发布时间：2023-03-23 15:12:47
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1概况
1.1电厂概况
广州蓄能水电厂（简称广蓄电厂）位于广州市东北，离广州约120公里，总装机容量2400MW，目前是世界最大的抽水蓄能电厂。A厂和B厂分别装有四台300MW可逆式水泵/水轮/电动/发电机组。主要机电设备从国外进口。
A厂第一台机组1993年6月29日投产，1994年12月1日竣工。
B厂第一台机组1999年4月6日投产，2000年6月26日竣工。
广蓄电厂上、下水库容量均为2700万m3，落差535m，可供8台机组满负荷发电约6小时，抽水约7小时。经多年运行，其循环效率达76%。
A厂50%容量使用权卖给香港中华电力有限公司，期限40年，两台机组由设在香港的中电系统控制中心直接控制。A厂的两台机组和B厂的四台机组由广电调度中心直接控制。
广蓄电厂担任广东电网和香港中电电网调峰填谷、事故备用的作用，是广东电网主力调频电厂，是实现西电东送和三峡电力送广东的主要技术保证，同时也是广东大亚湾核电站和岭澳核电站安全经济运行的技术保证。表1是广蓄电厂投产以来主要运行参数。
广蓄电厂投产以来主要运行参数表1
电网大型机组或线路跳闸造成电网周波下降，我厂机组快速启动恢复电网周波。下表为十年来，我厂对电网153次故障快速响应启动成功率100%。造成电网周波下降损失功率均为600MW以上，因此每次启动都为多台机组同时启动。详见表2。
广蓄机组对电网故障快速响应统计表表2
1.2机构设置
广东蓄能发电有限公司（简称广蓄公司），属下有广蓄电厂和在建的惠州蓄能水电厂（简称惠蓄电厂）。
广蓄公司由广电集团控股（占54%），广东核电投资有限公司占23%股权，国家能源投资公司占23%股权。
广蓄电厂机构设置"三部两室"。香港中华电力有限公司派来电厂工作的员工，是作为电厂聘用的员工，分别安排在电厂机构的相应岗位。早期12人，现在只有4人，到今年底将剩3人。
1.3主要职能
运行部负责实时运行分部和水工观测分部管理。实时运行分部负责全厂范围内机电设备运行管理；水工观测分部负责上、下水库，地下厂房，引水隧道，厂区公路，边坡和厂区建筑的观测、维修管理。
检修部负责电气分部、机械分部和自动化分部管理。电气分部负责全厂电气一、二次设备检修和维护；机械分部负责全厂机械设备的检修和维护；自动化分部负责计算机监控系统的硬件、软件和传感器的检修和维护，工业电视、通讯等设备运行和检修。
生技部负责物资采购，仓库管理，安全监督、考核，档案管理，生产统计，培训和生产系统对外联系。
办公室负责文秘、人事、劳资、行政、财务、汽车管理、保卫和对外联系，同时还是电厂党、政、工、妇、计生的日常归口部门。
总工室负责技改审批，重大技术问题攻关和非常规的大型试验组织协调。下属网络中心负责办公自动化的硬件、软件维护管理。
2运行管理
电厂运行是一个特殊的岗位，他们是第一线生产人员，要求知识面宽，熟悉全厂设备及系统，具有实践经验和事故分析能力，责任心强，反应敏捷，他们的工作表现直接影响到电厂的安全生产。他们要连续倒班，生活没有规律，设备正常时工作量不大，设备故障时工作量大，安全责任重大。
我们针对运行岗位特点参考国外经验，将运行人员的工作分成值守、待命值班（ON-CALL）和定期巡检三部份。
实时运行分部有值长、全控值班员和值班员。其中值长从全控值班员中选拔，经验丰富能胜任事故处理，有最高等级授权；全控值班员为能同时胜任A、B两厂值守工作的运行人员；值班员为只能胜任A厂或B厂值守工作的运行人员。
2.1值守工作
值守工作岗位要连续倒班，每班人数多少对运行人数影响最大。以前电厂每班运行人员人数，按能完成电厂设备较大事故处理的原则进行配备。我厂是按设备正常时的日常工作量进行配备。
我厂值守工作由全控值班员担任，实行六班四倒，每班1人，在厂外行政大楼值守中心上班，负责对A、B厂八台机组进行监控。我厂机组启/停工况转换和负荷调整由广电调度和中电调度负责，只有在通讯故障或监控系统故障时才把控制权收回由值守人员操作。
2.2待命值班（ON-CALL）
待命值班（ON-CALL）由一位值长和一位值班员组成，他们周一至周五，8小时内在厂房上班，周末和8小时外在厂区待命。接到设备故障或事故报告后驾车进厂房处理，若需要检修人员配合时直接通知检修ON-CALL人员到现场参加事故处理。
他们负责将检修设备退出备用和检修后将设备恢复备用的安全隔离措施操作。如果需要监护的话，由值班员操作，值长监护。ON-CALL值长还负责办理工作票许可和结束手续。
运行ON-CALL人员A厂、B厂各设三组，每组由一位值长和一位值班员组成，每周轮班一次。ON-CALL值长是处理事故的第一线指挥员，他有权直接通知各部门人员参加事故处理。
A厂、B厂分别由电气、机械、自动化各一名组成检修ON-CALL组，周一至周五，8小时内他们仍在本班组工作，8小时外在厂区待命。
厂部每周设一名中层干部作为ON-CALL负责人，当班的一周内负责协调较大的事故处理工作，周末行使生产副厂长的职权。
2.3设备定期巡检
为了使巡检到位，能及早发现设备缺陷和事故苗头，我们制订了巡检规程，详细规定各设备巡检周期、巡检内容、要摘录的数据和每天巡检路线。这些都输入到具有条码识别的"智能巡检"数据采集器内，数据采集器会自动提示运行人员一步步做下去。定期对采集的数据在计算机上进行分析。
我厂定期巡检工作由不是当班的一组ON-CALL运行人员负责，从周一至周五，8小时内执行。也就是三组运行ON-CALL人员，一组当班，一组巡检，一组休息，每周轮换一次。
2.4防误操作闭锁
我厂电气设备广泛采用封闭式结构，400V以上的电气设备均有可靠的防误操作程序锁，500KV采用计算机程序闭锁。设备退备检修时，值长把完成这台设备的安全隔离措施所有钥匙锁进一个小盒子内，锁这个盒的钥匙连同办完工作许可手续的工作票交给这项检修工作的工作票负责人。这样在检修工作结束之前运行人员无法改变安全隔离措施，确保检修人员的安全。
我厂投产初期经原广东省电力工业局安监处同意，除500KV操作和装拆临时接地线操作外，均可实行一人操作。十多年来没有发生过误操作。
我们一直采用经认真编写、认真审核的标准操作票。对运行人员进行较长时间培训，分阶段、分系统进行考核，使他们都掌握全部标准操作票。对不同水平人员进行不同的授权。获可以一人在电气设备上操作的只有几位经验丰富的值长。
有这种授权的几位值长技术水平是电厂最高的，只由他一人操作，没有监护人也就没有依赖，自己要对自己生命负责。派出去操作的人要注意他当时的心理状态稳定，这是保证安全的重要条件。
防误操作闭锁装置要象其他主要设备一样定期维护。严格执行闭锁程序，坚决杜绝随便解锁。
2.5规范管理、量化考核
针对我厂运行人员少，素质较高，大部份工作都是一个人独立完成，监管难度大。我们制订了《运行人员规范化工作条例》共有八章179条，尽量详细规范值长、全控值班员、值班员的各项工作，以及"两票三制"等各种制度。
还制订了《工作绩效量化考核实施细则》共有八章87条，每条都有扣分或加分的具体规定。每年都组织运行人员参与对"条例"和"细则"进行修订。成立一个由运行部长和实时运行分部长等人员组成的考核小组，负责定期对每位运行人员进行考核评分。考核结果每季度在厂内局域网公布，有不同意见可以在10个工作日内向考核小组提出。
年终结算，对分数排在最后的一位，要从新竞争上岗。
我们积极开展多方面探索，力图逐步做到"凡事有人负责、凡事有人监督、凡事有章可循、凡事有据可依"。
3检修管理
我厂检修部人员不多，但他们要完成八台机组的小修、事故检修和日常维护工作，机组的大修外聘公司提供劳动力，电厂检修人员也要参加。
3.1"ABC工作卡"系统
为了规范我们的检修工作，避免部份设备检修的关键技能只有个别员工掌握，万一该员工离开电厂后造成影响。我厂建立了设备检修"ABC工作卡"系统。
该系统把设备检修分成A、B、C三类。A类是不用退出设备运行的巡视测量、试验等；B类是需要退出设备并做安全隔离的检修（类似一般小修）；C类是将设备解体处理修复（类似大修和事故检修）。
制订每台设备A、B、C三类检修的周期，按计划申请执行。
编写详细的工作卡，主要内容包括工作人数、工期、安全措施、风险分析、工作步骤，有些还附有照片，使用工具、仪器、仪表，验收标准等。力图让具有一定经验的员工拿到这份工作卡就能进行工作，而且要求达到不同的人做同一工作，方法步骤一样，标准一样。编写"ABC工作卡"的工作量十分大，而且还要不断完善。但这是电厂十分重要的基础技术资料。
该系统对检修新员工培训，实现检修人员一专多能都起到不可替代的作用。
3.2设备维护管理系统
1999年我厂引进美国工业企业广泛使用的MAXIMO设备维护管理系统。该系统主要分三部份：设备管理、工作单管理、物资和备品备件管理等。
设备管理部份：要求将电厂每台设备每个元件都给出一个编号，各种设备的故障类型都有一个标准名称和代码。我们"ABC工作卡"都是该系统的数据库资料，设备出现的各种故障、事故及其处理结果都输入到该系统。积累了设备的这些数据后，方便进行统计和分析，从中可以找出一些规律为状态检修打下基础。
工作单管理部份：我们建立的标准操作票都是该系统数据库资料。每项检修工作从申请到运行操作票、工作票签发、工作许可都归该系统管理。我们通过对这些工作票、操作票统计分析，得知一年中各种检修工作用工情况，也可以得出相关人员一年内完成工作的情况，为考核员工提供依据。
物资和备品备件管理：我厂从采购申请、采购批准、材料入库到领料和领料批准的过程都必须经过该系统，手填采购单和领料单的模式在我厂已经废止。这些基础数据的积累，方便备品、备件材料成本统计。本系统还有各种备品备件和各种材料的最低库存设定，到达最低库存时可自动生成采购单。
3.3开展以可靠性为中心的维修(RCM)
以可靠性为中心的维修（RCM）早期在美国应用于民航飞机维修，现已广泛应用于核电、石油化工和电力等多种行业。
该系统认为设备故障模式不只是以前认为的浴盆曲线特性，而是共有六种故障模式。通过对各个系统的各部件的功能和故障模式进行分析制订出该系统各元件的维修策略。既可以避免维修不足也可以避免过分维修造成设备的可靠性降低。它可以在确保可靠性的前提下节省设备的维修成本。
3.4机组大修管理
我厂机组投运十年才进行第一次大修。2002年底和2003年底分别对#1机组和#3机组进行大修。
大修项目确定、技术措施、安全、质量和进度控制均由电厂负责。自动化设备和电气设备（除定子槽楔更换）的大修工作由电厂检修部员工完成，设备拆、装和机械部份由外包公司完成。
大修现场指挥由电厂检修部正/副部长担任。大修监理由广州健翔咨询有限公司承担。
两台机组大修后处理了安装期间的遗留问题，处理经十年运行积累起来的设备缺陷，还进行多项更新改造。大修后运行情况良好。
4安全生产管理
安全管理要体现"以人为本"和"预防为主"的方针。我厂一方面执行上级关于安全生产管理的各种规章，另一方面积极探索一套有效的安全管理系统，逐渐摆脱强调事后追究，而强调加强安全基础工作，在预防上下功夫。
根据"海恩法则"一次严重事故背后有29次轻微事故，有300次未遂事故，有1000起事故隐患。要清除一次事故必须将隐藏的上千次的隐患、未遂事故等清除，否则事故不可避免。根据安全专家对170万起事故分析得出：人为因素占88%，工程因素占10%，自然灾害占2%。只要我们探索一套科学适用的方法控制人为因素和工程因素，那么绝大部分事故就可以避免。
