程度上进行有效控制，它对施工成本的控制是一种预见性的控制，使得在工程施工中，能够按照预先的预算编制有效地进行成本控制。
3.5严格控制施工直接成本
水利水电工程施工的直接成本包括施工材料成本和人工成本两个方面。严格控制施工直接成本控制具体而言，首先要进行施工材料成本的控制，施工材料的使用量要根据施工现场情况合理控制；制定损耗标准，对于易损耗的施工材料要限额领料，施工人员要根据实际需求领取施工材料；做好库存管理，不仅要确保施工材料的质量，而且还要尽量减少搬运和库存成本。其次在人工成本控制方面，要根据工程的实际项目量，安排组织施工人员；强化对施工人员的管理，增强其责任意识，积极提升施工效率，做好施工成本控制。
3.6加强质量监管，降低间接成本
在施工过程中，各级质检人员要切实履行岗位职责，将责任落实到位，严格把控各个施工工序的质量，同时要采取质量防范措施，防止出现质量问题，避免出现返工或返修的情况，这样能够有效减少施工过程的间接成本。在水利水电工程施工中，间接成本是很难有效控制的，所以必须强化对施工质量的监管，做到每一个施工环节都有专门的人员进行监管，力争一次性完成工程。
4结语
（一）水利水电工程建设管理
水利水电工程不仅是一门学科，也是一项大规模的、需要大量的人力物力以及庞大的财政作为基础，对人们有利的基础设施建设活动。其涵盖范围相对比较广，包含测绘、设计、勘探等多种工程，同时也是全面的理科人为项目。
（二）施工规划
施工规划实际上就是在完全进行施工建设之前切实做好工程的设计规划工作，也就是说施工前的准备工作。水利水电工程作为一项有利于人们群众的大型复杂工程，这就需要在进行实际施工之前，工程管理者与施工人员提前做好环境的勘察，掌握施工周围的实际情况，尽可能保障施工不破坏周围的地质结构，最大限度的降低对自然的破坏，避免出现大规模自然灾害。
二、施工规划的意义
水利水电工程是一项规模大、工序多、专业性强以及涉及范围广的大型生产化工程，也是一项错综复杂、内外联系的工程项目。那么如何把设计辅助行动，怎样科学的管理与建设工程项目具有重要的现实意义与经济意义。由于我国地域比较辽阔，各地的地理条件差异比较大，施工工程的建筑形势也大不相同，施工条件也千变万化，因此，形成了不同的施工特点。在实际施工过程中由于受到水文以及地质结构的制约，施工具有一定季节性，地形复杂，使得施工技术要求也比较高，还有很多处在偏远山区，运输不是很便利，使得施工条件变得更加艰难。经过多年实际施工证明，施工规划已经逐渐成为水利水电工程管理中重要的组成部分，是工程编制投资估算、招标以及总概算的重要依据，是施工方控制施工资金的重要保障，是施工管理与施工建设的指导性文件。因此，做好施工规划对水利水电工程具有重要作用，在正确的选择坝址、坝型、布局设计方案，合理的进行施工，保证施工质量，从而缩短周期、降低施工成本以及提高经济效益方面都有重要意义。
三、水利水电工程管理中施工规划的作用以及主要内容
水利水电工程在引入相对比较有竞争性的招标之后，工程建设过程需要很多合同共同作用才能进行组织实施，施工单位应该依据工程进行合理分标，并且要择优选择多家相对比较优秀的单位来实施工程。那么，施工规划的基本内容就是让工程可以最大限度的发展工程的能动性。依据相关法律法规，充分表现竞争机制。应该依据招标时候所了解的市场信息、基础资料以及工程建设的实际要求来合理的进行施工规划，以招标方案为基础，从而落实施工方案以及工期，并且对合同管王吉栋黑龙江水运建设发展有限公司黑龙江哈尔滨150026理以及施工工程进行全面的安排与规划。在实际的编制过程中，应该处理好合同干扰以及衔接的问题，进一步表明合同的责任与义务，避免出现赔偿事件。进行施工规划的基本内容：市场信息和基础资料、合同划分与组合、导流施工、主体施工前的边界合同条件、主体施工、交通运输施工、工厂设施施工、总布局与区域划分施工、分标进度与总进度施工、施工标准与施工规范。一个完善的施工规划最主要的就是能够对施工工程进行划分与合同组合方案设计出相对比较合理的规划。水利水电工程是否分标以及怎样分标应该取决于工程的构成情况和每部分工程量的多少。通常情况枢纽是由分散布置的多线工程组成，各个组成部分工程量大时，最好进行分标段招标，工程量较小不易分标。分标方案的选择要与工程特点相结合，从施工方法、布置、进度等方面对各标段进行比较并分析，进一步完善优化拟定的分标方案，争取提出一个工期短、施工方案合理、衔接良好、管理方便及经济效果最好的分标方案。依据之前已经选择的分标标准以及方案进行系统的分析，明确每个分标之间的衔接关系，确定关键路线。并且对每一段施工工程都进行合理的规划与布置，最大限度体现施工方的施工意识，此外想要切实的做好施工规划工作，不能缺少水电、造价、机电、业主以及相关勘测部分的密切配合。
四、水电工程建设管理中施工规划工作的注意事项
第一，水利水电工程是一种比较复杂专业性比较强的工程，因此做好施工规划工作就变的尤为重要，在进行施工之前，施工企业应该在建设之前对施工场地进行勘察，并且在施工过程中，进行施工规划的时候必须做到实事求是，不可以为了追求经济利益和美观效果规划不符合实际的施工方案。
第二，在进行水利水电工程施工过程中，相关部门应该做好施工质量监测，并且每时每刻都要关注施工的情况。一旦出现违反法律法规的行为，进行严格的惩罚，建立一定的监督管理体制，并且在建设的过程中尽可能的使用绿色环保材料，以便于减少环境污染问题，减少雾霾的出现。
第三，在施工过程中应该切实做好安全防范措施，从而保障水利水电工程建设者的人身安全，为我国水利水电工程的建设提供安全保障，提高施工的质量与水平。
五、结束语
1安全管理层次
只要是与建筑工程相关的工作，都必须要将安全层面放在首要位置上，对于水利水电工程实施项目也一样。安全规章制度所起的作用是对员工进行约束与规范，并可以采用一些事故宣传与教育的方式，强化员工的安全意识。目前，随着科学技术的不断进步与发展，很多先进的技术与设备都得到广泛的应用，对于员工来说，若是不能够做到与时俱进，就会很难提升自身的水平，难以适应科学技术的发展。因此，在施工时，需要做好职工的培训工作，不断提升职工的技术水准，做好安全实施工作。
2水利水电项目规范化管理探索
2.1根据工程特点科学确定项目组织结构模式水利水电项目工程在实施的过程中，包含了水电站工程、水库工程等，这些项目在实施的过程中，还会涉及到土方的开挖、坝体填筑等多种建筑类型的工程。这些项目交织在一起，就会造成技术复杂，工序相互交叉的问题出现。当施工范围不断扩展的时候，就需要建立跨行业的企业与企业间联合承包工程，以项目管理组成方式，实现对工程施工的有效管理。
