水电工程论文范文

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篇1

关键词：高边坡抗滑结构锚固减载排水治理水利水电工程

边坡稳定问题是水利水利和水电工程中经常遇到的问题。边坡的稳定性直接决定着工程修建的可行性，影响着工程的建设投资和安全运行。

我国曾有几十个水利水电工程在施工施工中发生过边坡失稳问题，如天生桥二级水电站厂区高边坡、漫湾水电站左岸坝肩高边坡、安康水电站坝区两岸高边坡、龙羊峡水电站下游虎山坡边坡等等。为治理这些边坡不但耗去了大量的资金，还拖延了工期，成为我国水利水电工程施工中一个比较严峻的问题，有的边坡工程甚至已经成为制约工程进度和成败的关键。我国正在建设和即将建设的一批大型骨干水电站，如三峡、龙滩、李家峡、小湾、拉西瓦、锦屏等工程都存在着严重的高边坡稳定问题。其中三峡工程库区中存在10几处近亿立方米的滑坡体，拉西瓦水电站下游左岸存在着高达700m的巨型潜在不稳定山体，龙滩水电站左岸存在总方量1000万m3倾倒蠕变体等。这些工程的规模和所包含的技术难度都是空前的。因此，加快水利水电边坡工程的科研步伐，开发出一套现代化的边坡工程勘测、设计、施工、监测技术，已经成为水利水电科研攻关的重大课题。

高边坡的地质构造往往比较复杂，影响滑坡的因素也很多，因此，我国广大水电科技人员在与滑坡灾害作斗争的过程中，不断总结经验教训，积极开展科技攻关，总结出了一整套水电高边坡工程勘测、设计和施工新技术，成功地治理了天生桥二级、漫湾、李家峡、三峡、小浪底等工程的高边坡问题。本文仅就水利水电工程岩质高边坡的加固与整治措施作一简要介绍。

一、混凝土抗滑结构结构的应用

1.1混凝土抗滑桩

我国在50年代曾在少量工程中试用混凝土抗滑桩技术。从60年代开始，该项技术得到了推广，并从理论上得到了完善和提高。到80年代，高边坡中的抗滑桩应用技术已达到了一定的水平。

抗滑桩由于能有效而经济地治理滑坡，尤其是滑动面倾角较缓时，其效果更好，因此在边坡治理工程中得到了广泛采用。如：天生桥二级水电站于1986年10月确定厂房下山包坝址后，11月开始在厂房西坡进行大规模的开挖，加上开挖爆破和施工生活用水的影响，诱发了面积约4万m2、厚度约25～40m、总滑动量约140万m3的大型滑坡体。初期滑动速度平均每日2mm，到次年2月底每日位移达9mm。如继续开挖而不采取任何工程处理措施，预计雨季到来时将会发生大规模的滑坡，为此，采取了抗滑桩等一整套治理措施。

抗滑桩分成两排布置在厂房滑坡体上，在584m高程上设置1排，在597m高程平台上设置1排，桩中心距6m，桩深为25～39m，其中心深入基岩的锚固深度为总深度的1／4，断面尺寸为3m×4m，设置15kg／m轻型钢轨作为受力筋，回填200号混凝土，每根抗滑桩的抗剪强度为12840kN，17根全部建成后，可以承受滑坡体总滑动推力218280kN。

第一批抗滑桩从1987年3月上旬开工，5月下旬开始浇筑，6月1日结束。第二批抗滑桩施工是在1987～1988年枯水期内完成的。

抗滑桩开挖深度达3～4m后，在井壁喷30～40cm厚的混凝土。对岩体较好的井壁采用打锚杆、喷锚挂网的方法进行支护，喷混凝土厚度10～15cm。对局部塌方部位增设钢支撑。抗滑桩开挖到设计要求深度后，进行钢筋绑扎和钢轨吊装。

混凝土浇筑采用水下混凝土的配合比，由拌和楼拌和，混凝土罐车运输直接入仓，每小时浇筑厚度控制在1.5m内，特别是在滑动面上下4m部位，还需下井进行机械振捣。在浇到离井口5～7m时，要求分层振捣。每个井口设两个溜斗，溜管长度为10～14m，管径25cm。