从1995年开始我厂引进了南非NOSA安、健、环"五星安全"管理系统，逐步把这套系统的理念和具体做法结合到我厂的工作实践中，逐渐变成每位员工的自觉行动。2000年～2003年连续4年获"四星"级，今年八月下旬南非评审专家到我厂评审，我厂获"五星"级，得94.41分的好成绩。91～100分为"五星"级。NOSA安、健、环评定的星级只在一年内有效，不是终生制。
NOSA安全、健康、环保"五星安全"管理系统分为五个方面，共七十二个元素。我们结合本厂情况按国家或行业标准制订这七十二个元素涉及的各项工作的标准，用这些标准来规范我们的各项工作，在日常实践中要有文字记录反映员工是遵从这些标准工作的，现场状态也反映所有设备、设施、环境都符合这些标准。
该系统强调每个员工的参与，在进行每项工作开始前要进行风险分析，然后采取措施尽量降低风险。强调采用技术措施降低风险，而个人防护只是最后一道防线。
每年自己内审两次，内审查出的不足，限期整改。每年请南非NOSA公司专家来厂进行评审，重点查有关记录，其次是现场。最后给出得分和星级，并提交详细报告，指出不足和需要整改的地方。评审过程对前一年提出的整改项目也是重点，若只停留在去年水平，则达不到原来分数。该系统重视不断改善、不断提高。
5结束语
1小水电技术经济可行性分析
在我国小水电定义为电力装机50MW及以下的水电站。小水电是一门比较成熟的发电技术。它的主要特点是：
1）资源丰富。我国小水电可开发量为8700万kW（80年代水能资源普查结果），占全国水电资源可开发总量的23％，位居世界首位。
2）分布广泛。可开发的小水电资源广泛分布在全国1573个县（市）。西部地区为5828万kW，占全国可开发量的67％；中东部地区为2872万kW，占33％。小水电资源分布较之煤炭、油气等其它能源资源分布更具普遍性，尤其对西部地方经济有更好的可及性和亲和性。
3）开发灵活。小水电可以分散开发、就地成网、分布供电。开发容量根据需要，从几个、几十个、几百个千瓦到上万千瓦。能为户、村、乡（镇）及县（市）提供所需电力，具有极强的适用性和辐射性。此外，小水电规模小，资金量也相对少，开发技术成熟，工期短，见效快，维护方便，运行费用低。经济贫困地区开发小水电较之开发大中型水火电更具技术经济上的可行性。应该说，在国家集中资金开发大型发电工程时，地方政府最适于组织小水电的开发。
由于小水电在解决农村能源供应、改善生态环境、扶贫及促进农村经济发展中的重要作用，使其在我国获得了长足发展。自上世纪六、七十年代以来，农村水电供电区逐步发展，迄今已接近全国近1／2的地域，拥有全国1／4的人口，建成小水电站4万多座，装机容量达到2626万kW，年发电量900多亿kW·h，占全国农村电力市场总用电量30％左右的份额。
开发利用小水电资源产生了巨大的经济效益和社会效益。目前小水电已成为中西部山区社会经济发展的重要支柱，它以电气化带动城镇化和工业化，促进经济结构调整。随着当地经济的繁荣和不断发展，加快了脱贫步伐，解决了农村用能，增强了民族团结，促进了边疆地区的稳定。
尤其在为边远地区无电人口提供基本电力公共服务方面，小水电具有明显经济优势，一直发挥着不可替代的作用。通过“七五”、“八五”和“九五”653个农村水电初级电气化县建设，不仅解决了1．2亿无电人口用电问题，而且普遍大幅度的提高了当地农村用电水平。目前全国尚有3000多万无电人口，约一半以上分布在小水电资源比较丰富的地区。这些地区地理位置极为偏远，负荷少而分散，用电网延伸来解决供电问题是不现实的。因此，小水电将继续在我国最终解决无电人口的攻坚战中发挥重要作用。
小水电还具有良好的生态效益。目前我国小水电年发电量约合3000万t标准煤，其生态效果相当于免除7000万t二氧化碳等温室气体及大量烟尘污水的排放。开发小水电为农民生活用能和农业生产以电代柴提供了基本条件。以电代柴减少了小水电供电区内自然林砍伐，封山育林和退耕还林效果十分显著，森林覆盖率与年递增。涵养了水源，防止了水土流失，生态环境正迅速得到恢复和改善。
2小水电政策环境现状分析
与可开发小水电资源总量相比，我国小水电开发率较低，只有30％左右。小水电发展缓慢是由于自身存在的弱点及外部经济政策环境等多种原因造成的。应该指出的是：
我国现有的能源宏观经济政策环境并不利于小水电的发展。小水电历经坎坷发展到今天的规模，动力主要源于地方政府发展地方经济的利益驱动。它表现出良好的外部经济性，但内部经济性及自身利益却难以保障，缺乏可持续发展的机制。
为了促进小水电事业的发展，在小水电发展的不同时期，国家和地方政府制定了一系列扶持政策，按种类划分可分为行政强制型、经济激励型和创建市场型。属行政强制型的政策是《电力法》中关于小水电的规定。
属创建市场型的政策是国家关于农村小水电“自建、自管、自用”的方针。属经济激励型的政策包括：1）“以电养电”政策；2）国家扶贫资金可用于农村小水电建设的政策；3）小水电交纳6％增值税政策；4）小水电建设专项贷款政策（已取消）。
这些现行政策是以基于计划经济的经济激励政策为主，而很少涉及市场经济的基本要素即价格和供需关系，市场机制的作用基本没有体现出来。行政强制型政策中也没有对小水电作定性和定量的规定，尤其是在上网权、电量方面缺乏具体配套政策和操作性。创建市场型政策虽然出台较早，涉及到了产权问题，但很不完善，在国家经济体制改革的诸多复杂因素下难以执行。在经济激励型政策中侧重于利用税收和补贴的调节作用，而没有充分利用价格这一市场要素对资源的配置作用。由于取消了专项贷款、财政补贴的有限性和6％增值税政策在大部分地区没有得到执行，具有公益性质的小水电实际上是在激烈的市场竞争中随波逐流。如不及时采取必要的保护措施，在“厂网分开、竞价上网”的电力体制改革中，小水电将会遭受更大的冲击。总之，脱离了政府政策扶持，是我国小水电在电力市场竞争中步履艰辛、发展迟缓的重要原因。当前小水电发展急需立足于市场经济条件的新型激励政策。
3小水电市场化运作中存在的问题
小水电自身存在着生产规模小、工程造价持续增加、丰枯矛盾、技术装备和运营管理水平不高等内部不利因素；同时也存在电力输出困难、电价机制不顺、市场发展缓慢、公益性制约等外部影响。在诸多矛盾中电力生产规模小、输出困难、丰枯矛盾、电价机制不顺及公益性制约最为突出，直接影响到小水电的经济效益和市场竞争力，导致投资回报率偏低，融资困难，缺乏良性循环滚动发展的能力。
1）电力生产规模小。可再生能源在商业化运作中面临的共性问题是：可再生能源市场相对狭小，小规模的生产造成较高的工程设备投资成本，低产量的能源生产又会造成较高的能源生产成本。小水电也不例外。在现行的能源宏观经济政策环境中，装机容量大部分在千瓦以下的小水电企业与装机容量几十万乃至几百万千瓦的大型常规能源发电企业竞争无疑处于弱势地位。
2）电力输出困难。由于国家电网和小水电的所属关系不同，长期以来小水电发电上网问题不能很好解决，要么不能上网，要么上网电价很低，使得小水电成本增加，投资风险增大。
3）丰枯矛盾。我国小水电大部分是径流式电站，缺乏调节能力，在丰水期往往造成系统电力有余，小水电大量弃水；而枯水期造成电网缺电。这也是使小水电成本提高的重要原因之一。
4）电价机制不顺。小水电电价形成缺少规范化的政策法规。电价制定与调整，往往是根据决策者自身对工作经验、企业现状和国家政策未来走向的理解进行决策，带有较大的主观性和随意性，科学性不足。此外，在小水电价格构成中没有包含其外部经济性应得的合理报酬。小水电现行电价水平既背离价值规律，又不能反映供求关系。不利于通过市场配置资源，严重影响了小水电企业的生存、巩固和发展。
5）公益性制约。相当多的小水电是依附于水利工程而建，除了发电，还兼有防洪、灌溉、供水等综合功能。汛期弃水、灌溉和供水用水都会影响到发电用水。为了防御洪水灾害，小水电要提前泄洪腾空库容。为了确保工农业和城镇用水，小水电经常反季节提高水位，错过发电机会；或是长期在低水头运行，机组出力下降，经济效益随之受损。梯级开发的电站这方面的损失则更大。
4小水电激励政策设计思路
小水电激励政策设计是一项复杂的系统工程。在设计政策框架时既要考虑国家宏观经济政策背景，对其内、外部经济性进行综合分析评价，找出影响其发展的主要因素。同时也要注意吸取国外成功经验，将市场机制引入小水电激励政策体系。此外，小水电具有清洁能源和保护生态环境的特性，制定政策时应与环境经济政策结合起来。以保证与有关部门政策的融合性，达到提高经济体系整体效益的目的。
我国目前常规能源大型火电平均单位千瓦造价为4000元／kW～5000元／kW；小水电平均单位千瓦造价为6000元／kW～8000元／kW；风力发电平均单位千瓦造价为9000元／kW～12000元／kW。常规能源大型火电平均单位电能成本为0．20元／kW·h～0．30元／kW·h；小水电平均单位成本为0．30元／kW·h～0．40元／kW·h；风力发电平均单位成本为0．40元／kW·h～0．50元／kW·h。小水电的经济性与风力发电比具有一定优势，但与常规能源大型火电比则缺乏竞争力。
小水电站经济性典型调查分析结果表明，在诸多影响小水电效益和发展的原因中，发电量是重要的制约因素。小水电发供电收益普遍达不到对项目设计进行财务评价时的预期值。小水电实际发电量是决定小水电单位电能造价及生产成本高低的主要因素。我国小水电年发电利用小时数明显偏低，实际发电量大大低于设计电量，也明显低于折减后的有效电量。影响发电利用小时数的原因与上述小水电自身及外部存在问题有密切关系，除了电力输出困难、丰枯矛盾和公益性制约等因素外，还有气候变化导致的径流年际与年内变化、峰谷矛盾、负荷特性限制及机组检修事故停机等因素也是影响发电利用小时数的原因。所有这些因素使小水电实际年发电量比设计年发电量要少30％左右，有的则高达50％以上。
小水电的折旧和利息是决定小水电单位电能造价及成本高低的另一重要因素。调查结果表明，折旧和利息两者分别占小水电单位平均成本的19．6％、31％。原因是小水电大部分建在经济落后的偏远山区，当地财力十分有限，因此小水电的负债率一般较高，大部分都在80％左右，有的高达90％以上。
小水电运行成本占单位平均成本的26．6％，用于维修及人员工资福利的比重较大。这一方面说明小水电的技术设备和管理营运水平亟待提高，另一方面也表明小水电的利润率低，企业没有足够的财力搞技术改造和科技创新。把握住实际发电量及生产成本中其它影响小水电效益的因素这条主线，将激励政策的出发点建立在市场基础上，有针对性地运用行政命令、经济激励、创建市场等多种宏观调控手段，突出行政强制性政策和电价的作用，帮助小水电克服发展中的种种来自其内部和外部的障碍与困难，应是我们构筑小水电激励政策框架时所遵循的基本原则。
5小水电激励政策框架设计
1）强化行政强制型政策。借鉴国外成功经验，在向市场经济过渡时期，对能源工业中的弱势产业可再生能源，应更多运用行政强制型政策促进其发展。这类政策包括配额制及各级政府的有关法规。政策制定重点应明确和量化小水电市场份额和发展目标，规定在地方电力建设中可再生能源发电需占有一定比例。确保小水电等可再生能源发电的优先上网权及电网收购全部电量。这有利于消除影响小水电发供电效益的来自体制上的不利因素。
配额制在许多发达国家已被证明是行之有效的可再生能源激励政策，建议加快组织实施。同时要争取国务院出台关于加快农村小水电发展的法规，推动地方政府法规的制定。如广东省1996年出台的《关于加快农村小水电建设的决议》，这一具有法律约束力的地方法规，对小水电优先开发、优先上网、优先收购、电价机制、财政补贴等方面做了明确规定；陕西省也在制定小水电生产配额及对小水电实行电价优惠方面做出了规定。这些地方政府法规均有力地推动了当地小水电的发展。