2.2健全项目施工管理机制水利水电工程实施过程中，所涉及到的施工量比较庞大，容易受到自然环境因素的影响，并且是由国家财政来对其实施长期的投资与管理，工程项目在实施的过程中，所耗费的时间较长，其工程质量的好坏，也直接决定着国家防洪工作和投资效益的正常发挥。企业要制订操作性强的项目管理目标责任书,以职能部门为依托,深入工地监督检查,使项目管理的各项责任目标始终处于受控状态。一个中型左右的水利水电工程国家投资动辄数百上千万元,仅靠完工终结性评价,必将加大项目管理的风险。所以要建立科学合理的项目管理考核评价制度,把项目考核评价作为项目管理新的起点,树立持续改进的思想观念,促进项目管理的规范化。
2.3全面做好员工培训工作施工管理过程中，要做到以人为本，工程项目负责人，应该全面负责做到对员工的教育培训工作。在培训过程中，需要做到有层次、有针对性，做到对内容重点的有效突出。不断提升全体员工的操作技能、安全意识及施工进度的强化意识。教育培训工作并不是一劳永逸的，而是一项基础性质的工作，需要在实施过程中花费大量的时间与精力。
2.4统筹兼顾、保证施工管理的有效实施水利水电工程项目实施过程中，需要对施工技术质量管理工作做到有效认识，保证在项目实施过程中，能够有序合理地进行。对于施工技术的管理来说，在不同时期的施工阶段，所存在的内容也有着很大程度的不同。因此在施工管理中，需要在解决技术问题的基础上，做到统筹兼顾，做好项目施工管理工作。另外技术管理应贯彻施工管理的全过程，随时协调各阶段施工作业之间在空间布置与时间安排的关系。水利水电工程在实施过程中，还需要做到对新技术、新材料及新型工艺的有效应用，只有这样，才能够响应时展的需求，同时为未来的科学发展奠定重要的基础。
3总结
水利水电工程在施工时具备的特性，决定了项目管理所具有的特点。水利水电工程项目在实施施工管理的时候，应该在对过程控制的基础上，不断进行改进，定期进行考核与评价，完善内部管理机制，加大人才培训计划，从而实现项目施工的有效管理。
作者：丛红丽单位：吉林省东辽县水利局
1.1研究区域概况
1.1.1二卡自然保护区二卡自然保护区位于呼伦贝尔市满洲里市东北，地理坐标：N49°26′~49°32′；E117°45′~117°51′，属黑龙江流域。区域属中温带大陆性气候，冬季漫长寒冷，夏季温凉短促，降水集中，春秋两季降水少，多大风。年平均气温-0.1℃，极端最低气温-42.7℃，极端最高气温40.1℃，降水量319mm，蒸发量1405.5mm。保护区的核心区位于北部，总面积1927hm2；缓冲区位于核心区，面积1611hm2；其余区域为实验区，面积为3143hm2。二卡自然保护区的地理位置及功能区划见图1。保护区主要由湖滨平
原、冲积平原、河谷漫滩、沙地沙岗、高平原等地貌组成。保护区中部301高速公路横穿而过，路基每隔400m设置一处涵洞，以维持南北区域的水力联通。1.1.2海拉尔河保护区主要受东侧的海拉尔河补给。由于地处高纬度地区，海拉尔河径流量年内分布极为不均：11月至翌年3月为冰封期，径流量极小；4月至10月为非冰封期，非冰封期径流量占年径流量约95%。海拉尔河发源于大兴安岭西侧，呈东至西流向。海拉尔河在二卡自然保护区附近为河流下游，属于典型的平原型河流。河流两岸地势平坦开阔，当径流量较大时，河水出槽漫滩，为河漫滩湿地提供补给。海拉尔河上游拟建某水利水电工程（A工程），工程建设后将改变二卡自然保护区断面的水文情势，继而影响保护区的湿地生态系统。
1.2研究方法
1.2.1水文基础数据二卡自然保护区植物的主要生长季节为5-9月，因此以1961~2010年共计50年内的海拉尔河嵯岗水文站的5-9月水文资料为基础，针对月均径流量进行分析，总计250个数据样本。嵯岗水文站位于二卡自然保护区上游约30km的海拉尔河干流上，从嵯岗水文站至二卡自然保护区的海拉尔河段内，无支流汇入，也无取水口。因此，嵯岗站的水文资料可较好的表征二卡自然保护区附近的海拉尔河水文情势。
1.2.2植被基础数据采用TM5影像作为基础信息源进行遥感解译。遥感解译结合资料收集、现场调查进行：2011年8月通过植被调查以及现有资料为解译提供参照；2012年9月通过现场调查，对解译成果进一步验证。
1.2.3湿地分类对于湿地的定义及分类，目前被普遍接受的是1971年于伊朗拉姆萨尔签署的《湿地公约》。其湿地定义为：湿地系指不问其为天然或人工、常久或暂时性之沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带，带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水体者，包括低潮时水深不超过6m的水域。《湿地公约》同时还对海洋湿地、内陆湿地、人工湿地的湿地类型进行了细分。二卡自然保护区内的湿地属于内陆湿地，参照《湿地公约》对湿地类型的分类，结合保护区植被类型，本研究区域涉及的湿地类型有：湖泊湿地、季节性河流湿地、灌丛沼泽、草本沼泽和盐化沼泽。
1.2.4湿地景观破碎度湿地景观破碎度表征着湿地被分割的程度，计算公式如下。式中，C为湿地的破碎度；N为某湿地类型斑块的总个数；A为某湿地类型的总面积。
2结果与讨论
2.1海拉尔河月均流量分析基于嵯岗水文站1961年至2010年5~9月份的水文资料，海拉尔河最小月均流量为5.91m3/s，最大月均流量为558.54m3/s。以10m3/s为梯度对海拉尔河月均流量进行频数及频率统计，统计值区间为0-560m3/s，根据统计结果绘制频率密度图及频率分布图见图2。海拉尔河位于高纬度地区，冬季存在封冻现象，不适宜按照枯水期、平水期、丰水期进行水文周期划分。为了研究需要，将海拉尔河流域主要植被生长期（5~9月份）的月均流量划分为低、中、高三类径流水平：月均流量小于58m3/s为低径流（出现频率P≥75%）；月均流量在58~186m3/s的为中径流（75%>P>25%）；月均流量大于186m3/s为高径流（P≤25%）。综合考虑遥感数据的可用性，分别选取三个时段代表海拉尔河的低、中、高径流期。2009年8~9月为低径流期，月均流量分别为61.42m3/s、56.01m3/s，时段平均流量为58.72m3/s（P=74.6%）。2010年5~8月为中径流期，月均流量分别为161.21m3/s、108.21m3/s、98.91m3/s、108.70m3/s，时段平均流量为119.26m3/s（P=44.4%）。2009年5~7月为高径流期，月均流量分别为149.09m3/s、157.43m3/s、264.53m3/s，时段平均流量为190.35m3/s（P=23.8%）。