抗滑桩的建成，对桩后坡体起到了有效的阻滑作用。

天生桥二级水电站厂房高边坡采用打抗滑桩、减载、预应力锚杆、锚索、排水、护坡等综合治理措施后，坡体的监测成果表明：下山包滑坡体一直处于稳定状态，而且有一定的安全储备。

安康水电站坝址区两岸边坡属于稳定性极差的易滑地层，由于对两岸进行了大规模的开挖施工，所形成的开挖边坡最大高度达200余m，单坡段一般高度在30～40m。大量的开挖造成边坡岩体的应力释放，断面暴露，再加上雨水的侵入，破坏了边坡的稳定，致使边坡开挖过程中发生十几处大小不等的工程滑坡，严重地影响了工程的施工，成为电站建设中的重大技术难题。

采用抗滑桩是稳定安康溢洪道边坡的主要手段，在263m高程平台上共设置了9根直径1m的钢筋混凝土抗滑桩，每根桩都贯穿几个棱体，最深的达35m，桩顶嵌入溢洪道渠底板内。为了不干扰平台外侧基坑的施工，桩身用大孔径钻机钻成，孔壁完整，进度较快，两个月就全部完成。这9根抗滑桩按两种工作状态考虑：在溢洪道未形成时，抗滑桩按弹性基础上的悬臂梁考虑，不考虑桩外侧滑面上部岩体的抗力；在溢洪道建成后抗滑桩桩顶嵌入溢洪道底板，此时按滑坡的下滑力考虑。

抗滑桩混凝土标号为R28250号，钢筋为φ40Ⅱ级钢。抗滑桩于1982年1月施工，3月完成后，基坑继续下挖，边坡上各棱体的基脚相继暴露。同年11月，在Fb75与F22断层构成的棱体下面坡根爆破开挖后，发现在263m高程平台上沿Fb75、F22断层及7号抗滑桩外侧近南北向出现小裂缝，且裂缝不断扩大，21天后7号抗滑桩外侧的Fb75～F22棱体下滑，依靠7号抗滑桩的支挡，桩内侧山体得以保存。

1.2混凝土沉井

沉井是一种混凝土框架结构，施工中一般可分成数节进行。在滑坡工程中既起抗滑桩的作用，有时也具备挡土墙的作用。

天生桥二级水电站首部枢纽左坝肩下游边坡，在二期工程坝基开挖浇筑过程中，曾于1986年6月和1988年2月两次出现沿覆盖层和部分岩基的顺层滑动。滑坡体长80m，宽45m，高差35m，最大深度9m，方量约2万m3。

为了避免1988年汛后左导墙和护坦基础开挖过程中滑体再度复活，确保基坑的安全施工，对左岸边坡的整体进行稳定分析后，决定在坡脚实施沉井抗滑为主和坡面保护、排水为辅的综合治理措施。

沉井结构设计根据沉井的受力状态、基坑的施工条件和沉井的场地布置等因素决定，沉井结构平面呈“田”字形，井壁和横隔墙的厚度主要由满足下沉重量而定。井壁上部厚80cm，下部厚90cm；横隔墙厚度为50cm，隔墙底高于刃脚踏面1.5m，便于操作人员在井底自由通行。沉井深11m，分成4、3、4m高的3节。

沉井施工包括平整场地、沉井制作、沉井下沉、填心4个阶段。

下沉采用人工开挖方式，由人力除渣，简易设备运输，下沉过程中需控制防偏问题，做到及时纠正。合理的开挖顺序是：先开挖中间，后开挖四边；先开挖短边，后开挖长边。沉井就位后清洗基面，设置φ25锚杆(锚杆间距为2m，深3.5m)，再浇筑150号混凝土封底，最后用100号毛石混凝土填心。

沉井工程建成至今，已经受了多年的运行考验。目前，首部边坡是稳定的，沉井在边坡稳定中的作用是明显的。

1.3混凝土框架和喷混凝土护坡

混凝土框架对滑坡体表层坡体起保护作用并增强坡体的整体性，防止地表水渗入和坡体的风化。框架护坡具有结构物轻，材料用量省，施工方便，适用面广，便于排水，以及可与其他措施结合使用的特点。

天生桥二级水电站下山包滑坡治理采用混凝土护面框架，框架分两种型式。滑面附近框架，其节点设长锚杆穿过滑面，为一设置在弹性基础上节点受集中力的框架系统；距滑面较远的坡面框架，节点设短锚杆，与强风化坡面在一定范围内形成整体。