2）突出电价配置资源的作用。我国电价体系就环境成本而言依然存在严重扭曲现象。突出表现在高污染的火电生产原料价格偏低，由污染造成的环境成本没有计入生产成本，环境空间被无偿使用。今后在确定电价机制时，应考虑环境因素的影响，使电价准确反映电力与环境的真实价值。最终建立起一个可持续发展的价格机制。
建议在实行厂网分开，竞价上网后，政府对小水电上网实行市场价格保护，不直接参与同常规能源竞争。并在此基础上建立起激励与约束相结合的小水电上网限价制度。既要对小水电上网实行电价保护，对由公益性制约和外部经济性增加的生产成本进行补偿，使其获得合理利润，又要促使小水电不断降低成本，提高小水电的竞争力。这一制度的核心是：政府为小水电制定上网的最高限价，只要小水电企业的报价低于限价水平，电网只能收购不能拒收。而高于这一价格的小水电企业则会被淘汰出局。
小水电竞价上网限价的确定，可以参考英国等市场经济国家比较成熟的公用事业价格规制模型。由此小水电上网限价的初始定价模型可以设计为：P＝C×（1＋R）＋T＋V（其中：P为政府规定的上网最高限价；C为小水电企业的平均社会生产成本；R为成本利润率；T为法定税金；V为考虑供求、政策等因素的调整额度。）小水电上网限价的调整模型为：P′＝P×［1＋（ROI－X）］（其中：P′为调整价格；ROI为消费物价指数；X是小水电劳动生产率的提高幅度）。这种定价方法与激励和约束相结合的定价原则相符合，能够有效的反映对小水电外部经济性的回报及对由公益性制约引起成本增加的补偿。
3）完善税收政策。要继续执行小水电交纳6％增值税的政策。应明确不转供大电网电力的小水电，按照“交6％，免11％开具增值税发票”核定电网供电部门的增值税额，或实行先征后返，确保落实小水电减税政策。参照国外经验，应积极制定能源环境税收政策，对能源生产过程中产生的环境污染，特别是二氧化碳等温室气体增设排放费，收费用于补贴清洁可再生能源建设。
国内外大量工程实践表明，对水利水电工程进行全面的监测和监控，是保证工程安全运行的重要措施之一。同时，将监测和监控的资料及时反馈给设计、施工和运行管理部门，又可为提高水利水电工程的设计及运行管理水平提供可靠的科学依据。
1高新测控技术的基本要素及其功能
现代化的测控技术[2],应该具有采集数据、科学管理数据，及时或实时对水利水电工程的安全状况作出分析和评价，并对其异常或险情作出辅助决策等功能.因此,高新测控技术的基本要素包括数据采集系统、数据管理系统和分析评价系统及其计算机通讯网络支撑等(见图1)。
图1水利水电工程高新测控技术示意图
1.1数据采集系统
通过测控单元(MCU)自动采集、笔记本电脑现场采集或人工观测埋入坝体或安装的传感器采集的监测效应量(大坝的变形、渗流、应力应变和温度等)和影响量(水位、气温、降雨和地震等)，并输入计算机的数据库。其中，自动化数据采集系统可以实现实时采集，半自动化和人工采集为定期采集。因此，自动化采集数据一般是对水利水电工程关键部位(或坝段)主要监测量(变形和渗流等)的采集。
1.2数据管理系统
由数据采集系统采集的数据进入计算机数据库后，由数据管理系统对其进行科学有序的管理。包括将电容、电感、电阻、电压、频率等转换为位移、扬压力、渗流量、应力应变、裂缝开合度以及温度等，及它们的误差识别和处理，并将监测量按有关监测规范进行整编和初分析；编制月报和年报等。
1.3分析评价系统
分析评价系统根据监测到的数据，进行观测资料的分析和反分析，结构和渗流正、反分析，建立各类监控模型和拟定监控技术指标等；将收集到的工程设计、施工、运行管理、有关法规和规范等方面的专家知识进行编辑，构成分析、评价、辅助决策等方面的知识库和推理分析知识。
现简述几种传感器的主要工作原理及其应用情况.
(1)差动电阻式传感器
该传感器为美国加州大学卡尔逊教授所研制。置于其内腔的两根弹性钢丝作为传感元件，受力后一根受拉、一根受压.当环境量发生变化时，两者的电阻值向相反方向变化，根据两个元件的电阻值比值,测出物理量的数值。
我国南京电力自动化设备厂从20世纪50年代开始，已研制出几十万支差动电阻式传感器，并应用于大量的水利水电工程中，取得了成功经验。
(2)振弦式传感器
由前苏联的达维金可夫发明。其核心元件是一根钢弦，钢弦的一端固定，另一端则固定在测量元件(受压膜片或测量端块)上。当受力后，钢弦长度将产生微小变化，引起固定频率的变化，从而测出物理量的数值。
加拿大的Rocktest公司，美国的Sinco,Geokon公司等生产的振弦式传感器性能良好，其中真空式为最佳。近几十年来，我国较多的工程应用了这种传感器。
(3)差动电容式传感器
由我国南京电力自动化研究院研制。其工作原理是，将垂线或引张线穿过由4块组成矩形的电容极板中，当测线发生位移时，电容极板的电容产生变化，从而测出位移量。
该传感器经过20多年的完善，其精度和长期稳定性等均有较大提高，已在不少水利水电工程中应用。
(4)差动电感式传感器
首先由原法国的Telemac公司研制。其工作原理是，当高频交变电流通过垂线坐标仪时，在周围产生交变磁场,接收点的磁感应强度与导线距离成反比；当垂线产生位移时，接收点测得的感应电势发生变化,其变化量的大小反映位移量的大小。
该传感器在我国龙羊峡等水利水电工程中得到成功应用。我国有关厂家也仿制了这类传感器。
(5)步进马达式传感器
由原法国Telemac和意大利ISMS公司研制.其工作原理是，由步进电机驱动光电探头，探头中的光照准器先后对准基准杆和垂线钢丝，然后返回原点，在此过程中，测量电路记录探头前进及返回基准点和垂线钢丝的脉冲数,经计算得到位移量。
该传感器的机械部件较多，易出现故障，其长期稳定性也不易保证。我国有关厂家也仿制了这类传感器，在实际工程应用中的故障率较高。
(6)CCD传感器
由河海大学结合国家三峡工程重大基金项目研制。该传感器由若干个特别研制的CCD线阵模块和发光二极管阵列模块组成，当垂线穿过并产生位移时，CCD线阵模块记录垂线位移与基准点的位置，从而计算出位移量。
该传感器技术先进，精度和可靠性高，在上标和响洪甸等水利水电工程中得到应用。
(7)其它新颖传感技术
①光纤传感技术光导纤维是由不同折射率的石英玻璃包层及石英玻璃细芯组合而成的纤维。它能使感受到的各种物理量而计算出监测量，以及传送感受的信息通讯。目前，应用于光纤传感的监测量主要是裂缝，应力应变尚需进一步研究。应用信息通讯较为广泛，且安全可靠。
②CT技术意称计算机层析成像。它指的是在不破坏物体结构的前提下，根据物体周边所获取的某种物理量(如波速、X线光强)的一维投影数据，应用数学方法，通过计算机处理，重构物体特定层面的二维图像及其由此重构的三维图像；从而定量描述物体内部材料分布和缺陷。该技术将成为工程结构物内部隐患监测和老化评估的一种重要手段，在国内外得到应用，我国丰满水电站等工程中也得到成功应用。
③渗流热技术依据渗流场与温度场同时满足扩散方程及其初始和边界条件的原理，利用埋设的温度计测值分析渗流场的分布及其异常部位。
④GPS技术利用卫星定位技术(GPS)监测堤坝和岩土边坡的表面变形.
⑤激光传感技术由激光点光源(即发射点)发射的激光与激光探测仪(即接收端点)构成激光淮直线，由发射的激光在波带板及支架(测点)上观测位移量。它可分大气激光和真空激光准直，其中的真空激光准直除包括激光点光源、波带板及其支架和激光探测仪，即发射点、测点和接收端点以外，,还有真空管道。我国丰满和太平哨水电站等大坝坝顶水平位移和垂直位移的10多年观测资料表明，真空激光准直具有精度高、长期稳定等优点。
2.1.2数据采集装置数据采集装置将各类传感器测出的物理量(如电阻、电阻比、电容、电感和频率等)转化为数字量(如位移、渗压、应变和温度等)，即A/D转换,以便远程输送。当距离超过100m以后，传感器输出的电量和频率等信号，随距离的增大急剧衰减，以至无法测出物理量，但数字量可远距离输送。因此，一般将几十个传感器按部位接入数据采集装置，使传感器观测的物理量转换为数字量。按监测方式不同，数据采集装置可大致分为以下几种类型。
(1)自动化数据采集装置国内外自动化数据采集装置主要有，美国Geomation公司的2300系统、Sinco公司的IDA系统；我国台湾研华公司的ADAM4000和ADAM5000系统；南京电力自动化设备厂的FWC-1系统等。按结构的不同可归纳为总线型和集散型两大类。
①总线型结构Geomation公司的2370型、IDA、ADAM4000、ADAM5000以及FWC-1等系统均属于总线型结构.以IDA系统为例,其系统结构见图2(a)，模块箱的结构见图2(b).图中主机为工控机，中继起联接和中断作用。
IDA母线有二线信号、二线电源；A1～An是智能测量模块，每个模块可接8个传感器；B1～Bm是智能传感器。A和B有解释指令、多路传输、A/D转换和错误查询等功能。同时具有自动和人工测读的两种功能，并可防雷。
②集散型结构Geomation公司研制的2350型、2380型等系统属集散型结构。其系统结构见图3。
从图3中可见，NMS为主机；NRU起中继和网点(即可转成有线的调制信号)的作用；MCU(3)是异地单元,也起中继作用(距离近的可以不用)；MCU(4)和MCU(5)也是异地单元，但它能起无线电发射和接收作用；MCU(6)～MCU(N)是监测传感器。在这两种型式中，总线型结构具有抗干扰能力强、可靠性高、现场调机方便和造价低等优点。其中Geomation公司的2370型、IDA等系统可接入电式和频率式传感器。
(2)人工或半自动化数据采集装置人工或半自动化数据采集仪可在现场测读传感器的测值，或用笔记本电脑采集。其中，差动电阻式采集仪主要有SQ-2型数字电桥、XJ型数字式电阻比检测仪、ZJ型数字式和PSM-R型电阻比检测仪等；钢弦式采集仪主要有SDP-3型钢弦温度测试仪和GPC-1型袖珍式钢弦频率测定仪等。
2.2数据管理系统
水利水电工程大坝可埋有几百个、几千个甚至上万个传感器。如长江三峡水利枢纽建筑物就埋设约一万多个传感器，其采集数据每年达几百万个，并随着观测年限的增加，数据将越来越多，对这些海量数据必须进行科学有序地管理，以便为分析评价系统提供可靠的信息。数据管理系统的核心是数据管理软件和应用软件。
2.2.1数据库管理软件平台在大、中型水利水电工程中，目前常用的数据库管理系统有Oracle、Sybase、Informix以及SQLServer等4大类。其中以Oracle和Sybase数据库在中国应用最广。而Sybase为单进程、多线索结构，即通过单进程的多重通路来同时服务于多用户，提高内存的有效使用率，便于优先程序的查询。因此，Sybase数据库无论在总体结构、功能和特性等方面都有较大优势。本文作者开发和研制的7个大型水电工程的数据(或信息)管理及专家综合评价系统，主要采用了Sybase数据管理系统。在小型水利水电工程中，目前常用的数据库管理系统有DBase，Foxbase和Foxpro等。而Foxpro为用户级数据库系统,目前采用较多。
2.2.2数据库逻辑模型检测的目的是分析评价工程的安全状况。因此，根据分析评价的需要，数据库的逻辑模型包括工程档案、原始数据、整编数据和生成数据等4个分库(见图4)。
(1)工程档案分库该分库管理工程概况以及与工程安全有关的设计、施工资料等.