2.2不同径流期内湿地差异分析采用三个时段末的TM5影像作为基础信息源进行解译，以研究水文情势对二卡自然保护区的影响：2009年10月1日、2010年9月7日、2009年8月3日的影像资料分别代表海拉尔河低、中、高径流期。解译成果及统计见表1、图3及图4。二卡自然保护区的湿地面积受水文情势的影响较大，在低、中、高径流期内湿地面积比例分别为43.03%、53.66%、69.56%。此外，湿地类型在不同径流期也存在着较大的差异。低径流期内，保护区湿地以盐化沼泽为主，占总湿地面积的50.31%；中径流期内，保护区内各类型湿地的面积较接近，季节性河流湿地、草本沼泽及盐化沼泽的比例分别为28.40%、25.14%和28.31%；高径流期内，保护区以季节性河流湿地为主，占总湿地面积的52.3%。对比三个研究时段可见，随着海拉尔河径流量的增加，时段末的湿地总面积以及季节性河流湿地面积增加、盐化沼泽面积减少。水文情势是制约湿地类型与演替的最基本因素。海拉尔河径流量的变化，引起保护区的水量、淹水历时、淹没范围、漫滩频率等水文情势变化，短期改变区域的淹没状况及湿地类型，如低径流期的盐化沼泽在高径流期被淹没成为季节性河流湿地。同时，水文情势对湿地的理化环境产生影响（如营养物质的可获取性、土壤和水体含盐量、pH值和沉积物特性等），继而引起保护区湿地植被的组成、结构和功能的变动，最终带来湿地的演替。地势较低的区域可得到较充足的水源补给，维持长期积水状态，成为湖泊湿地；地势适中的区域不定期得到水源补给，区域不断处于“干-湿”交替中，逐渐发育成为灌丛湿地、草本沼泽或盐化沼泽。而地势较高的区域不能得到足够的水源的补给，在当地气候条件下发育形成湿地以外的生态系统。
2.3湿地生态阈值分析生态系统发生突变的点或区间，在生态学领域称为“生态阈值”。生态阈值目前尚无统一定义，但公认的一点含义是：当生态因子扰动接近生态阈值时，生态系统的功能、结构或过程会发生不同状态间的跃变。湿地生态系统对环境具有适应、调节能力，且该能力与湿地面积呈正相关，湿地面积也被诸多研究者作为生态阈值判别指标。以二卡自然保护区为代表的大部分河漫滩湿地缺乏观测资料或基础研究，制约了河漫滩湿地的生态阈值研究。河流的水文情势是河漫滩湿地形成与演替的最基本因素，与湿地面积之间也有着较好的相关性。因此，可以河流水文情势为基础，从湿地面积角度进行生态阈值分析。海拉尔河的低、中、高径流期不仅引起二卡自然保护区湿地总面积的变化，同时还短期改变了保护区内湿地类型的分布状况，带来湿地景观破碎度的差异。景观破碎度反应了空间结构的复杂性，在一定程度上表征了生态系统的稳定性，可作为湿地稳定性的评价指标。从表2可见，在海拉尔河的低、中、高径流期，二卡自然保护区湿地的破碎度分别为1.02、0.84、0.64，径流量越低，湿地破碎度越大。更值得关注的是，湖泊湿地的破碎度在低径流期达到了1.37，比中、高径流期增加了一倍以上。二卡自然保护区是典型的河漫滩湿地，径流补给是湿地水源的主要来源。湖泊湿地形成于地势较低的区域，是整个湿地的中心区。湖泊湿地的面积萎缩且破碎化程度上升，表明整个湿地区域的水量已经较为缺乏，亟需得到新的径流补给，湿地已处于较不稳定的状态。本研究选取的低径流期末（平均流量58.72m3/s，P=74.6%），保护区湿地面积占全区面积的比例仅为43.03%，湿地景观破碎度达到1.02，尤其是湖泊湿地的破碎度出现一个较明显的跃变，由中径流期的0.57增加到1.37。结合生态阈值的含义，此时段的湿地状态可近似的作为区域的生态阈值，即维持二卡自然保护区湿地面积占全区域面积的43.03%。
2.4工程对湿地影响评价拟建A工程引起海拉尔河水文情势的变化突出表现在平水年及枯水年：平水年内，二卡自然保护区断面5~9月份月均流量由159.75m3/s减少至134.75m3/s；枯水年内，二卡自然保护区断面5~9月份月均流量由66.9m3/s减少至52.6m3/s。基于本文2.2小节研究内容，海拉尔河月均流量与二卡自然保护区的湿地面积比例存在着正相关，月均流量越大则湿地面积越多。月均流量对湿地面积的影响是多元的，其相互关系受到诸多因素的影响。为了半定量评价A工程对湿地的影响，假定月均流量与湿地面积比例为线性相关（如图5）。采用内插法易得，平水年内，二卡自然保护区5~9月份月均流量减少导致湿地面积比例由58.87%减少至56.32%；枯水年内，二卡自然保护区5~9月份月均流量减少导致湿地面积比例由45.23%减少至42.34%。结合本文2.3小结研究结果进行A工程建设对湿地的影响评价。平水年内，A工程建设导致二卡自然保护区湿地面积比例减少至56.32%，湿地生态系统受影响程度处于可接受范围内。枯水年内，A工程建设导致二卡自然保护区湿地面积比例减少至42.34%，已低于43.03%的生态阈值，湿地生态系统健康及稳定将受到一定的影响，需要采用人造洪水等措施以减少水文情势变化对湿地的影响。
3结论与展望
1AutoCAD技术在水利水电工程中的应用
1.1地形切剖面绘制在进行水电工程设计过程中，经常需要对地形切剖面的问题进行处理，在借助AutoCAD中的visuallisp，可以实现快速切剖面。①初始地形图处理。首先是进行z坐标平面图变换，层名就以变换后z坐标值命名，再将“lwpolyline”和“spline”转化为“line“线，这样可以加快切剖面运行速度。②切剖面。第一步将剖面编号输入，在平面地形图上选取指定的两点，根据这两点可以确认出剖面的剖切线位置，再从平面地形图上指定剖面图起点，通过AutoCAD的inters函数来找出剖切线与地形图的所有交汇点，自动计算出所有交汇点的坐标值，再确定交点与剖面位置起点的距离长度值，根据各交汇点高程和起点的距离形成剖面图各点坐标值，就能够展现出地形图的剖面图像。
1.2曲线标注处理在水利水电设计中，经常会遇到曲线标注问题，这些曲线有平面布置图中的开挖线符号沿开挖轮廓类型、剖面图中岩石符号沿轮廓线、点筋标注以及沿任意曲线进行汉字等这些沿给定曲线类型的标注。解决这些沿给定曲线标注的方法主要是应用AutoCAD的measure或者是divide命令。这2个命令的最大区别在于measure是按指定的长度在曲线上标注，而divide按给定的分段数等分曲线并在等分点处来进行曲线标注。建议标注的轮廓曲线使用pline线，需要标注的符号提前用单位块做成图块，执行measure或者是divide命令，选取目标曲线，在指定标注符号、分段长度或者分段数就可以完成这个的曲线标注，要想改变标注的符号疏密度时，你可以选用erase命令选择p进行符号的删除；改变大小和方向，可以选择使用里面的特性编辑器，选中所有标注符号，调整标注符号的大小比例和方向，达到一个合适的效果。对于要求更高的曲线，就要选用编制lsp程序，此程序可以随意在曲线上标注符号和文字。
2水工设计中三维AutoCAD技术的应用