下山包滑坡北段强风化坡面框架采用50×50cm、节点中心2m的方形框架，节点处设置两种类型锚杆：在550～560m高程间坡面，滑面以上节点垂直于坡面设置φ36及φ32、长12m砂浆锚杆，在565～580m高程间坡面则设垂直于坡面的φ28、长6m的砂浆锚杆，相应地框架配筋为8φ20和4φ20。框架要求在坡面挖30cm深，50cm宽的槽，部分嵌入坡面内，表层填土并掺入耕植上，形成草本植被的永久护坡。

在岩性较好的部位可采用锚杆和喷混凝土保护坡面。

1.4混凝土挡墙

混凝土挡墙是治坡工程中最常用的一种方法，它能有效地从局部改变滑坡体的受力平衡，阻止滑坡体变形的延展。

在1986年6月，天生桥二级水电站工程下山包厂址未定之前，由于连降大雨(其降雨量达91.2mm)，550m高程夹泥层上面的岩体滑动10余cm，584m高程平台上出现3条裂缝，其中最长一条55m长，2.2cm宽，下错2cm。为此采取了在550m高程浇筑50余m长的混凝土挡墙和打锚杆等措施。

天生桥二级水电站厂房高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙，以防止古滑坡体的复活，部分坡面采用浆砌块石护面加固，坡脚680m高程设置混凝土防护墙。

在漫湾水电站边坡工程中也采取了浇混凝土挡墙及浆砌石挡墙、混凝土防掏槽等措施，综合治理边坡工程。

1.5锚固洞

在漫湾水电站边坡工程中，采用各种不同断面的锚固洞64个，形成较大的抗剪力。在左岸边坡滑坡以前，已完成2m×2m断面小锚固洞18个，每个洞可承受剪力9000kN。此外，还利用地质探洞回填等增加一部分剪力。由于锚固洞具有一定的倾斜度，防止了混凝土与洞壁结合不实的可能性，同时采取洞桩组合结构的受力条件远较传统悬臂结构合理，可望提供较大的抗力。

二、锚固技术的应用

采用预应力锚索进行边坡加固，具有不破坏岩体，施工灵活，速度快，干扰小，受力可靠，且为主动受力等优点，加上坡面岩体抗压强度高，因此，在天生桥二级、漫湾、铜街子、三峡、李家峡等工程的边坡治理中都得到大量应用。

在漫湾水电站边坡工程中，采用了1000kN级锚索1371根、1600kN级锚索20根、3000kN级锚索859根、6000kN级锚索21根，均为胶结式内锚头的预应力锚索，采取后张法施工。预应力锚索由锚索体、内锚头、外锚头三部分组成。内锚头用纯水泥浆或砂浆作胶结材料，其长度1000kN级为5～6m，3000kN级为8～10m,6000kN级为10～13m；外锚头为钢筋混凝土结构，与基岩接触面的压应力控制在2.0MPa以内。

为提高锚索受力的均匀性，漫湾工程施工单位设计了一种小型千斤顶，采用“分组单根张拉”的方法，如3000kN锚索19根钢绞线，每组拉3根，7次张拉完；6000kN锚索37根，10次张拉完，既简化操作程序，又提高锚索受力均匀性。锚索在补偿张拉时可以用大千斤顶整体张拉(如3000kN锚索)，也可继续用分组单根张拉方法(如6000kN锚索)，都不会影响锚索受力的均匀性。

在小浪底工程中大规模采用的无粘结锚索具有明显的优点，其大部分钢绞线都得到防腐油剂和护套的双重保护，并且可以重复张拉。由于在施工时内锚头和钢铰线周围的水泥浆材是一次灌入的，浆材凝固后再张拉，因此减少了一道工序，提高了工效，但其价格相对较高。

在高边坡施工过程中为保证开挖与锚固同步施工，必须缩短锚索施工时间，及早对岩体施加预应力，以达到加快工程进度，确保边坡稳定的目的。为此，结合八五科技攻关，在李家峡水电站高边坡开挖过程中，成功将1000kN级预应力锚索快速锚固技术应用于工程中。室内和现场试验表明，采用N-1注浆体和Y-1型混凝土配合比可以满足1000kN级预应力锚索各项设计技术指标，而施加预应力的时间由常规的14～28d缩短到3～5d。该项成果对及时加固高边坡蠕变和松弛的岩体具有重要的现实意义，充分体现了“快速、经济、安全”的原则。