(2)原始数据分库管理监测资料的原始数据，包括物理量(电阻、电阻比、电感、电容、频率等)和监测效应量(变形、扬压力、渗流量、应力应变和温度等)，并应保证原始数据的真实性。
(3)整编数据分库依据有关标准和规范，对原始数据进行误差识别和转换；按结构单元和监测项目进行整编，包括测值统计表及其过程线图，以及特征值(如最大值、最小值等)和环境量(如水位、气温、降雨、地下水位等)的统计等；对测值进行初步分析，初步识别异常值以及复测；编制日报、月报和年报，其中，日报是刊录测频高(每日一次或数次)的自动化监测系统的数据。
(4)生成数据分库对监测资料分析和反分析的成果，结构和渗流分析和反分析的成果，以及与工程安全有关的设计、施工和运行的专家知识等进行管理，为工程安全分析评价提供定性和定量的依据。主要包括大坝或各结构单元在各荷载组合工况下的应力和位移、坝体温度场、坝体和坝基渗流场(等势线和流线)；位移和扬压力的力学规律计算值；各测点的统计模型，变形测点和空间位移场的确定性模型和混合模型；变形、应力和扬压力的监控指标；历次异常或险情的分析评价成果等。
2.2.3应用软件根据数据库的逻辑模型,在数据库的软件平台上，开发和研制数据库的应用软件，主要包括：
(1)菜单编程对数据库的菜单和各个分库的菜单等编制应用程序。可以采用下拉式或全屏幕式。
（2)原始数据管理的应用软件包括与采集系统相联的通讯软件；按结构单元和测控装置将传感器监测的物理量(电阻、电阻比、电感、电容和频率等)或数字量(变形、渗压、渗流量、应力应变和温度等)编制成图表的软件。
(3)整编数据管理的应用软件包括误差识别和处理程序；将物理量转化为数字量(应变转化为应力，以及测控装置没有转换为数字量的物理量)；按结构单元，将数字量及其相应环境量编制整编成图表的软件；初分析软件；编制日报、月报和年报的软件等。
(4)生成数据管理的应用软件包括对监测资料分析和反分析成果、结构和渗流分析和反分析成果，以及有关专家知识等，并编制成相应图表的软件。
2.3分析评价系统[3]
对水利水电工程监测和监控的目的是，依据监测资料和相应的专家知识，对工程的安全状况作出综合分析和评价。因此，完整的现代测控系统必须包括分析评价系统.其功能是依据监测资料、结构、渗流等分析和反分析成果，以及与工程安全有关的设计、施工、运行管理、法规和规划等专家知识，对监测资料进行分析和评价，从中寻找异常值或不安全因素，并对此进行成因分析和辅助决策等。因此，分析评价系统应包括资料评价、综合检查分析、观测检查、物理成因分析、专家综合诊断和辅助决策等部分，其结构和流程分别见图5和图6。
2.3.1资料评价应用时空分布、力学规律、监控模型、监控指标、日常巡查和关键问题等6类评判准则，对监测值进行分析评判，从中识别异常值或不安全因素。
2.3.2检查分析对异常值或不安全因素，通过同一部位的同类监测量、相关监测量和环境量的综合分析(或相关分析)检查，从中识别引起异常值或不安全因素的成因。如由观测引起的，则进入观测检查；是由结构和荷载引起的，则进入物理成因分析。
2.3.3观测检查对由观测引起的异常测值，首先检查观测记录，然后检查采集系统。对观测记录错误的测值宜进行删除或修改；对监测采集系统引起的异常测值，在排除故障后重测并进行修正。
2.3.4物理成因分析对由结构和荷载引起的异常值或不安全因素，首先检查环境量(或外因)有无产生特殊荷载工况。若有，则分析坝基异常(包括变形、稳定和应力等)成因，然后分析建筑物异常(变形、应力、裂缝等)成因，当稳定和强度满足安全要求时，则“异常”或“不安全因素”是由荷载引起的，为结构调整所致,所以属基本正常。若无特殊荷载工况，则反分析坝基和坝体的计算模型和计算参数等；然后，正演分析监测量,若与实测值一致，则为计算条件改变而引起的；并复核坝基和坝体的稳定和强度，若满足安全要求，则虽为结构引起，但尚属基本正常；若稳定和强度不满足安全要求，则为异常或险情，随即进入辅助决策。若分析不出物理成因，则进入专家综合诊断。
2.3.5专家综合诊断对异常或不安全因素的疑难杂症，即难以分析成因的，进行专家综合诊断，包括对其影响因素和安全度的专家综合评判。
2.3.6辅助决策依据异常或险情的程度，首先提出报警级别，然后提出辅助决策的建议。其中报警级别分三级，一级为险情，二级为异常，三级为局部异常。辅助决策建议包括运行控制水位和补强加固处理措施的建议等。
2.3.7支持库群为了给以上分析评价提供定量依据，该系统还包括数据库、方法库、知识库和图库等支持库群。
(1)数据库主要管理监测资料及其分析和反分析成果，与工程安全有关的设计、施工和运行资料等。
(2)方法库依据安全分析评价需求，方法库主要包括监测资料分析和反分析软件包，结构和渗流分析软件包,综合分析和评价程序，以及辅助决策程序等。如本文作者给多座水利水电工程开发的分析评价系统中，共设置40个程序。其中，监测资料分析和反分析软件包有监测资料预处理、资料分析和反分析等22个程序；结构和渗流分析软件包有规范法的应力和稳定分析，有限元静力、动力以及粘弹性和粘弹塑性分析等13个程序；综合分析和评价包括影响因素和安全度评价等2个程序；辅助决策包括报警、洪水反调节等3个程序。从而，总体上能满足安全分析和评价的定量分析需要。
(3)知识库包括专家语言的定量化知识,隐蔽薄弱部位的设计和施工的专家知识，历次安全定期检查以及异常或不安全因素的分析评价成果等。
(4)图库包括图形库和图像库。其中，图形库包括分析和评价过程中的各类图表；图像库包括分析评价结论的多媒体演示等。
2.3.8分析评价的人工智能技术为了实现分析评价的人工智能化，分析评价系统采用正向推理、反向推理、混合推理和元控制等4种技术。其中，正向推理为已知问题的事实，在知识集中寻找匹配知识，反复循环直至找到有解结论；反向推理为已知或假设结构，从知识集中寻找匹配的解，反复循环，直至找到匹配的解；混合推理为融合正向和反向推理的原理，先正向后反向或先反向后正向；元控制是将元知识(即知识的知识)构成元知识库，以求解问题的目标。
2.4计算机及通讯网络技术
由于高新测控技术是将数据采集、信息管理和分析评价融汇在一起的庞大系统工程，必须在现代计算机及通讯网络技术的支持下才能实现。
2.4.1计算机网络拓扑结构常用的拓扑结构有总线形、星形和树形等(见图7)。其中，总线形结构为网络所有结点连在通信总线上；星形结构为网络所有结点连接在中心结点上，由中心结点负责数据处理和交换；树形结构为自顶而下的层次化的扩展式结构，顶部结点为根结点，连接2个以上结点的称为支节点，以下为端结点，以根结点为网络核心、支结点为子网络中心、端结点为面向用户的桌面。
一般大中型水利水电工程结构单元(如坝段)较多、布置的测点也较多，宜用总线形；对省局(厅)或大网局，由于所属水利水电工程较多，分布也广，而需要由局中心控制时，宜用星形结构，其中一个结点为一座水利水电工程；对特大型水利水电工程.如三峡工程，由于分项工程较多，宜用树形结构(见图8)。
2.4.2计算机通讯网络平台单个的水利水电工程一般用局域网，可采用高速光纤、载波或微波等网络通讯。对省网局(厅)或大型水利水电工程需要有外部技术支持的，一般采用广域网，亦可采用以太网或Intranet网等。
2.4.3计算机工作方式一般采用C/S(客户机/服务器)方式。其中，服务器主要存储监测数据以及与工程安全有关的设计和施工等资料，应该有强大的存储和处理数据的功能；其型号和数量视工程规模、监测项目的多少，由需求分析确定，一般应有双机或多机热备份。客户机主要面向用户的分析评价和辅助决策等，可由多台并行计算机完成。
3结语
(1)现代化测控技术应包括数据采集、管理和分析评价等功能，以及完成这些功能的计算机软硬件环境和通讯网络环境。
(2)数据采集包括传感器和测控装置，完成A/D转换，以便监测的数字量能远距离输送。
1．1大坝施工管理数字化
1．1．1安全管理(1)缆机防碰撞系统。大岗山水电站大坝主体工程施工需用混凝土量322万m3，钢筋制安量3．5万t，模板周转量1．5万t，其他辅助材料4．3万t。坝体施工的主要吊装设备为4台平移式缆索起重机和4台塔式起重机等设备。这些设备布置在狭窄的施工场地上，工作范围彼此重叠，为了防止大坝施工现场施工设备的碰撞，避免由此产生的事故对人员、设备的伤害及施工进度的影响，大岗山公司于2013年5月开发建设完成一套大坝施工设备防碰撞预警系统。该系统可实时地自动检测各施工设备及其相关部件(如臂架、塔架及吊钩等)的位置、运动方向和速度，将采集到的信息通过无线网络传输给基站;在基站经过防碰撞算法的分析和计算，得到各施工设备的空间位置(包括臂架、塔架和吊钩等)及其运动趋势，若设备间相互距离过近并存在碰撞的可能时，基站通过无线网络将相应碰撞信息发送给相关设备;碰撞信息通过安装在各设备操作室的工业用平板电脑实时显示，提醒可能发生碰撞设备的操作人员采取相应措施提前避让，避免碰撞事故的发生。大岗山大坝施工设备防碰撞预警系统自投入运行以来，报警准确及时，系统涵盖的设备之间从未发生过碰撞事件。(2)缆机远程监控系统。为采用最快捷的方式对缆机设备进行维护，减少维护时间，缩短故障停机时间，大岗山公司与杭州国电大力机电工程有限公司于2012年4月开发建设完成缆机远程监控系统。该系统通过网络将4台缆机运行的所有参数实时传输到杭州国电大力机电工程有限公司，工作人员在办公室就能实时了解4台缆机的位置、起吊重量、运动方向、速度和电气等运行状态。当发生电气系统故障时，系统可通过检阅故障代码作出判断，在系统恢复时直接对系统参数的设置进行调整。厂家技术人员通过远程监控系统可及时发现产生问题的原因，弥补缆机现场维护专业技术力量的不足，通过电话指导将故障设备的处理方案及时通知现场维护单位，从而极大地缩短设备维护和故障检修停机时间，提高了设备工作效率。1．1．2质量管理(1)拱坝施工期温控决策支持系统。大岗山水电站大坝混凝土标号高，水泥水化热大。浇筑仓达1700多个，设计埋设传感器2000多支。根据拱坝的结构要求，横缝须接缝灌浆，以形成拱圈受力，拱坝温度控制的难点和重点是控制最高温升和降至封拱温度，需要一期冷却、中期冷却和二期冷却3个过程才能降至接缝灌浆温度。整个温控过程历时120d，且日降温速率都有严格的要求，一旦超标极有可能产生温度裂缝，所以，大坝混凝土温控工作难度大，工作量大，过程控制风险大。由于传统的测温方法采集效率低、数据的实时性差、人为干扰因素多，因此无法满足大岗山水电站精细化的温控管理需求。拱坝施工期温控决策支持系统由武汉大学于2011年5月研发投用。该系统利用物联网技术，在数据采集中应用数字化方法，提高数据采集的效率、及时性与准确性，避免了传统作业方式带来的弊端。系统中应用的数字温度计+数字温度采集器+数字化温控管理平台的组合方案，实现了大坝混凝土数字测温。该温控决策支持系统能够记录混凝土从生产、入仓、浇筑乃至后期养护全过程中的温度数据，形成每一仓的温度检测统计数据，包括出机口温度、入仓温度、浇筑温度、最高温度、环境温度等。