在水工设计中，利用三维AutoCAD技术可建立三维设计模型，对减少设计人员的工作量、提高水工设计的可靠性具有非常重要的作用。①通过三维模型可使抽象的水工建筑物的结构变得形象、具体，在很大程度上提高了结构的稳定性、合理性。②可利用三维模型对二维平面图形进行处理、审核，以防止一些不易注意的问题对水利水电工程建设质量的影响，例如：结构错误。现以某水电站引水隧调岔管段平面设计为例进行具体分析，见图1。从图1（a）可知，AB段为该水电站引水隧调岔管段的主洞，其直径长度D=6.7m；BH、CG段为其支洞，其直径长度D=3.6m；DE为其转弯段、EF段也为支洞，这两者的直径长度D=2.5m；其混凝土衬砌厚度达到0.6m。由于该水电站引水隧洞具有支洞多、主洞直径比较大的特点，在进行引水操作时，不能直接将水流从外部引入机组，需要根据其隧洞特点，进行变径和分岔，且该部位的管路空间结构较为复杂、内部结构也比较繁琐，在用二维AutoCAD对其空间和内部结构进行作图和设计时存在困难，但是用三维AutoCAD则可以很好地解决这些问题，获得较好的作图和设计效果。其建模操作步骤如下：首先根据AB段的实际特点，利用三维AutoCAD中的cylinder操作建立AB段的三维仿真模型，输入cylinder命令，以A点为圆柱底面的圆心，输入其半径长度为3.35m，然后键入c命令，以B为圆柱顶面的圆心，这样可得到AB段的仿真模型。其他各段分贝按照同样的操作方法，可得到其三维实体图。
注意该水电站的变径段的仿真模型可通过去掉顶部的锥体或者旋转得到，其操作步骤如下：利用pline将变径段，即BC段的中心剖面形成一个闭合曲线，并利用region操作将其生成面域，利用revolve将该面域旋转，即可得到变径段的三维模型。CD段的三维实体可通过同样的方法得到。然后需要绘制DE段的三维模型，其操作如下：输入torus命令，确定圆环中心、半径，生成圆环实体模型，然后键入slice命令，并选中该实体并回车；指定E点、直径上任意一点、@0，0，100，将圆环实体从E处分离开来。重复以上方法，将圆环从D处分离开来，保留DE段，这样整个引水隧洞的三维实体就建成了，最后键入回车，并对该引水隧洞的各个管段进行集布尔运算。用同样的方法，建立带衬砌厚度的三维实体，并将这两个三维实体进行差集布尔运算，就得到完整的三维实体，具体见图1（b）。通过动态观察器，可以看出管道的连接情况、断面情况，为绘制钢筋图提供了基础，还可得出岔管的体积，这样隧洞的开挖量、混凝土用量都可精确的得出，为施工提供了便利。
3结束语
综上分析，在水利水电工程建设中，AutoCAD技术已经普及，为设计人员提供了便利，为施工提供了依据。AutoCAD技术可以便捷地实现各种功能，例如：坐标画线、地形切剖面、曲线标注等，且随着三维AutoCAD技术的广泛应用，其显现出更加广阔的发展前景，例如：在水工设计中的应用，可通过建立三维实体，得出施工材料用量，节省成本。因此，AutoCAD是比较实用的技术，为水利水电设计人员的设计工作提供了技术基础。
作者：徐晖单位：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司
水利水电工程往往规模大、投资多、施工难度大，因而在工程设计和管理过程中，确定合理的施工方法，优化选择施工机械及配套组合，制订切合实际的施工进度计划，高效简便地对施工信息进行管理，直观形象地反映复杂施工过程，对于确保工程建设如期完成和降低工程造价都是至关重要的。为达到上述目的，除了在施工组织设计中要充分考虑工程特点和具体施工各种条件外，若能在事先对工程施工的运行发展过程和施工中各项活动的协调关系等状况进行预测和评价，将对工程施工组织计划的正确决策提供可靠的依据。可视化仿真技术的产生与发展正好适应了这种客观需要，它为解决施工中上述问题开辟了新的途径。
国外从20世纪70年代开始提出循环网络仿真技术（CYCLONE），至今已发展了一系列的工程仿真应用软件，但这些研究成果及仿真软件主要应用于土木工程施工如高层建筑施工、土石方工程等。20世纪80年代初，天津大学率先在全国开展水利水电工程施工过程仿真方法研究，在近20年的发展中取得了大量开拓性的成果和社会效益。近年来，又在推动水利水电工程设计和管理向可视化、数字化方向发展方面做了大量研究工作。借助于计算机科学、系统科学和工程科学与技术的迅速发展，重点研究了三维动态可视化仿真理论与方法及其在水利水电工程中的应用，获得了一系列富有创新性的理论方法与应用研究成果。
在开展可视化仿真及其在水利水电工程中的应用研究工作中，存在以下三个关键技术问题：
1．可视化技术与系统仿真技术结合的途径
建立基于GIS的交互式可视化仿真系统框架，将可视化技术与系统仿真的各个环节相结合，实现仿真建模可视化、仿真计算可视化、仿真结果可视化。
2．可视化仿真技术在水利水电工程中的应用问题
根据水利水电工程的特点和实际需要，将可视化仿真技术与具体的工程问题相结合，提出可视化仿真技术在水利水电工程中应用的具体途径。
3．可视化仿真软件的通用化问题
水利水电工程施工系统仿真软件的通用化不仅是关键技术问题之一，而且是推广应用的前提。
二、基于GIS的三维动态可视化仿真技术
1．可视化仿真涵义
可视化仿真（VisualSimulationVS）是计算机可视化技术和系统建模技术相结合后形成的一种新型仿真技术，其实质是采用图形或图像方式对仿真计算过程的跟踪、驾驭和结果的后处理，同时实现仿真软件界面的可视化，具有迅速、高效、直观、形象的建模特点。使用可视化技术以后，系统的子模块用形象的图形来表示，并可通过鼠标在屏幕上直观形象的操作，就可以完成整个仿真任务。一般可视化仿真包含三个重要的环节，即仿真计算过程可视化、仿真结果可视化、仿真建模过程的可视化。
2．全过程动态仿真理论与方法
全过程动态仿真理论融合了面向对象的图形辅助建模、动态仿真、网络计划分析与优化、动态演示、数据库等技术，把整个施工过程作为一个整体，对施工全过程进行跟踪模拟。
全过程动态仿真理论的特点就是体现了系统工程的思想。它是针对整个水利水电工程施工系统进行的，所有的优化及调配目标是使整个系统达到最优，而不是局部达到最优。它把整个施工过程作为一个大的系统，综合考虑系统中各个单项工程之间、各个工作面之间相互影响、相互制约的关系，分析整体的施工进度、施工强度等关键问题，获得更为真实的施工情况，从而达到为施工组织设计提供科学依据的目的。仿真流程图见图1。
3．面向对象的图形辅助仿真建模技术
仿真是一种基于模型的活动，建模是仿真过程中十分重要的一个环节。如何能够实现简化而又灵活的建模过程是仿真研究的重要课题。