三峡永久船闸主体段高边坡工程规模之大、技术难度之高均为国内外边坡工程所罕见，其加固过程中，采取了喷混凝土、挂网锚杆、系统锚杆、打排水孔、设置排水洞、采用3000kN级预应力锚索等综合治理措施，其中，3000kN对穿锚束1924束，在国内尚属首例。系统设计3000kN级预应力对穿锚束1229束，孔深22.1～56.4m，主要分布在南北坡直立墙和中隔墩闸首及上下相邻段。南北坡直立墙布置两排，水平排距10～20m，孔距3～5m，第一排距墙顶8～10m，第二排距底板高20m左右，均于两侧山体排水洞对穿。中隔墩闸首布置3排，排距10m，孔距3.5～6.4m，第一排距墙顶10m。此外，动态设计3000kN级预应力对穿锚束695束，孔深16～66m，主要布置在中隔墩闸室和竖井部位。对穿锚束分为无粘结和有粘结两种型式，其结构主要由锚束束体和内外锚头组成。由于锚索采取对拉锚索的形式，将内锚头放在山体内的排水廊道中，因此，内锚头不再是灌浆锚固端，而是置于廊道内的墩头锚或双向施加张拉的预应力锚。这类加固方式将排水和锚固结合起来，减少了约占锚索长度1／3～1／4的内锚固段，是一种理想的加固形式。

预应力锚杆也是常见的一种加固形式，如天生桥二级水电站厂房高边坡工程中实施了减载、排水、抗滑桩等技术后，滑坡位移速度虽有明显减小，可未能完全停止。为了确保雨季在滑坡体前方的施工安全，稳定抗滑桩到滑坡体前缘的约20～40m长，10余万m3的滑坡体，决定在565m高程马道上设置300kN预应力锚杆。锚杆分两排，孔距2m、孔径90mm，孔与水平成60°夹角，用36的钢筋，共实施了152根预应力锚杆，保证了工程的安全。

三、减载、排水等措施的应用

3.1减载、压坡

在有条件的情况下，减载压坡应是优先考虑的加固措施。如天生桥二级水电站厂房高边坡稳定分析结果表明，滑坡体后缘受倾向SE的陡倾岩层影响，将向S(24°～71°)E方向滑动。该方向与滑坡前缘滑移方向有近20°～60°的夹角，将部分下滑力传至滑坡体前缘及治坡建筑物上，对滑坡整体的稳定不利，因此能有效控制后坡滑移也就能减缓整体滑坡。

在滑坡体后缘覆盖层最厚的部位，在保证施工道路布置的前提下，尽量在后缘减载。第一次减载14万余m3，至610m高程，第一次减载后，滑动速度明显降低。紧接着再减载12万余m3，至600m高程。两次减载共26万余m3，滑坡抗滑稳定安全系数提高约10%。

乌江渡水电站库区左岸岸坡距大坝约400m，有一石灰岩高悬陡坡构成的小黄崖不稳定岩体。滑坡下部软弱的页岩被库水淹没，地表上部见有多条陡倾角孔缝状张开裂隙，最大的水平延伸长度达200m，纵深切割190m。4年多的变形观测结果表明，裂隙顶部最大累计沉陷量达171.1mm，最大累计水平位移量达56.0mm，估计可能滑动的体积约50～100万m3。为保证大坝的安全，对小黄崖不稳定岩体先后进行了两次有控制的洞室大爆破，共爆破石方20.8万m3。从处理后的变形资料可以看出，已达到了削头、压脚、提高岩体稳定性的目的。

3.2排水、截水

地表水渗入滑坡体内，既增加滑坡体的重量，增加滑动力，又降低了滑动面上岩层的内摩擦力，对滑坡体的稳定是不利的。对于滑坡体以外的山坡上的地表水，采取层层修建拦水沟、排水沟的方法排水。在坡体范围内的地表水，对开裂的地方用黄土封堵，低洼积水地方用废碴填平，顺地表水集中的地方设排水沟排走地表水。如天生桥二级水电站厂房边坡工程治理中总共修建拦水沟、排水沟近10km。地下水的排除采取在滑坡体的后缘开挖总长384m的两条排水洞(距滑动面以下5～10m)，并相联通，形成一个∪形环，在排水洞内再设排水孔，把滑动体内地下水引入排水洞。