该决策支持系统能够展示每组数据平均值、最大值和最小值，通过对比标准，计算出合格率，也可以记录各仓各支温度计的实时温度信息，绘制各仓平均温度变化曲线及单支温度计变化曲线，还可以记录每天的气温监测数据，统计每日监测次数、平均温度、最高与最低气温及最大温差，并在图表中绘制气温曲线，包括日平均温度曲线和日最大温差曲线。(2)拌和楼运行监控平台。拌和楼运行监控系统由武汉英思科技公司于2013年4月研发投用。该监控系统通过与拌和楼生产系统的数据接口，可以实时采集拌和楼生产数据和配合比信息，主要内容包括:拌和楼编号、生产时间、总方量、使用部位、设计配合比、生产配合比、操作员等。通过对拌和楼信息的采集，可以实时跟踪了解每一盘混凝土的拌和生产情况，分析其配合比水平;从拌和设备的维度分析拌和楼的出力情况;从时间维度分析拌和楼的生产强度(可间接分析出浇筑强度);从施工部位温度统计混凝土的方量。1．1．3进度管理(1)大坝混凝土浇筑施工进度仿真系统。大岗山大坝混凝土月最高浇筑强度为13．5万m3，工期紧、施工强度高、制约因素多，譬如，相邻坝段高差不能超过12m，最大高差不能超过30m，坝段悬臂高度孔口以下部分不能超过60m，孔口以上部分不能超过45m，另外，深孔坝段结构异常复杂，钢筋制安量非常大，异型结构多，备仓进度慢。为了解决上述施工管理过程中遇到的各种问题，协调各个施工部位合理施工，紧密衔接各种工序，保证大坝各坝段连续、均衡上升，大岗山公司委托天津大学开发了大坝施工进度仿真系统(DGS－DamSim)，并于2012年6月投入使用。该子系统主要包括九大模块，即施工参数模块、仿真计算模块、对比分析模块、图形显示模块、数据输出模块、实际进度模块、信息查询模块、数据库管理模块及帮助模块。该系统支持坝体动态分层分块、大坝施工过程动态跟踪、实时仿真计算、施工进度预测分析与预警、大坝浇筑进度计划制订等功能。结合“数字化大岗山”集成平台，系统可提供大坝基础定义及现场的实际施工进度数据，并依此来综合仿真分析大坝的施工进度计划(浇筑、接缝灌浆等)，提供并验证综合施工计划方案，指导长、中、短期施工计划的制订。最终将大坝施工进度仿真计划在系统中予以，为工程管理决策以及施工提供了有力支持。(2)视频监控系统。视频监控系统由四川能信科技有限公司研发，已于2012年6月投用。该系统总共布置10个监控点位，各监控点将监控到的图像信息通过光纤网络远程传入数字化监控系统，经过数据转化后，形成的图像信息可在办公室内安装有客户端的计算机上供有关人员浏览及查询。
1．2灌浆施工管理数字化
大岗山水电站基础灌浆工程中固结灌浆工程量约22万m，帷幕灌浆工程量约48万m，工程量大;河床坝段发育辉绿岩脉和承压热水，地质条件复杂，施工难度大，质量要求高，管理控制复杂。“数字化大岗山”通过搭建大坝基础灌浆过程管理系统，包括灌浆过程数据采集系统及灌浆综合管理平台，实现了与灌浆施工相关的勘测、设计、计划、施工过程、质量与成果的全面管理，提升了灌浆施工的质量与进度控制水平。
1．3安全管理数字化
(1)安全监测信息管理系统。安全监测综合查询系统于2011年1月投入使用。该系统可对安全监测数据进行规范的综合统计、分析和展示，以便相关工作人员从整体的角度对大坝工程施工监测数据进行掌控与分析。综合查询系统对安全监测的数据进行分析、整理后，可在监测结果查询页面中以成果曲线图和统计报表的形式展现出来。通过成果曲线图，有关人员可以掌握大坝施工过程中温度、开合度、应力、应变、位移、稳定、渗流、渗压、裂缝等参数的变化趋势。通过安全监测信息管理系统，各类监测埋没仪器信息、监测数据与成果全部进入数据库管理，为监测信息的使用和管理提供了有力手段。
2“数字化大岗山”的工程应用成果
数字化集成平台投用后，整合了各个专项系统资源，充分发挥了作用，实现了安全、质量、进度、计量等的全面有效管理。(1)大坝施工温控管理。目前，大坝混凝土施工期温控决策支持系统已在业主、设计、长江委大岗山大坝工程监理部、葛洲坝大坝项目部、中水八局大坝项目部等单位安装运行，且系统运行正常，每日温控数据按照规定时限录入，对已浇筑的1000多仓大坝混凝土，录入各仓21项关键温控数据共400余万条，发送温控预警短信近2400次，提供各类仿真分析报告360余份。混凝土的浇筑温度合格率、最高温度合格率与日降温合格率从一开始的不足85%提升到95%以上，有效地防止了大坝危害性裂缝的产生。(2)大坝施工进度管理。大岗山水电站大坝施工总进度仿真计算及年、月度计划进度编制全部借助大坝施工进度仿真系统进行，编制效率提高了50%以上，编制过程充分考虑了季节、资源、工序之间的干扰与制约等因素，计划编制的科学性大大提高，实际浇筑情况与计划的符合率在90%～110%之间。大岗山水电站大坝工程开工以来，每年均圆满地完成了上级单位设定的进度节点考核目标，这与大坝施工进度仿真系统的开发与应用密不可分。(3)灌浆管理。固结灌浆和帷幕灌浆涉及的所有廊道、单元、孔、段的设计信息及相关工序记录及成果全部纳入到系统平台中管理，实现了施工各个工序的实时跟踪记录。大岗山公司、监理单位可以及时有效地对整个施工过程进行实时监控、浏览、查询，实时完成资料汇总、统计、分析、整理和成果输出，完全满足竣工资料成果整理的要求，相关工作量减少80%以上。系统可实时掌握施工过程中出现的异常情况，并通过预警设置，将灌浆参数或设备异常等信息以短信形式发送至用户手机，有效降低了过程质量风险;统筹管理了灌浆各个过程，包括材料核销、物探监测、灌浆进度及成果的三维形象化展示和成果评审，保证了帷幕灌浆施工的质量、进度与计量的准确性。(4)安全监测信息管理。截至2014年2月，大岗山水电站工区安全监测工程共安装监测仪器2305支(套)，仪器完好率为96．70%。大岗山公司、安全监测中心、监理及各监测施工单位等可通过安全监测信息管理系统对安全监测数据进行查询、对比分析、变化趋势研判、整编汇总、观测过程线绘制等方面的操作，大幅度提高了工作效率。(5)视频监控系统。在大坝混凝土施工管理中，数字监控图像信息采集系统可实现浇筑过程的实时监控和影像记录，管理人员通过网络即可在线了解现场浇筑仓的设备、人员、材料布置、施工、异常情况，为实时管理提供支持。同时，相关管理人员可通过数字化集成平台进行录像回放、定时录像(工程管理员可以设定时间段对监控前端的某个摄像机的图像进行定时录制)、备份等操作。通过对视频录像的截取以及后期剪辑，为每个仓面的浇筑过程生成一个影像视频档案，统一存放，可随时调阅，为历史过程分析提供支持。(6)缆机监控系统。缆机监控系统包括缆机远程监控系统、缆机防碰撞系统。防碰撞系统通过实时计算出各设备固定及运动部件(如塔架、臂架和吊罐等)的相互位置关系，根据各设备有可能发生碰撞的距离，综合考虑设备的制动距离和安全裕度，判定是否需要发出警示及警示的级别，并存储较长时间内的警示指令和位置信息备查，同时提供相应的历史状态回放和事故分析等功能，有效防止安全事故发生，提高生产效率。远程监控系统通过无线通讯网络对缆机进行远程诊断和监控，实现与现场完全同步、实时的图像效果，可使厂家技术人员实时了解缆机运行状态，当电气系统发生故障时可通过检阅故障代码作出判断，通过电话对现场进行指导，一般电气故障可在10min内将问题处理完毕，在系统恢复时可直接对系统参数的设置进行调整，从而极大地缩短设备维护和故障检修停机时间。
3结语
工程物资的种类及分类。水电开发建设工程物资的种类较多，一般分为几大类。根据其在工程建设中的使用频率、重要性、可获得性、可替代性的不同，确定非常重要、比较重要和一般三类;同时，根据在大渡河干流的水电开发建设地域的交通道路、气候条件和其他资源状况，以及物资种类所需要的物流的特殊程度，将物资的物流性质分为大件物流、特殊物流、一般物流。
1．1工程物资的计划管理
工程物资的计划管理是指在工程建设之初，一般从施工设计时开始，需要根据施工设计图来形成物资需求计划，并由相应的物资采购部门来进行准备。由于水电建设工程的复杂性，许多工程物资都需要较长的提前期才能保证进度，因此，工程物资的计划管理显得尤为重要。
1．2工程物资的采购管理
目前，我国水电建设工程物资采购管理的主要方式包括三种方式:一是业主管理模式。即业主在材料供应和管理中始终为主导身份，物资材料的供应商管理由业主方进行，采购管理的所有环节，包括物流、信息流、资金流的控制都由业主方负责。这种方式的优点在于，业主方可以对工程物资的质量和价格严格把控，降低成本。二是承建方管理模式。在水电工程建设中，零星主要材料和其他辅材料均由承建单位自行采购，自行管理。这种方式的优点在于，在工程施工时承建方有动力来加强物资现场管理，避免物资的浪费。三是业主方和承建方共同管理模式。即由业主方和承建方共同承担采购工作，既可以根据物资的品类分别负责，也可以根据采购的流程来分别负责。这种方式的优点在于，可以根据需要采购物资的种类、难易程度来选择最优方案，同时也可以最大限度地利用双方各自的供应商资源优势。大渡河公司目前主要采取的是第一种方式。
1．3工程物资的仓储管理
包括工程物资在远程仓库或施工现场的验收、发放、跟踪记录、库存盘点、报废和积压统计、废旧物资处理等的管理。相比前面的两个物资管理环节，工程物资的仓储管理更具有不可控性。一方面由于物资仓库一般会设在施工现场，对物资验收及使用环节的标准相比一般的物资仓库，更不易设立，不易监控;二是由于工程现场本身存在较多的可变性和不确定性，使物资仓储管理管控难度加大。
2水电可建设工程物资管理的风险
从上一小节对水电建设工程物资管理的内容和流程可以看出，工程物资管理面临着诸多不确定和风险，而大渡河公司由于开发建设项目大多在山区险峻之地，交通不便、运输距离长、地质灾害多发，以及较为复杂的人文环境和现场环境，更加大了物资管理的风险。
2．1供应商风险
主要体现在，一是供应商主观有欺骗意愿，如以虚假的身份签订合同并进行虚假担保，骗取支付的货款或预付款;或签订空头合同，并将空头合同倒卖，从中谋利;或由于自身实力，本身就无法正常履约，却设置合同陷阱等，这类风险一旦发生，将给建设项目和施工企业造成巨大损失。二是供应商由于客观原因，如生产计划无法执行，预算成本和实际成本不吻合，资金链发生断裂等，均导致不能履行合同或不能按时、完全地履行合同，这也将给工程建设造成极大影响和损失。
2．2物流风险
由于运输距离远、道路险峻，对车辆和运输人员的要求均较高，物流风险主要体现在，一是运输安全的风险。可能导致的是人员安全和车辆安全的风险，以及特殊材料发生的风险;二是运输时效的风险;可能无法按照预定的时间准时运抵，这将对工程建设造成较大影响，同时也会增加额外的成本。三是运输过程中物资数量变化的风险。在实际工作中，由于运输过程中物资被盗、抢、遗失的情况时有发生，以及天气原因，都有可能导致运输的物资数量减少，这也将对工程建设造成较大影响。
2．3质量风险
质量风险主要体现在，一是由于供应商提供的物资质量、规格不合格或不符合要求，轻者导致部分工程不达标;重者将直接影响到水电建设工程项目的质量、工期，无论是对业主方还是承建方都有可能造成人员、经济、技术、安全等多方面的重大损失。
2．4管理风险