面向对象方法的应用使建模过程变得自然直观，用户可以把被仿真系统的各种活动都看成对象，并根据这些对象的类属关系和本身特性直接构造仿真模型。这种建模过程十分类似于人类所习惯的对客观世界中事件分类的思维过程，所以使仿真用户感到由物理模型到计算机模型的过渡非常自然。面向对象方法的继承性，使仿真系统十分容易扩充。同时，利用对象类层次结构的合理设计，可以达到最高的代码重用率。
在系统仿真中应用图形技术，能够描述许多用语言难以表达的信息，图形辅助建模就是利用鼠标在计算机屏幕上绘制系统模型或用模型库中已有的系统元件拼合系统模型。
面向对象的图形辅助建模的基础是系统的可分性，即认为系统是由子系统组成的，而子系统又可分解成更原始的子系统。由于这种性质的存在，构造模型的方式是通过连接组成系统模型的成分模型（子模型）来建造总体模型。对于一个复杂的施工系统而言，按施工系统的层次性，可将其分解为相对简单和独立的子系统，而子系统间的相互联系和影响可在子系统模型间设置相应耦合接口而加以协调，这样可将各个子模型拼接起来而构成整体系统模型。施工系统的运行规律通过施工系统模型中各实体的属性与状态的变化来反映和体现。根据上述，便形成了面向对象的图形辅助仿真建模思想。
4．基于GIS的较全面的仿真三维动态数字模型构造及其可视化方法
（1）数字地形模型建立
地表数字地形模型（DigitalTerrainModelDTM）是整个工程施工三维数字模型的重要组成部分，这里既是所有工程建筑物布置及施工活动的场所，也是施工过程中地形动态填挖的受体。水利水电工程一般均建在地形起伏较大的高原和山区，因此施工区地表DTM采用TIN模型来实现。建立工程地表DTM由地形等高线原始数据按一定的算法生成TIN模型。
（2）动态实体参数化数字建模
按照实体对象的属性，可将其分别用点、线、面、体等四类图形数据结构来表达。动态实体的数字模型尚需反映其属性信息，几何图形与其属性的一一对应关系建立可利用GIS的空间数据组织结构来实现。同时为反映工程施工的动态过程，在其数据结构中除了描述几何特征及属性外，还体现时间特征。
实体建模若采用参数化建模方法，可大大简化建模过程。参数化实体建模是一种通过相关几何关系组合一系列用参数控制的特征部件而构造整个几何结构模型的技术。整个建模过程可描述成一组特征部件的组装过程，而每个部件都由一些关键的参数来定义。
（3）地形动态填挖
地形填挖表现为DTM模型的修改，实质上是对地形TIN模型进行操作。即用足够大的开挖（填筑）初始形体面转化的TIN模型，与地形TIN两者生成相交边界，再从地形TIN上沿相交线切去填挖初始形体面所包含的地形区域，同时从填挖形体TIN模型中以相交线为边界切去多余的开挖（填筑）边坡区域，最后把两个修正后的TIN合并构成一个经填挖后的地形DTM。在填挖计算过程中可同时得到填挖区域表面积与填挖体的工程量。
5．基于GIS的三维动态演示方法
基于GIS的三维动态演示是对任意时刻系统仿真面貌的再现，它反映了仿真系统内部数据场的动态变化过程。利用仿真模块得到工程系统的动态信息，包括时间、建筑物几何形状及其属性等，生成工程施工系统各环节某一动态变化单元i对应的图元（施工、水位单元等）任意时刻t的面貌Vi（t），则t时刻的工程整体面貌可表示为V（t）＝Σvi（t），n为总的图元数。其中，vi（t）＝fi（Xi，Yi，Xi，t），表示在动态施工过程中，包含时间信息的图元的几何形状，它随时间的变化而变化。把工程施工任意时刻的整体面貌贮存在图形库中，并与其一一对应的属性数据建立联系，从而在动画演示时，按时间顺序读取图形库中的形体数据及相对应的属性信息，不断更新绘图变量和属性变量赋值，同时不断刷新屏幕显示。这样就实现了整体工程施工过程的三维面貌及相应信息的动态显示。
6．基于GIS的交互式可视化仿真系统结构
基于GIS系统仿真的可视化表现在建模过程中利用GIS的信息可视化采集，以及在仿真可视化操作过程中利用GIS的动态信息可视化表达。由于GIS特有的空间信息组织机制，使得其实现这些功能有着先天的优势。同时，在可视化仿真系统中，用户可根据显示的图像交互控制仿真的各个阶段，直到对所模拟的现象获得理解与洞察。在这一过程中，用户可以通过系统提供的操作界面随着可视化仿真系统反馈的结果来同步保持交互对仿真过程的控制。
图2表示的是一个基于GIS的系统交互式可视化仿真的框架模型，在此模型中清晰地反映了GIS在系统仿真中结合的具体环节，以及用户控制仿真进程的实现手段。
三、可视化仿真技术在水利水电工程中的应用研究
1．复杂地下洞室群施工动态可视化仿真与优化方法研究
地下厂房系统施工开挖量大，施工强度高，施工条件复杂，是一个极其复杂的过程。由于工序的作业时间的随机性，容易产生随机排队现象而影响其他作业；由于地下洞室系统纵横交错，布置密集，高差大，施工通道少，使得各工序配合与相互干扰错综复杂；在安排各个洞室施工先后顺序及隧洞施工顺序时，需要考虑对工程的总工期、围岩稳定、通风散烟条件、施工强度以及交通运输等问题的影响。各个洞室施工在时间、空间上的逻辑关系复杂，传统横道图难以直观地揭示其复杂的时空关系。因而仅靠设计人员采用传统的方法分析计算，难以确定合理的施工机械设备配套方案、制定合理的施工进度计划和施工组织设计方案，难以全面、快速、准确地掌握施工全过程。
基于上述问题，提出了复杂地下厂房施工系统可视化仿真理论方法，并研制开发了相应的计算机软件ESAS，其基本构成见图3。通过地下洞室群施工全过程动态仿真，可以对施工过程进行定量计算与分析，进行多方案的比较和优化，直到得出满意方案。
2．水利水电工程施工导截流三维动态可视化仿真方法研究
水利水电工程施工导流设计和管理过程，往往需要涉及大量的数据及图形信息，如坝区的水文、地形、地质资料以及枢纽设计、施工场地布置和施工导流方案设计等各种数据及图纸。高效、简便地对这些信息进行管理，是提高设计效率及施工管理水平的关键之一。同时，施工导流方案设计是施工组织设计的重要环节，其设计过程复杂，对不同的导流方案很难进行直观的比较，所以实现施工导流形象直观的表达具有重大的现实意义。
为此，提出水利水电工程施工导截流三维动态可视化仿真理论与方法，并实现施工导截流可视化信息管理与三维动态演示系统CDMIS。此系统充分利用地理信息系统（GIS强大的空间数据分析与处理能力，建立三维施工导截流场地布置模型，以及在此基础上实现可视化的信息查询及管理等功能，从而实现设计过程中信息的可视化管理，同时实现施工导截流三维动态演示。水电工程施工导截流三维动态可视化仿真系统（CDMIS）结构图见图4。
3．混凝土坝施工过程三维动态可视化仿真与优化方法研究
