岑 美 翁 艷 何雅妮
(四川廣播電視大學,四川 成都 610072)
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基于價值工程原理確定水利工程施工導流方案★
岑 美 翁 艷 何雅妮
(四川廣播電視大學,四川 成都 610072)
介紹了水利工程施工導流方案的確定流程,針對綜合比較分析法的不確定特性,在定性分析的基礎上,提出運用價值工程原理確定施工導流方案,并將定性分析和定量分析結合,增強方案選擇的正確性和直觀性,指出價值工程原理的運用為工程設計中面臨的方案比選難題提供了設計思路。
水利工程,施工導流方案,價值工程,定性分析,定量分析
實際工程中,施工導流方案的設計是通過方案比選確定,首先擬定幾個備選方案,再進行技術經濟比較,選擇最優(yōu)方案。在進行方案比選時,通常采用的方法是優(yōu)缺點列舉綜合評價法,詳細列出每一個方案的優(yōu)缺點,用淘汰的方式逐步縮小范圍尋求最優(yōu)方案。優(yōu)缺點列舉綜合評價法是一種定性分析方法,不同的分析者往往得到不同的結論,具有不確定的特性。若在定性分析的基礎上引入一種定量分析方法,以定性分析作為定量分析的依據、定量分析將方案數值化,將定性分析和定量分析結合共同確定施工導流方案,將增強方案選擇的正確性、直觀性。文章將引用價值工程原理確定施工導流方案,并以一具體水利工程為例。
2.1 基本原理
價值工程是以提高方案或產品價值為目的,尋求用最低的成本實現(xiàn)所需的功能,體現(xiàn)的是比較價值。價值工程原理的數學表示公式為:
(1)
其中,V為研究對象的價值;F為研究對象的功能;C為研究對象的成本。
2.2 工作程序
價值工程的工作程序一般可分為準備、分析、評價、實施四個階段。1)準備階段:確定價值工程研究對象,擬定比選方案。2)分析階段:計算價值工程對象的功能、成本、價值。3)評價階段:計算各方案的價值系數,根據計算結果進行方案評價,選擇最優(yōu)方案。4)實施階段:實施最優(yōu)方案,并對實施情況進行檢查、評價。
3.1 工程概況
某水電站采用引水式開發(fā),由首部樞紐、右岸引水隧洞、右岸廠房組成,電站廠房為地下廠房,尾水隧洞為無壓尾水洞。尾水洞是地下廠房下部開挖和出渣通道,同時也是尾水洞開挖和襯砌的通道,尾水洞出口高程較天然河流洪水位高,電站廠房無需導流設計,只需針對首部樞紐進行導流設計。
3.2 確定價值工程研究對象
1)擬定導流參數。根據電站概況,擬定首部導流標準為10年一遇洪水;導流時段選用全年導流或枯期導流,本工程第一臺機組發(fā)電工期為36個月,期間有兩個完整的枯期可以使用;導流方式為分期導流或左岸隧洞導流。
2)擬定導流方案。根據導流參數擬定施工導流方案:分期(全年)導流(方案1)、隧洞(全年)導流(方案2)、分期(枯期)導流(方案3)、隧洞(枯期)導流(方案4),不同導流方案的導流時段及導流方法見表1。

表1 不同導流方案的導流時段及導流方法
3.3 方案分析
1)計算方案功能指數。對擬定的導流方案進行功能評價,首先確定各方案的功能評價值F。從影響施工導流方案設計的因素分析,確定導流方案功能評價指標為:導流程序(F1)、導流工期(F2)、施工容易度(F3)、運輸容易度(F4)。
a.確定功能權重系數。由擬定的導流方案可知,施工導流程序方面,方案1和方案3明顯較方案2和方案4復雜、風險也較大;導流工期方面,各方案間相差不大,方案1和方案3的導流工期歷時稍長,但滿足電站工期的要求;施工難易程度方面,方案1和方案3的二期縱向圍堰兩側均需要度汛,且防滲墻不能連續(xù)施工,施工強度高;運輸難易程度方面,電站工程位于高寒高海拔地區(qū),交通不便,對外交通沿途需要翻越海拔4 000 m以上的山,若選用枯期導流方案(方案3和方案4),冬季建材運輸受交通限制,供給難度較大。為保證導流方案選擇的正確性,使功能指數的計算結果符合工程實際,工程案例請具有水電工程設計、施工等豐富工作經歷的專家對各方案的功能評價指標進行打分,并采用強制評分法(0~4評分法)對各功能評價指標的重要程度進行評分。不同方案的功能評價指標得分情況見表2,根據專家的評分計算功能權重系數,計算過程見表3。