管理风险一方面是业主方管理风险，二是承建方管理风险。承建方管理风险主要体现是物资使用和物资管理上。一是承建方在使用上浪费巨大，在管理上简单粗放，造成物资短缺、物资报废，成本增加;二是承建方在物资管理和使用上不规范，造成各类安全隐患。
2．5自然风险
自然风险既是物资管理风险的类别之一，也是导致其他风险发生的一种诱因。对大渡河公司水电开发建设工程项目而言，自然风险主要体现在较为频繁的自然灾害，以及由于工程承建方和供应商对当地自然状况的不了解造成的各类风险。如设计方由于对高海拔、高寒地区的不了解，可能会在设计时没有考虑到特殊材料的应用;同样，供应商也可能在材料选用、包装、运输、售后上面没有考虑周全;而承建方则同样会在物资验收、仓储、使用、报废时忽略自然条件造成风险。
3水电建设工程物资管理的风险控制对策
3．1风险识别和评估
风险识别和风险评估是风险控制的第一步，可以通过对水电建设工程物资管理的流程梳理，标准化的建立来进行。一是可以在水电开发项目设计之初，就将物资管理流程、可能存在的风险性纳入到设计内容中，方便物资管理部门在进行物资计划管理、采购管理、仓储管理及监控时及时对可能发生的风险进行识别;二是通过对物资的分类、分级来进行风险识别和评估。通过构建工程物资风险评估指标体系，对每一类物资的风险程度级别、风险类别、风险易发点进行识别和评估，为风险控制打下基础。三是通过水电开发工程业主方内部部门之间的流程再造来进行风险识别和评估。在公司内部，由于部门间以职能划分，在部门之间的物资管理流程中，往往会因为部门的界限而造成管理风险。因此，通过建立以流程为导向的部门协调机制，可以增加对风险识别的敏感性和时效性。
3．2供应链的风险管控方式
3．2．1构建供应链风险监督模式
近年来，很多企业都认识到了供应链上各环节协作在物资管理中的重要性，供应链管理的核心理念也被引入物资管理中，其中风险管理也是一项重要内容。供应链风险监督模式的建立首先需要打破供应链各环节的体制壁垒，形成包括物资材料生产商、供应商、工程设计方、工程承建方、工程业主方、工程运营方、工程专业服务(保险、咨询等)工程物资供应链上所有环节共同参与相互监督和制约的监督体系和监督运行方式。
3．2．2构建供应链风险分担模式
作为供应链管理中的一个重要组成部分，通过供应链风险分担模式的建立有助于进行工程物资管理风险的管控。供应链风险分担模式的内容包括在工程物资供应链各环节中通过风险保证金缴纳、各类保险、信用评级等方式来构建工程物资管理风险分担模式，有效控制供应商风险、物流风险和自然风险。
3．3信息化的风险管控方式
充分运用大数据来开展风险管理。在大数据应用日益广泛的今天，可以通过大数据抽取、过滤、处理、分析，来获得水电工程物资管理中的风险指标体系，形成风险阈值，监控风险触发点。例如，通过大数据分析可以获得某类工程物资的供应需求状况，从而及时调整采购计划，控制物资供应风险。充分运用信息化技术来进行物资管理流程管控。信息化手段的运用是现代化工程物资管理风险管控的必要手段。包括目前已经较为成熟的各类物资管理软件的应用，包括物联网的应用等，可以对工程物资管理中的供应风险、管理风险进行实时监控及预警。
4结语
索风营水电站位于贵州省修文与黔西县交界的乌江六广河段，电站装机容量60MW，大坝的坝型为RCC重力坝，最大坝高115.8m。
本工程主体及临建工程的混凝土总量约116万m3，其中碾压混凝土(RCC)为65.85万m3,常态混凝土50.15万m3。混凝土的综合配比为大石16.32%﹑中石29.19%﹑小石22.4%﹑砂32.08%。根据施工总进度安排，砂石系统建成后共需加工砂石成品料约254.1万t，其中大石41.48万t﹑中石74.18万t﹑小石56.92万t﹑砂81.52万t。加工砂石骨料的料源，有26万m3可利用工程开挖的渣料，尚有98万m3需用石灰岩进行人工机械破碎，石灰岩取自距砂石系统附近的对穿岩料场。
据施工进度、混凝土浇筑强度曲线，本工程最大月混凝土浇筑强度为11.24万m3，故索风营水电站人工砂石骨料系统的生产能力按11.24万m3设计，能同时或独立生产常态砂、碾压砂及喷锚混凝土所需的各级配骨料，但考虑到各施工期对骨料的不同需求，设有6.4万m3的成品储存量来调节骨料的生产与耗用的平衡。系统采用先进的中央控制和电视监控系统，主要加工设备采用了(法国产)国际最先进的石灰岩破碎设备及国内一流的筛分、脱水及分级设备，共安装有设备69台套，装机容量2800kW该系统于2001年9月26日开工，2002年4月12日联动试机投产成功，比合同工期提前了16d。
1系统生产工艺流程及布置1.1系统生产工艺流程
系统工艺流程见图1，经平衡计算各车间的处理量见表1。
表1索风营水电站人工砂石骨料系统各车间的处理量
项目或车间
骨料直径/mm
合计
＞80
80～40
40～20
20～5
2.5～5
＜5
骨料配比/%
—
16.32
29.19
22.40
32.09
100
成品料/t
—
123
220
170
242
755
粗碎车间处理量/t
267
257.4
168.5
125.5
13.3
18.3
850
中碎车间处理量/t
—
94
138
186
46
91
555
筛分(一)车间处理量/t
—
94
307
312
59
108
880
细碎车间处理量/t
—
—
—
233
56
201
490
筛分(二)车间处理量/t
—
—
—
545
142
283
970
1.2破碎工艺及设备选型
破碎采用粗、中、细3段破碎，其中：粗碎采用开路；中、细碎采用与相应的筛分车间形成闭路循环生产工艺。
(1)粗碎车间：设计生产能力为850t/h。车间内设置2台Nordberg公司生产的NP1313反击式破碎机，
作者简介：王忠录(1964-)，男，贵州省贵阳市人，高级工程师，从事水利水电建设施工管理工作。（该文已发表于《贵州水力发电》2004年第3期）。
并列运行，处理最大进料粒径为750mm，单机破碎能力可达470t/h。
(2)中碎车间：主要处理预筛分后的粒径大于80mm和部分40～80mm的石料，设计生产能力为700t/h。车间内设置2台Nordberg公司生产的NP1213反击式破碎机，并列运行，其单机破碎能力可达350～400t/h。
图1索风营水电站人工砂石骨料系统工艺流程
(3)细碎车间：主要处理筛分(二)车间后的粒径大于5mm和筛分(一)经脱水后的2.5～5mm的石料，设计生产能力为500t/h，车间内设置2台Nordberg公司生产的VI400制砂机，并列运行，其单机破碎能力可达250～300t/h，产砂率为30～35%。由于该机的产砂率偏低，砂的细度模数偏大(M=3.3～3.8)，为满足设计对砂的细度模数(M=2.2～2.9)的要求，又增设了2台PL-8500立式破碎机来处理VI400制砂机经筛分处理后的回头料，其单机破碎能力可达80～160t/h，产砂率为50%～65%。1.3筛分工艺
筛分车间主要起筛洗及分级作用，分预筛分、筛分(一)、筛分(二)等车间。
(1)预筛分车间：设计生产能力为850t/h，车间内设2台2YRK1845重型振动筛。振动筛采用双层筛网，上层筛网孔为75mm×75mm，下层筛网孔为37.5mm×37.5mm。对大于80mm的石料经梭槽进入中碎NP1213破碎；40～80mm的石料由胶带输送机送入成品仓，小于40mm的全部石料进入圆筒洗石机(圆筒洗石机单机生产能力230t/h，2台并列运行)，洗去泥土及小于2mm的石粉后，由胶带输送机送入筛分(一)车间；小于2mm的石粉经排水沟排入砂水回收系统，进行处理后再回收利用。
(2)筛分(一)车间：设计生产能力为560t/h，车间内设1台2YRK2460圆振筛。圆振筛采用双层筛网，上层筛网孔为37.5mm×37.5mm，下层筛网孔为19mm×19mm。其中20～40mm和20～5mm的石料分别经胶带输送机送入成品仓；2.5～5mm的全部石料经ZKR1230脱水筛处理后，由胶带输送机送入制砂转料仓；小于2.5的粉砂流入1号回收池处理后再利用。
(3)筛分(二)车间：设计生产能力为700t/h，车间内设1台3YRK2460圆振筛。圆振筛采用3层筛网，上层筛网孔为37.5mm×37.5mm，中层筛网孔为19mm×19mm，下层筛网孔为5mm×5mm。筛分(二)主要承担中碎以后骨料的筛分。其中大于40mm的骨料返回预筛分车间；40～20mm及20～5mm的石料可经胶带输送机送入筛分(一)或转料仓；小于5mm的石料直接由胶带机送入砂筛分车间。
(4)砂筛分车间：设计生产能力为500t/h，车间内设4台2YRK2460圆振筛(主要处理2台VI400制砂机生产的砂料)和2台YRK2056圆振筛(主要处理两台PL-8500生产的砂料)。PL-8500生产的砂料含粉率可达20%以上，从而改善了RCC用砂的石粉含量。
1.4设备配置
根据砂石料的特性和系统工艺流程计算后，系统主要设备的配置见表2。
1.5系统布置
索风营水电站砂石骨料生产系统由储料场、粗碎车间、中碎车间、细碎车间、筛分车间、半成品料仓、转料仓、成品料仓及砂、水处理系统等组成。
粗碎车间设在左岸进场公路旁的山坡上，2台破碎机对称布置；半成品仓，上部设定点Y型架皮带机堆料，堆料高度为27m，料仓长75m，宽65m，容量为3.5万m3；成品仓由大石仓、中石仓、小石仓、2个砂仓组成，宽50m，长265m，总容量6.81万m3。
生产中经圆筒洗石机及脱水筛排放的小于2mm的砂、泥污水，经四级砂、水回收处理系统后，粉砂经2台4PS砂泵回收至螺旋分级机脱水后直接掺入成品砂中，主要用于调整砂的细度模数；废水经三级处理后回收利用(设计回收60%，实际回收达90%)；污泥排放到污泥回收池，用挖掘机挖装运至弃渣场。
2系统设计的优点与存在问题
系统建成投产后，首先配合索风营电站“建设绿色环保水电站，开发清洁能源”的目标，在污水排放及治理大气污染上做了很多工作，在石粉回收及废水处理的回收利用方面都取得了较为明显效果。
表2系统主要设备选型与配置
设备名称
规格型号
铭牌产量/(t·h-1)
设计产量/(t·h-1)
数量/台
进料粒径/mm
功率/kW
反击式破碎机
NP1313
470
850
2
＜750
200
给料筛
B13-56-2V
500
850
2
0～750
11
槽式给料机
900×2100
70～270
180
6
0～300
7.5
电子吸铁器
PCDC-10
—
—
1
—
2.2
圆振筛
2YKR1845
500
850
2
＜300
30
圆筒洗石机
TX1836
230
330
2
＜40
75
反击式破碎机
NP1213
400
700
2
80～300
200
脱水筛
ZKR1230
70
50
＜2.5
4*2
圆振筛
3YRK2460
280～880
700
1
0～80
45
立式破碎机
VI400
300
500
2
2.5～60
400
圆振筛
2YRK2460
280～500
130
4
2～40
37
立式破碎机
PL-8500
90～160
100
2
2.5～40
200
圆振筛
YRK2052
150～350
130
2
0～40
18
刮泥机
SFJ-16/2
80
60
2
0～2.5
11