混凝土坝施工，考虑到温度、应力、浇筑机械设备布置和浇筑能力等因素的影响，需将混凝土坝体按一定的原则进行分缝分块浇筑。由于混凝土坝浇筑量大，浇筑块数以千、万计，浇筑块之间的施工约束条件十分复杂，这就给安排浇筑顺序和进度带来极大闲难，使人工安排浇筑块、浇筑顺序几乎成为不可能。目前在制定混凝土坝施工组织计划时，传统的方法是凭经验用类比的方法按月升高若干浇筑层和混凝土浇筑强度等指标来控制施工计划的进程。这种方法由于缺乏系统的定量计算分析，在论证施工各阶段的筑坝进度以及各混凝土坝段升高过程是否能满足大坝施工各方面的要求时总感到论据不足。
随着计算机和系统仿真技术的迅速发展，尤其是系统仿真技术在复杂系统运行中的推广应用，使得有可能在计算机上实现对混凝上坝施工的动态过程的仿真实验。事先拟定不同的混凝土坝施工方案，并对施工动态过程进行仿真，可预测不同施工方案下混凝土施工进程的各项定量指标，这对制定合理的混凝土坝施工进度计划将提供科学可靠的决策依据。在充分考虑各种浇筑施工影响因素的情况下，建立混凝土坝施工系统的数学逻辑模型，并在此模型基础上编制计算机仿真软件。通过选取各种可能的机械配套方案及输入不同的施工技术参数进行大坝施工过程的仿真计算，可得到最优机械配套的数量、机械的利用率、混凝土月浇筑强度、逐月累计混凝土浇筑方量过程曲线。同时还可得到相应某施工方案下大坝浇筑施工的详细进度计划、各控制阶段的筑坝进程面貌等。而且通过混凝土坝浇筑仿真还可对其不同的浇筑规则对坝体上升进程的影响进行分析和研究。
同时，利用基于GIS的三维动态演示系统来表现复杂混凝土坝施工过程。通过建立坐标系，把现实世界的事物在计算机中对应位置重现出来，建立实体的数字模型，并按照一定方式将实体与其属性一一对应，从而反映实体的静态空间特征。同时利用过程信息，生成三维动画，为描述复杂的施工过程提供可视化手段。
4．水利水电工程施工总布置三维动态可视化仿真方法研究
水利水电工程施工总布置是对工程施工场地在施工期间进行的空间规划。由于水利水电工程施工场地布置几乎包括了一切地上、地下已有的、拟建的建筑物，一切为施工服务的临时性建筑物（包括砂石加工系统、混凝土系统等），因此布置过程非常复杂。
对枢纽主要建筑物施工全过程进行分析，并在此基础上实现各建筑物施工关系之间的协调，以实现直观的施工总布置形象全过程三维动态仿真，使施工场地布置随工程进度计划尽可能形象、直观、迅速地演示现场施工场地变化过程。不仅能直观显示枢纽施工组织设计的成果，而且将极大地方便工程施工总布置决策及管理。水电站施工总布置可视化仿真系统（CLMIS）的总体结构见图5。
四、结束语
可视化仿真的理论和方法包括全过程动态仿真理论、图形辅助仿真建模方法、基于GIS的三维动态数字模型构造及其可视化方法、基于GIS的三维动态演示方法及基于GIS的交互式可视化仿真系统结构等，实现了仿真建模、仿真计算过程及成果的可视化。
水电是洁净能源，是西部地区重要的能源资源，开发西部水电，实现“西电东送”是实施“西部大开发”战略的重要举措，也是西部地区脱贫致富的重要途径之一。但水电站往往处于深山峡谷，甚至高地震区中，水电站的溃决将造成巨大的损失，为了预估溃坝洪水带来的影响，并提早采取相应的措施，将洪水灾害造成的影响减少到最小程度，有必要进行溃坝洪水计算。
本次计算电站地处青藏高原东南缘，区域内地势较高，平均海拔在4000m左右。且电站坝址区覆盖层深厚，构造裂隙较发育，是我国西部著名的强地震带。电站下游主要的城镇为某城市，该城为我国西部少数民族集居区，经济以农牧业为主。
2数学模型
2.1模型结构
本次计算采用美国国家气象局编制的溃坝洪水预报模型DAMBRK模型［1］。该模型由三部分组成：1）大坝溃口形态描述。用于确定大坝溃口形态随时间的变化，包括溃口底宽、溃口顶宽、溃口边坡及溃决历时。2）水库下泄流量的计算。3）溃口下泄流量向下游的演进。
2.1.1溃口形态确定
溃口是大坝失事时形成的缺口。溃口的形态主要与坝型和筑坝材料有关。目前，对于实际溃坝机理仍不是很清楚，因此，溃口形态主要通过近似假定来确定。考虑到模型的直观性、通用性和适应性，一般假定溃口底宽从一点开始，在溃决历时内，按线性比率扩大，直至形成最终底宽。若溃决历时小于10分钟，则溃口底部不是从一点开始，而是由冲蚀直接形成最终底宽。溃口形态描述主要由四个参数确定：溃决历时（τ），溃口底部高程（hbm），溃口边坡（z）。由第一个参数可以确定大坝溃决是瞬溃还是渐溃。由后面三个参数可以确定溃口断面形态为矩形、三角形或梯形及局部溃或全溃。
2.1.2水库下泄流量计算
水库下泄流量由两部分组成，一是通过溃口下泄流量Qb，二是通过泄水建筑物下泄的流量Qs，即
Q=Qb＋Qs
漫顶溃口出流由堰流公式计算
Qb=C1(h－hb)1.5+C2(h－hb)2.5
其中C1=3.1biCvKS，C2=2.45ZCvKS
当tb≤τ时,hb=hd－(hd－hbm)·tb/τ
bi=b·tb/τ
当tb>τ时，b=hbm
bi=b
行进流速修正系数Cv=1.0＋0.023Q′2/［B′2d(h′－hbm)2(h′－hb)］
Ks=1.0
当(h′t－h′b)/(h′－h′b)≤0.67
KS=1.0－27.8［(h′t－h′b)/(h′－h′b)－0.67］3
当(h′t－h′b)/(h′－h′b)>0.67
式中hb为瞬时溃口底部高程；hbm为终极溃口底高程；hd为坝顶高程；hf为漫顶溃坝时的水位；h为库水位高程；bi为瞬时溃口底宽；b为终极溃口底宽；tb为溃口形成时间；Cv为行进流速修正系数（Brater1959）；Q为水库总下泄流量；Bd为坝址处的水库水面宽度；Ks为堰流受尾水影响的淹没修正系数（Venard1954）；ht为尾水位（靠近坝下游的水位）。
尾水位（ht）由曼宁公式计算，即
Q=(1.49/n)·S1/2A5/3/B2/3
式中n为曼宁糙率系数；A为过流断面积；B为过流断面的水面宽；S为能坡。
管涌溃口出流由孔口出流公式计算
Qb=4.8Ap(h-h′)1/2
式中Ap=［2bi+4Z(hf-hb)］(hf-hb)。
若ht≤2hf-hb时,h′=hf，否则ht>2hf-hb时,h′=ht
溢洪道下泄流量（Qs）计算如下
Qs=CsLs(h-hs)1.5+CgAg(h-hg)0.5+CdLd(h-hd)1.5+Qt
式中Cs为无控制的溢洪道流量系数；hs为无控制的溢洪道堰顶高程；Cg为有闸门的溢洪道流量系数；hg为有闸门的溢洪道中心线高程；Cd为漫坝水流的流量系数；Ls为溢洪道长度；Ag为闸门过流面积；Ld为坝顶长度减Ls；Qt为与水头无关的固定下泄流量项。
水库总出库流量过程是水库蓄水和入库流量共同作用的结果，本模型采用水文蓄量法来推求水库总出库流量，程如下
I-Q=ds/dt
式中I为入库流量；Q为总出库流量；ds/dt为水库蓄量随时间变化率。