表2 不同方案的功能評價指標得分表

表3 功能評價指標重要程度評分及權重計算表
b.確定各方案的功能指數。計算各方案的功能指數,計算過程見表4(表4中各方案功能加權得分之和為:8.168+9.875+7.168+8.875=34.086)。

表4 不同方案功能指數計算表
2)計算方案成本指數。根據導流工程投資情況計算成本指數,計算過程見表5(表5中各導流方案的投資之和為510.74+1 337.60+480.30+605.62=2 934.26萬元)。
3)計算方案價值指數。計算不同導流方案的價值指數,計算過程見表6(表6中各方案的價值指數=功能指數/成本指數)。

表5 不同方案成本指數計算表

表6 不同方案價值指數計算表
3.4 方案評價
1)運用優(yōu)缺點列舉法進行方案評價(定性分析)。采用優(yōu)缺點列舉法對導流方案進行綜合評價,具體比選流程如下:a.全年導流方案比選(方案1和方案2):方案1在導流工程投資上明顯優(yōu)于方案2,推薦方案1。b.枯期導流方案比選(方案3和方案4):導流工程投資方面,方案3優(yōu)于方案4;導流程序方面,方案3導流程序復雜,方案4優(yōu)于方案3;施工難易程度方面,方案3施工復雜、風險較大,方案4優(yōu)于方案3。綜合考慮3個影響因素,推薦方案4。c.方案1和方案4比選:導流工程投資方面,方案1略優(yōu)于方案4;交通運輸方面,方案4受冬季建材運輸的交通限制,供給難度較大,方案1優(yōu)于方案4。推薦方案1。通過兩兩方案優(yōu)缺點比較分析,最終確定施工導流方案:分期(全年)導流(方案1)。
2)基于價值工程原理進行方案評價(定量分析)。基于價值工程原理選擇價值指數最大的方案為最優(yōu)方案,方案1的價值指數較其他方案大,確定施工導流方案:分期(全年)導流方案(方案1)。運用兩種方法選擇的施工導流方案相同,均為方案1,從而驗證了基于價值工程原理進行方案比選的正確性。
價值工程原理是一種定量分析方法,在對比選方案進行定性分析(綜合比較分析)的基礎上,將比選方案的評價指標(功能F)和評價結果(價值V)定量化,用具體的數字反映方案的優(yōu)劣性,增強方案選擇的正確性、直觀性。方案比選是工程實際中經常面臨的設計難題,運用價值工程原理進行方案比選具有一定的現(xiàn)實意義。
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Based on value engineering principle to determinate the construction diversion scheme of water conservancy project★
Cen Mei Weng Yan He Yani
(Sichuan Radio and TV University, Chengdu 610072, China)
This paper introduced the determination process of water conservancy engineering construction diversion scheme, according to the uncertain characteristics of comprehensive comparative analysis method, based on qualitative analysis, put forward the construction diversion scheme determination using the value engineering principle, and combining with the qualitative analysis and quantitative analysis, enhanced the correctness and intuition of scheme selection, pointed out that application of value engineering principle provided design ideas for scheme selection problem in engineering design.
hydraulic engineering, construction diversion scheme, value engineering, qualitative analysis, quantitative analysis
1009-6825(2017)08-0214-02
2016-12-21 ★:四川省教育廳2014-2015人文社科一般項目(課題編號:14SB0460);四川廣播電視大學2016-2017年度教改項目(課題編號:XMGCJS2016002Y)
岑 美(1982- ),女,碩士,講師
TV512
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