砂泵
4PS
250
250
2
0～2.5
45
螺旋分级机
FG-15
100
75
2
0～2.5
15
脱水筛
ZKR1445
150
100
0～2.5
7.5*2
电磁振动给料机
ZG8
—
—
20
0～80
2
自动识别电子皮带称
—
1000
850
1
0～80
2
2003年7月至12月主体工程需用骨料7.7万m3，为了满足RCC对用砂的要求而进行了工艺改进和调整，解决了砂的细度模数及石粉含量问题。
2004年1月至4月主体工程需用骨料21.6万m3，工艺改进主要解决了细度模数的稳定性及提高石粉含量问题。
2.1关于粗碎、中碎、预筛分设备选型及工艺改进
(1)在粗碎、中碎设备的选型上，根据石灰岩强度不高、易碎的特性，所选用的NP1313、NP1213反击式破碎机具有破碎比大，产品粒形好，能耗低等特点。粗碎设计单机生产能力为470t/h，但在破碎机开口为18cm时的实际生产能力可达760t/h，达到了设计总产量的89%；中碎设计单机生产能力为350t/h，但在破碎机开口为6cm时的实际生产能力可达480t/h，达到了设计总生产能力的73%，说明本系统中粗碎、中碎在设备配置上富裕过大。因此，只要粗碎、中碎处理的设计生产能力不超过1500t/h，仍以采用2台设备较为合理。
(2)原设计中在棒条给料机下设有YKR1022圆振筛，将小20mm的骨料送入TX1530圆筒洗石机处理后再经1号皮带进入半成品料仓。但在毛料含泥量较高时，受圆筒洗石机处理能力的限制，使处理后的污水排放造成了污染，环保费用较高，故应该用皮带机输送出去作弃料处理，可大大降低下一工序的处理难度，这既能满足环保要求，同时也可降低运行成本。
(3)本系统的中碎设备配置虽有富裕，但经预筛分进入的梭槽坡度(35º)偏小，影响堆料而造成中碎产量偏低，为此增设了附着式振捣器。对大于80mm骨料的梭槽坡度应改为38º～42º。
(4)预筛分中小于40mm骨料直接进TX1836圆筒洗石机，冲洗后大于2mm的骨料进入筛(一)再次冲洗。虽然该设备洗石效果较好，但重点应解决好骨料的脱水问题，若配合FX型螺旋分级机使用，则效果会更佳。
2.2关于制砂工艺及设备配套的探讨
目前，大多数投入运行的和正在建设中的水电站人工砂石生产系统的制砂工艺，均沿用20世纪60至70年代的棒磨机制砂工艺，仅在部分大型水电工程中采用国外先进的制砂设备。国外先进的制砂设备虽然生产强度高，但生产出来的砂的细度模数偏大(较粗)，仍需采用棒磨机或其他办法进行补充，且有生产成本增加、细砂流失量大、耗钢量大及对环境污染严重等问题。
RCC对骨料要求较高的问题是砂的细度模数、石粉含量及相对稳定的含水量，故人工砂石生产系统研究的重点是：一方面是如何使人工砂达到高含粉量(17%～22%)、稳定的低含水率(6%以下)和波动小于0.2的细度模数(2.2～2.9)指标(高RCC坝中应用高石粉掺量，可降低水泥用量，从而降低水化热，改善RCC的泛浆弹塑性和可碾压性等综合性能)；另一方面是如何最大限度地将生产中95%的石粉回收利用和70%的废水回收再利用，以减少毛料的开采量，并使排放的废水达到国家环保规定的一次性排放标准，节约工程成本。
根据高RCC坝对砂细度模数、含水率等指标的特殊要求，针对石灰岩的特性，索风营人工砂石生产系统采用立轴式制砂机半干式制砂工艺，以消除粉尘对空气的污染，提高制砂产量及粉砂、废水的回收利用率；另外，要人为控制好砂的细度模数及颗粒级配，以改善碾压混凝土的性能，加快施工进度，降低运行成本。但在系统布置和工艺流程上存在如下问题：
(1)若中碎、制砂相关联的设备一旦发生故障检修，成品料便不能生产，说明布置不够合理。解决的方法应将中碎与制砂系统完全脱离开，并增大转料仓容量(由650m3增大到3500m3)，使2个系统能单独运行，有6～8h的修理时间，高峰期便有提高产量的空间。
(2)经转料仓进入制砂机的2条皮带，可改为1条皮带供给制砂机上部的受料仓后再分别以自落式供给制砂机。这既可减少皮带机数量及运行成本，又可降低物料直接冲击破碎腔上口，避免抛料头分料不均匀而损坏抛料头和衬板等问题。
(3)VI400制砂机对含水率过于敏感，当含水率为5%～10%时(大于10%时可进行湿法生产)，受线速度和含水率的限制，经筛分后的回头料中的2.5～5mm的骨料不容易再次破碎，并且容易造成堵塞抛料头和破碎腔护板，使产砂率和石粉含量降低；当含水率小于2%时，扬尘污染严重。因此，进行半干法生产时，含水率应控制在2%～5%为宜。
(4)原设计砂的筛分是使用2层不同孔径的筛网来解决砂的细度模数问题，但实际操作中很难调整砂的细度模数，筛网更换的难度也较大，运行成本较高。试运行后改为单层筛网在同一层面分上下部设不同孔径筛网调整，6座圆振筛分别使用2.5mm×10mm、3mm×10mm、4mm×10mm的筛网，用给料量的大小来调整细度模数，从而实现了细度模数的调整。
(5)VI400制砂机生产砂的细度模数偏大(实测M=3.3～3.8)，用筛网调节细度模数又造成产量下降(设计产量260t/h；当M=2.7～2.9时实测产量仅为110～160t/h)，石粉含量也偏低(实测为11.5%～14.3%)。为了解决这一难题，利用泥沙在一定水压力作用下自然沉淀分离的原理，设计了一套砂、水回收系统。其工序为：刮砂机将砂刮入集砂坑后用砂泵抽砂，被搅拌后的浊水经回收槽流入下一级再回收；砂泵在一级沉淀池中回收0.63～2.5mm的粉砂，送入1号FC-15螺旋分级机，经ZKR1445脱水后的筛脱水与干砂混合后进入成品砂仓，一级回收18t/h，脱水后砂的含水率为4.5%～5.6%，半干式制砂筛分后砂的含水率为1%～2%，两种混合后的含水率为2.5～3.5%，控制了砂含水率的波动＜0.5%。二级沉淀池主要回收经1号螺旋分级机处理后所溢流出的小于0.63mm的粉砂；大于0.08mm的粉砂和石粉，再用2PS砂泵抽到浓缩箱，经浓缩后进入2号螺旋分级机送至脱水筛；二级所回收的0.08～0.63mm的砂为5～7t/h，经回收的砂在25号、26号皮带上与筛分楼的砂混合后送入成品仓，经检测掺入回收砂混合后砂的细度模数降低了0.15，石粉含量提高了2%左右，实测为13.6%～17.1%。回收后掺入浓缩箱和2号螺旋分级机的溢流水流入3号水回收池，3号池将排除的泥进入干化池处理，而清水溢流入4号清水池回收利用。本系统的土建及设备的投资不大(总投资36万元)，但解决了人工砂石生产系统的环保难题，且经济效益明显，其中节约用水费用(0.75元/m3)可达125万元，粉砂0.08～2.5mm回收利用可节约费用(砂25元/t)180万元左右。
(6)按DL/T5112-2000《水工RCC施工规范》要求，人工砂的石粉(d≤0.16mm的颗粒)含量宜控制在10%～22%，最佳石粉含量应经过试验确定。索风营大坝原设计的人工砂石粉含量为10%～17%，经专家组论证后对0.08mm以下的石粉含量作了调整，由于系统设备资源及工艺上已无潜力可挖，只有考虑增加设备投入，经综合比较后增加了2台PL-8500立轴式破碎机，并要求生产厂商将线速度由60m/s提高到70m/s，以增大破碎比和获取高石粉量。增加的制砂设备于2004年3月15日投入运行，在2004年4月20日检测得M值为2.7，误差为0.15；石粉含量为17%～21.8%、平均18.3%，于0.08mm的石粉含量为11.6%～14.4%、平均12.8%。
3结束语
索风营人工砂石生产系统，采用半干式制砂工艺，结合砂、水的充分回收利用，又对系统内场地进行了绿化，皮带及砂仓也增设了防雨、防尘棚，基本实现了工厂化管理；经过这2年多运行和改进，现系统运行稳定、可靠。因砂的细度模数稳定、石粉含量提高，使得2004年3月以后大坝RCC配合比中降低了6%的粉煤灰掺量，经济效益较为明显；并较好地解决了人工砂石生产的环保问题，大大降低了运行成本，为高碾压混凝土坝人工砂石骨料生产探索了一条新的路径，也为索风营水电站工程争创鲁班奖奠定了基础。
仪器编号线膨胀系数（10-6/℃）复相关系数标准差时效类型
NX15.9720.9962.071微膨胀
NX28.6170.9852.419微膨胀
NX36.2710.9902.065微膨胀
ND13.5150.9763.301先膨胀后微收缩
N15.1040.6996.862微膨胀
N22.3150.9003.501先膨胀后微收缩
N36.0850.7843.221微膨胀
N47.7940.9822.056微膨胀
（1）大坝布置了比较完整的安全监测系统，并随着坝体混凝土的浇筑施工进度，高程1022.0m以下的坝体内部监测仪器已按设计要求全部安装埋设完毕，监测仪器安装埋设质量及观测质量良好，观测值符合碾压混凝土坝的一般规律；
（2）施工期温度监测成果及时为坝体混凝土的浇筑碾压计划提供依据，指导了施工，达到了监测设计目的。
TheSafetyMontorsOfDamOfYujianheReserviorInXifengLUOHen,PANGXian-ming,CHENHao,YANGHan-hai
(GuizhouDamSafety’sObservationCentre,Guiyang,Guizhou,550002,Chin
黄登、大华桥两个水电工程由同一个建设单位管理，两站同时开工，同时进入施工高峰期，同时发电，这给整个工程管理带来了很大的难度，也对电站建设统供物资的管理提出了更高的要求。
2统供材料需求量计划
统供材料需求量计划包括《统供材料总需求计划》、《统供材料年需求计划》、《统供材料需求月度计划》及《统供材料单位定额耗量》。工程开工前，由承包商根据合同工程总量及单位定额耗量提出统供材料总需求量计划、当年统供材料年度计划及统供材料单位定额耗量，经监理审核后报黄登•大华桥建管局机电物资部。每年10月23日前承包商根据工程年度施工计划编报下年度《统供材料需求年度计划》，经监理审核后于10月29日前报建管局机电物资部、工程部。在来年1月调整计划下达后，承包商根据工程年度施工调整计划及时对《统供材料需求年度计划》进行调整，经监理审核后于3月1日前报建管局机电物资部、工程部。每月23日前，承包商编报下两月《统供材料需求月度计划》，经监理审核后于每月29日前报建管局机电物资部。承包商在编报第三季度《统供材料需求月度计划》时，应考虑到雨季施工材料的应急备用量。承包商在报送下两月《统供材料需求月度计划》时，必须报送上月的《统供材料验收入库、使用及库存量表》。监理单位应对承包商上报的《统供材料需求月度计划》、《统供材料需求年度计划》认真审核，严格把控统供材料的计划准确率，主体工程月度计划准确率不低于85%或高于115%，年度计划准确率不低于90%或高于110%。对计划准确率不达标的承包商及监理单位将进行考核处理。计划准确率考核标准：1、月度计划准确率＜85%（＞115%），≥70%（≤130%），承包商按2000元/次考核，监理单位按1000元/次考核；2、月度计划准确率＜70%（＞130%），≥60%（≤140%），承包商按5000元/次考核，监理单位按2000元/次考核；3、月度计划准确率＜60%（＞140%），承包商按10000元/次考核，监理单位按5000元/次考核。