将上述方程用有限差分法离散可得
（Ii+Ii+1）/2-（Qi+Qi+1）/2=s/t
其中上标i和i+1分别表示t和t+t时刻变量的值。
s=（ASi+1+ASi）（hi+1-hi）/2
代入有关公式得到总的离散方程为
（ASi+1+ASi）（hi+1-hi）/t+C1(h－hb)1.5+C2(h－hb)2.5+CsLs(h-hs)1.5+
CgAg(h-hg)0.5+CdLd(h-hd)1.5+Qt+Qi-Ii+1-Ii=0
上述方程可用Newton—Raphson迭代法求解，得到水位h和下泄流量Q。
2.1.3溃坝洪水向下游演进
本模型采用圣维南方程来描述洪水波向下游的传播，其方程形式如下
连续方程
动量方程
式中A为有效过流面积；A0为非有效过流面积（滩地蓄水面积）；q为沿河道单位距离的侧向入流或出流（“+”表示入流，“—”表示出流）；Sf为摩阻比降；由曼宁公式求出：Sf=n2|Q|Q/2.21A2R4/3;Se为局部损失（扩散—收缩）比降；Se=K(Q/A)2/2gx。
圣维南方程为双曲型偏微分方程组，目前尚无法求出其解析解。应用中通常将其离散为代数方程，然后求出其数值解。本模型中，变量的时间差分采用中心差分，即
变量的空间差分采用有加权系数θ的向前差分
变量本身的近似表示如下
将上述离散式代入圣维南方程中，得到两个非线性方程。对N个断面的河道，有（N-1）个河段，可建立（2N—2）个方程。给定上、下游边界，共同组成2N个非线性方程，利用NewtonRaphson法迭代求解方程组，可求出任意时刻各断面有关的水力要素。
2.1.4初始条件和边界条件
初始条件：在求解上述不恒定流方程时，为了使方程的解尽快收敛，必须给定一个适当的初始值，即时段初（t=0），各断面的水位（h）或流量（Q）。本模型给定恒定非均匀流作为河道初始流条件。该初始值可由下列恒定流方程求出
Qi=Qi-1+qi-1xi-1i=2,3,4…N
式中Qi为坝址处的恒定流量，qi-1为沿河断面间莫玿内有支流汇入的单宽旁侧入流量。
对于给定的上游初始流量条件及下游末端断面的确定的起始水位，用Newton—Raphson法很容易迭代求解上述方程，得到各断面的初始水位和流量。
对于山区河流，由于断面比降较大，某些断面可能会出现急流、跌水等复杂的流态。利用上述恒定流方程求解时，可能会出现迭代不收敛的情况，使得计算无法继续。为了解决这种问题，在推求水面线时，对可能会出现以上复杂流态的断面，采用临界流方程，用临界流水深作为该断面的水位初值。临界流方程可表示为
F3/B-Q2/g=0
当下断面为急流，上断面为缓流时，取上断面水位为临界水位。上述方程为超越方程可用对分法求。
上游边界条件：可用水库的出流过程线Q(t)。
下游边界条件：可用下游断面的水位流量关系曲线。
若最下游的流量由河道控制，可用满宁公式给出其水位流量关系
若最下游流量由建筑物控制，则其关系式可表示为
QN=Qb+Qs
式中Qb为溃口流量，Qs为溢洪道流量。此两变量均与末断面水位hN有关，故上式可确定末断面的水位流量关系。
2.1.5t及x的选择
在求解不恒定流方程时，由于数值离散本身的特点，适当选择时间步长t和空间步长x对方程的稳定性和收敛性至关重要。本模型的时间步长采用变时间步长，表示如下
t=0.5t≤tb-0.5
t=τ/20tb-0.5<t<tb+2τ
t=Tp/20t≥tb+2τ
式中τ为出流过程线的峰现时间。
空间步长的选择由数值离散的稳定条件决定：x/Ct≤1。
溃坝洪水过程线是一个尖瘦的曲线，随着向下游的传播，洪峰不断衰减，过程线不断展宽，因此，计算时间步长可随洪水波的向下游演进而加大，空间步长也可随之加大即紧靠坝址下游处选择较小的x，随着距坝址的距离增大，x的值可随之增大。
2.2模型验证
本模型经用雅砻江唐古栋滑坡堵江后形成的溃坝洪水演进实测资料验证［2］，并经二滩不恒定流出流资料验证，计算值与实测值符合较好。证明本模型在模型结构、计算方法及参数选择上是基本合理的。
3大坝溃决方案的拟定
3.1溃决形式
本电站上库大坝按10000年一遇洪水校核，坝顶高程为3829.5m。正常蓄水位3824.5m，库容为1.26亿m3。水库一般在正常蓄水位下运行，因此不会出现超标准洪水漫顶溃决的情况。本电站库周无大型坍滑体存在，不会出现因滑坡造成的涌浪导致大坝漫顶溃决的情况。
土石坝失事主要原因是：施工质量差、水库调度管理失当及出现大于抗震烈度的地震等。失事形式主要为管涌，据资料统计由于管涌造成大坝失事的占38%。管涌从发生到大坝溃决一般要经历一个比较长的时间，易于察觉。在发生管涌时，除了采取适当的工程措施来阻止管涌外，还应及时开启泄水设施泄流，以便降低库水位。本水库水位与放空洞放空时间关系见表1。
表1某水库水位与放空洞放空时间关系
Table1Relationshipbetweenwaterlevelandemptyingtimeinonereservior
--------------------------------------------------------------------------------
放空时间/d
1
3
5
7
8
9
10
--------------------------------------------------------------------------------
库水位/m
3821.6
3815.0
3808.4
3801.6
3798.0
3795.1
3791.7
--------------------------------------------------------------------------------
3.2溃口宽度及底高程
土石坝的溃决过程是水流与坝体相互作用的一个复杂的过程。到目前为止，溃坝的溃决机理还不是十分清楚。一般而言，土石坝的溃口宽度及底高程与坝体的材料，施工质量及外力如地震等因素有关。在具体计算时，溃口尺寸一般根据实验和实测资料确定。
本水电站上库坝体溃口尺寸通过已有资料和大坝自身的结构、型式及筑坝材料确定为：溃决底高程为3788.0m，溃口边坡，不考虑原始河床冲刷时取1：1.5，考虑原始河床有少量冲刷时取1：1。溃口底宽由坝体材料和当地地形确定，考虑坝上游原始河床有少量冲刷经计算取最大底宽为150m，当不考虑原始河床冲刷时，溃口底宽由原始河床控制为70m。
3.3溃决历时
大坝的溃决历时因大坝的型式、坝高、筑坝材料、施工质量及溃决形式的不同而不同，可从几分钟到数小时不等。土石坝［3］的溃决一般是渐溃，历时一般为0.5～2.0h。如我国河南板桥水库土坝溃决历时1.5h，青海沟后坝为砂砾石面板坝，溃决历时为1.7h，美国Teton土坝溃决历时为1.25h。考虑本电站大坝为碎石土心墙堆石坝，抗冲能力强，取该电站溃决历时为2.0h。
3.4溃决方案的拟定
本电站大坝为土石坝，考虑失事主要形式为管涌，溃决形式为渐溃。由管涌导致的坝体溃决，在溃决前有一定的迹象。当发现大坝出现异常，除采取适当的工程措施外，还可以通过放空水库降低库水位，使大坝溃决前坝前水位尽可能低，从而达到减小溃决流量，减少损失的目的。初步拟定四种放空水库方案即：不放空、放空3天、放空5天、放空7天，相应坝前水位分别为3824.5m，3815m，3808.4m，3810.6m。则溃决方案组合有8种，详见表2。
表2某电站溃坝方案组合表
Table2Dambreakschemesofonepowerstation
--------------------------------------------------------------------------------
方案
不放空
3天
5天
7天
--------------------------------------------------------------------------------
坝前水位/m
3824.5
3815
3808.4
3810.5
Bm=150.0m,Z=1.0
方案1
方案2
方案3
方案4
Bm=70.0m,Z=1.5
方案5
方案6
方案7
方案8
--------------------------------------------------------------------------------
3.5计算条件
某电站坝址以下至某城市共布设有28个计算断面，分别从1/2000，1/5000，1/10000地形图上量取。河道糙率通过实测资料率定。本电站下游洪水演进河道有三个水尺断面。通过实测资料试算，河道糙率一般为0.05～0.1。流量大时糙率取值在0.075～0.1之间，小流量糙率取值在0.05～0.075之间。
4计算结果及分析
4.1溃坝洪水流量
大坝溃坝最大流量不仅受大坝溃口形态的影响，而且受坝址地形影响。即使是大坝全溃，其溃口尺寸也要结合坝址地形确定。考虑到大坝溃决时可能会冲走一部分原始河床，因此拟定溃坝的最不利方案即方案1。方案1，从大坝溃决到形成最大流量共需1.64h，坝址最大流量为15400m3/s，随后流量逐渐衰减，总共下泄水量为8307万m3，占总库容的66%。假定水流冲刷没有影响原始河床，再考虑水库放空一段时间，由此拟定溃坝的中方案即方案6。方案6，从大坝溃决到形成最大流量共需2.0h，坝址最大流量为940m3/s，总共下泄水量为5767m3（不包括放空水量），占总库容的46%。
若大坝溃决前有足够的时间放空水库，将使坝前水位提前降低，从而减小下泄流量，由此拟定溃坝的低方案即方案8。方案8，从大坝溃决到形成最大流量共需2.0h，坝址最大流量为3830m3/s，总共下泄水量为2720万m3（不包括放空水量），占总库容的22%。
分析坝址处流量随时间变化过程可以看出，由于溃口不断扩大，出库流量急剧增加，同时下游水位不断升高，对出口流量形成顶托，抑制流量继续增加，当两种作用平衡时流量达到最大。此时溃口也达最大，而后流量由最大逐渐减小，由于下游水位顶托，流量衰减相应减慢，洪水波形成陡涨缓落型波形。
4.2溃坝洪水流量沿程变化
从该电站坝址到某城市河段距离为29.07km。该溃坝洪水波行进河段由两段组成，上段平均比降98.8‰，下段平均比降19.9‰。该河段河道窄深，槽蓄作用不大。
计算结果表明，该电站溃坝最不利方案（方案1），坝址最大流量为15400m3/s，洪水波传播到某城市，其流量衰减为15200m3/s，流量减少了200m3/s，平均每公里衰减7.0m3/s。其衰减很小，这主要由于本河段坡降很大，且河道窄深，槽蓄作用不明显。
该溃坝中方案（方案6），坝址最大流量为9640m3/s，传播到某城市其流量衰减为8970m3/s，流量减少了670m3/s，平均每公里衰减23.0m3/s。
该溃坝低方案（方案8），坝址最大流量为3830m3/s，洪水波传播到某城市，其流量衰减为3540m3/s，流量减少了290m3/s，平均每公里衰减10.0m3/s。
4.3洪水波传播时间
本河段由于坡降较大，河道窄深，洪水流量衰减小，且坝址距某城市只有30km左右，因此，溃坝洪水传播很快，相应的预见期很短。
各方案洪峰自坝址到达某城市的时间均未超过1个小时，且流量大，传播速度快，传播时间短。
4.4沿程最高水位和最大水深
溃坝洪水波传播到各断面，将使该断面的水位迅速升高，从而造成淹没损失。在各种方案下，溃坝洪水到达某城市的水深均超过11m，造成损失较大。
4.5溃坝洪水影响分析
本电站，坝体一旦溃决，其溃坝洪水将对下游某城市造成严重影响。
溃坝最不利方案（方案1），坝址流量将在1.64小时涨至15400m3/s，经过41分钟，洪水波传播至某城市流量为15200m3/s，其深弘点水深为20.12m。该城市地形为一缓慢抬升的斜坡，其比降约10‰，该城市受影响的范围为2012m。
溃坝中方案（方案6），坝址流量将在2.00小时涨至9640m3/s，经过42分钟，洪水传播至某城市处流量为8970m3/s，其深弘点水深为15.99m。该城市受影响的范围为1599m。
溃坝低方案（方案8），坝址流量将在2.0小时涨至3830m3/s，经过52分钟，洪水传播至某城市处流量为3540m3/s，其深弘点水深为11.06m。该城市受影响的范围为1106m。
由上分析可知，一旦发生溃坝洪水，其洪水波经过不足1小时就可到达某城市，入城流量在3540～15400m3/s之间，城内水深在11～20.12m之间，影响范围在1106m～2012m之间。一旦发生溃坝洪水，预警时间不足一小时。从各方案对比来看，对本工程而言，溃口底宽变化对溃坝流量、洪水传播时间、水深的影响作用有限。而溃坝时的坝前水位对溃坝流量、洪水传播时间、水深的影响有着重要作用。
4.6预防措施
若溃坝洪水一旦发生，将对某城市造成严重影响。为此，必须从设计到施工，严格把好质量关，严格执行有关规程规范。电站运行时，应加强大坝管理、监测和检查。对大坝不安全部位，发现问题及时汇报，并采取相应工程处理措施。若遇不可抗拒因素（如地震等）造成大坝溃决，应及时打开泄水设施，尽可能降低水位；建立警报系统，以便一旦出现紧急情况，及时向主管部门和当地政府报告，将大坝管理人员撤离至安全地带；当地政府组织沿河群众安全撤离；当地府向邻近地区求援，早日撤离危险区，将损失降低到最小。
参考文献
［1］美国国家气象局溃坝洪水预报模型.水利电力部水利水电规划设计院，1984.11.