3统供材料发放管理
每月21日至次月10日办理承包商下月统供材料领用手续，开据统供材料“物资领料单”。各供货厂商（或仓库）严格按照“物资领料单”所载明的规格型号和数量进行发放。供货厂商（或仓库）实际发货数量超出“物资领料单”载明数量10%的部分将不予结算，并承担相应责任；未按照“物资领料单”载明的规格范围发出的货物将不予结算，并承担相应责任。每月23日前承包商须与供货厂商核对当月的实际提货量。因承包商未在上述规定时间内完成核对工作，造成的差错由承包商承担。供货厂商（或仓库）在每月24日前按规定将各承包商的“物资领料单”及对应的出库单据等报送建设单位机电物资部。承包商须在“物资领料单”规定的有效期内提货，有效期截止后未提货余额将自行作废。统供材料的供应严格按总定额耗量控制，超用部分按实际采购成本加8%采保费（合同中另有规定的，按合同规定执行），从工程结算款中扣回。“物资领料单”是承包商到指定提货地点提货的原始凭证，是结算材料货款和扣回材料款的原始依据。“物资领料单”须有签发人签字并加盖“机电物资部材料专用章”、提货单位公章和具体经办人签章后生效，方可提货。各供货厂商（或仓库）须确认“物资领料单”有效后方可发货。若错发、多发、误发造成的损失，责任由供货厂商自负。“物资领料单”的填写应字迹清晰、准确无误。若漏盖单位公章、无经办人签章,供货厂家拒绝发货。发现有涂改行为者，给予严肃处理直至追究其责任。
4统供材料价款结算
统供材料价款结算的时段划分为：1月份为1日至20日；2月～11月份为上月21日至当月20日；12月份为11月21日至12月31日。施工承包商结算每月工程款项时，建设单位财务部按供货厂商（或仓库）实发材料量扣回上月统供材料款项。供货厂商（或仓库）的原始单据报送时间为当月24日前。逾期报交当月不予结算。建设单位机电物资部每月25～28日核对实际供货数量，29～31（次月1日）日财务审核后，按规定程序审批付款或扣款。
5统供材料进场验收管理
各工程承包商领用的统供材料进场时，承包商须填写《统供材料到货登记表》，按月汇总后填写《月统供材料进场验收汇总表》报监理单位，监理单位须及时对进场的统供材料进行验收，记录材料数量、出厂编号、出厂检验报告、质量证明书等信息。监理单位须在每月25日前向建设单位机电物资部报送当月的已签署的《统供材料进场验收表》的汇总统计表。建设单位业务主管部门机电物资部将定期或不定期抽查。黄登•大华桥建管局机电物资部将核对每月统供材料领用数量和进场验收数量，若发现数量不符，将对责任方予以相应处罚。
6统供材料发放管理
各工程承包商统供材料发放时，承包商除填写出库单据外，还须填写《统供材料发放登记表》，按月汇总后填写《月统供材料发放汇总表表》报监理单位，监理单位应对发放的统供材料进行跟踪，掌握统供材料的使用去向。监理单位须在每月25日前向建设单位机电物资部报送当月的《月统供材料发放汇总表表》的汇总统计表。建设单位业务主管部门机电物资部将定期或不定期抽查材料的发放及使用情况，若发现登记不清及去向不明等情况，将对责任方予以相应处罚。
7统供材料质量管理
建设单位负责统供材料采购、供货地点前的运输及仓储过程的质量把关等管理工作；监理负责统供材料进场后的全面质量监督管理；承包商提货后在运输、装卸、仓储过程中，或其他因素致使材料损坏、变质，由承包商负责；统供材料进场后，由监理监督承包商或亲自对材料逐批、逐次进行质量抽检，发现有质量问题的材料不得用于任何工程中，并查明原因，确系生产厂家产品质量问题，将追究供货厂商的责任；各承包商须建立健全统供材料的管理档案，包括统供材料进场批次记录、数量记录、抽检报告、质量证明书、生产厂家检验报告、业主中心实验室检验报告以及使用等可追溯性记录。
8统供材料核销管理
各工程承包合同中统供材料的核销，由各承包商根据实际完成的工程量、统供材料单位定额耗量向监理报送统供材料核销表，经监理审核后，建设单位计划合同部根据同期工程完成量，审核各类统供材料定额使用量，确认该合同予以核销的统供材料用量，由建设单位机电物资部进行核销；机电物资部对各工程承包合同统供材料核销表进行审核，若发生实际使用量小于定额使用量的情况，承包商必须做出书面的详细情况说明，经监理、工程部、计划部、机电物资部审查同意后，方可进行核销工作；若发生实际使用量大于定额使用量的情况，机电物资部对超额使用部分结算价作相应调整。承包商须对应工程承包合同建立完整的统供材料核销档案，作为工程竣工决算、验收的资料。各承包商必须对应工程承包合同建立统供材料的入库和消耗台帐、核销表、统供材料的收、支、存报表等。
9统计报表及分析工作
建设单位机电物资部每月编制承包商统供材料价差表；编制各合同段统供材料统计报表,每半年对各工程承包合同统供材料用量进行分析、评估。
10统供材料出场管理
统供材料的出场均需办完相关手续后并经建管局保卫科检查确认后方可出场，若未履行上述程序，擅自出场的物资，一经查实，即视为倒卖统供材料行为。
11处罚
统供材料管理过程中，若发现确有倒卖或弄虚作假行为，建设单位将对责任方一次性处予倒卖材料成本（实际采购价+运费）10倍的罚款，并在场内通报，涉及倒卖的人员将不得再参与本工程工作。对于已进场的统供材料，监理应切实承担统供材料的验收、使用流向的监督检查责任，若发现由于监理监督不力，造成统供材料流失，建设单位将视情节轻重对监理处予一定金额的罚款。
12结语
大型水电工程材料统供便于建设单位从材料源头把控工程建设的质量关，也可以减轻施工单位的资金压力。这种建设单位集中采购工程物资的方式相比施工单位在同一地区分别寻找材料供应商采购材料更能形成买方市场，降低工程造价。所以国内大型水电工程几乎均采用统供工程建设主要物资的方式。水电工程统供物资的管理在整个工程建设中的重要性也就不言而喻了。
参考文献
[1]大型水电站施工过程物资管控与核销探讨[J].侯彦鸣,王继荣.人民长江.2010(05)
[2]深溪沟水电站工程物资管理工作措施及体会[J].张基刚,王小培.四川水力发电.2009(01)
[3]浅析水电工程统供材料核销管理[J].周攀.科技创新与应用.2015(11)
[4]白莲河抽水蓄能电站工程甲供材料的核销[J].童慧,蒙鹏程.水力发电.2012(07)
从上一小节对水电建设工程物资管理的内容和流程可以看出，工程物资管理面临着诸多不确定和风险，而大渡河公司由于开发建设项目大多在山区险峻之地，交通不便、运输距离长、地质灾害多发，以及较为复杂的人文环境和现场环境，更加大了物资管理的风险。
1．1供应商风险
主要体现在，一是供应商主观有欺骗意愿，如以虚假的身份签订合同并进行虚假担保，骗取支付的货款或预付款;或签订空头合同，并将空头合同倒卖，从中谋利;或由于自身实力，本身就无法正常履约，却设置合同陷阱等，这类风险一旦发生，将给建设项目和水电施工企业造成巨大损失。二是供应商由于客观原因，如生产计划无法执行，预算成本和实际成本不吻合，资金链发生断裂等，均导致不能履行合同或不能按时、完全地履行合同，这也将给工程建设造成极大影响和损失。
1．2物流风险
由于运输距离远、道路险峻，对车辆和运输人员的要求均较高，物流风险主要体现在，一是运输安全的风险。可能导致的是人员安全和车辆安全的风险，以及特殊材料发生的风险;二是运输时效的风险;可能无法按照预定的时间准时运抵，这将对工程建设造成较大影响，同时也会增加额外的成本。三是运输过程中物资数量变化的风险。在实际工作中，由于运输过程中物资被盗、抢、遗失的情况时有发生，以及天气原因，都有可能导致运输的物资数量减少，这也将对工程建设造成较大影响。
1．3质量风险
质量风险主要体现在，一是由于供应商提供的物资质量、规格不合格或不符合要求，轻者导致部分工程不达标;重者将直接影响到水电建设工程项目的质量、工期，无论是对业主方还是承建方都有可能造成人员、经济、技术、安全等多方面的重大损失。
1．4管理风险
管理风险一方面是业主方管理风险，二是承建方管理风险。承建方管理风险主要体现是物资使用和物资管理上。一是承建方在使用上浪费巨大，在管理上简单粗放，造成物资短缺、物资报废，成本增加;二是承建方在物资管理和使用上不规范，造成各类安全隐患。
1．5自然风险
自然风险既是物资管理风险的类别之一，也是导致其他风险发生的一种诱因。对大渡河公司水电开发建设工程项目而言，自然风险主要体现在较为频繁的自然灾害，以及由于工程承建方和供应商对当地自然状况的不了解造成的各类风险。如设计方由于对高海拔、高寒地区的不了解，可能会在设计时没有考虑到特殊材料的应用;同样，供应商也可能在材料选用、包装、运输、售后上面没有考虑周全;而承建方则同样会在物资验收、仓储、使用、报废时忽略自然条件造成风险。
2水电建设工程物资管理的风险控制对策
2．1风险识别和评估
风险识别和风险评估是风险控制的第一步，可以通过对水电建设工程物资管理的流程梳理，标准化的建立来进行。一是可以在水电开发项目设计之初，就将物资管理流程、可能存在的风险性纳入到设计内容中，方便物资管理部门在进行物资计划管理、采购管理、仓储管理及监控时及时对可能发生的风险进行识别;二是通过对物资的分类、分级来进行风险识别和评估。通过构建工程物资风险评估指标体系，对每一类物资的风险程度级别、风险类别、风险易发点进行识别和评估，为风险控制打下基础。三是通过水电开发工程业主方内部部门之间的流程再造来进行风险识别和评估。在公司内部，由于部门间以职能划分，在部门之间的物资管理流程中，往往会因为部门的界限而造成管理风险。因此，通过建立以流程为导向的部门协调机制，可以增加对风险识别的敏感性和时效性。
2．2供应链的风险管控方式
2．2．1构建供应链风险监督模式近年来，很多水电企业都认识到了供应链上各环节协作在物资管理中的重要性，供应链管理的核心理念也被引入物资管理中，其中风险管理也是一项重要内容。供应链风险监督模式的建立首先需要打破供应链各环节的体制壁垒，形成包括物资材料生产商、供应商、工程设计方、工程承建方、工程业主方、工程运营方、工程专业服务(保险、咨询等)工程物资供应链上所有环节共同参与相互监督和制约的监督体系和监督运行方式。
2．2．2构建供应链风险分担模式作为供应链管理中的一个重要组成部分，通过供应链风险分担模式的建立有助于进行工程物资管理风险的管控。供应链风险分担模式的内容包括在工程物资供应链各环节中通过风险保证金缴纳、各类保险、信用评级等方式来构建工程物资管理风险分担模式，有效控制供应商风险、物流风险和自然风险。
2．3信息化的风险管控方式
充分运用大数据来开展风险管理。在大数据应用日益广泛的今天，可以通过大数据抽取、过滤、处理、分析，来获得水电工程物资管理中的风险指标体系，形成风险阈值，监控风险触发点。例如，通过大数据分析可以获得某类工程物资的供应需求状况，从而及时调整采购计划，控制物资供应风险。充分运用信息化技术来进行物资管理流程管控。信息化手段的运用是现代化工程物资管理风险管控的必要手段。包括目前已经较为成熟的各类物资管理软件的应用，包括物联网的应用等，可以对工程物资管理中的供应风险、管理风险进行实时监控及预警。
3结语