篇2

诱导灌浆施工技术同样是水利水电工程基础建筑施工最常采用的技术之一。诱导灌浆施工技术的原理表现为：在施工的过程中，根据水利水电工程基础建筑施工现场的具体状况以及相关的要求，创造条件设计不但能够挡住泥土侧压力，又能够起到防渗漏作用的灌浆帐幕工程，同时设计控制浆液流动的防护工程，这样既能够控制灌浆施工的质量，又能够有效的对水利水电基础工程进行加固，该项技术在水利水电工程基础建筑施工中得到非常广泛的应用，并且随着实践应用和发展，还开发了许多全新的诱导灌浆技术，例如电渗化学灌浆施工技术等。

二、水利水电工程基础建筑灌浆施工控制的有效措施

（1）工程费用控制措施。

基础灌浆施工费用控制的最终目标是做到净效益最大化，尽可能的降低是灌浆施工和其他工序的费用，同时尽可能的降低负效益。因此，应该根据施工现场的具体状况以及自然规律，综合考虑施工控制工艺以及方法，对整个灌浆系统进行合理的设计，同时结合最优化原则，尽可能的减少负效益，寻找最理想的运用方法，有效的控制工程费用。

（2）环境效益控制措施。

水利水电工程的环境效益控制措施应该重点考虑以下几种因素：控制生产和生活污染物、有害气体、施工飘尘、污染带等的排放，防止对地下水、环境等造成影响；控制施工机械、爆破、运输等机械的噪声，避免对周边居民造成影响；在施工的过程中应该尽可能少的破坏周边植被景观，同时还应该考虑水利水电工程建成后长期对邻近建筑以及人类健康造成的影响。

（3）质量控制措施。

灌浆质量要素包括灌入能力、强度以及可塑性，质量控制目标应该根据水利水电工程的性质以及设计施工要求而定，控制措施主要表现为：首先，根据吸渗反应定理、劈裂判别定理、劈裂定向定理等制定相应的质量控制目标；其次，根据制定的质量控制目标选择合适的灌浆材料，然后预测与协调材料性质、地质条件以及施工技术三者的关系；再者，当灌浆施工结束之后的28天内，重视后期的养护工作，全面的重视施工过程的质量控制，认真的做好压水试验，试验结果表明施工质量合格之后才算过关。

三、结语

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深孔台阶爆破技术是水利水电工程领域最为常用的一种爆破技术，其是指施工单位利用孔径在50mm以上、孔深5m以上的多级台阶爆破技术，由于深孔台阶爆破技术在具体应用中需要在两个自由面条件下进行爆破，所以施工单位对于多排炮孔间还可以采用毫秒延期的爆破方式。深孔台阶爆破技术在具体应用中具有一次爆破量大、破碎效果好、振动小等诸多优势性能，所以深孔台阶爆破技术在我国水利水电工程领域有着十分广泛的应用范围，几乎所有的大型水电站和中型水电站在开挖施工中，均采用深孔台阶爆破技术来完成水电站工程的开挖施工作业，对于我国水利水电工程领域来说其一直被作为水电站坝基开挖中的主要爆破方式。现阶段我国水利水电工程领域对于深孔台阶爆破技术的应用已经积累大量经验，同时也在现代科学技术和科技成果的支撑下使深孔台阶爆破技术不断进行创新，确保深孔台阶爆破技术的具体应用可以更好的推动我国水利水电工程领域的发展。

2、预裂、光面爆破技术的具体应用

预裂爆破技术是指水利水电工程开挖施工中沿着设计开挖的轮廓线密集的打孔，并将少量主要装入到打好的孔洞中来将其炸出裂缝，该种爆破技术在具体应用中最大的作用在于避免爆破区的爆破对周围岩体或建筑物产生破坏，所以对于水利水电工程来说预裂爆破技术是一项十分重要的施工技术。光面爆破技术是指沿着开挖轮廓线布置间距相对较小的平行炮孔，并且在打好的爆孔中装入少量的不耦合炸药后进行引爆，而该种爆破技术主要适用于水利水电工程隧道的爆破施工，这样既可以确保施工设计方案中需要炸除的岩石可以通过该种爆破技术完成施工，同时也可以避免在其轮廓线以外的围岩结构受到明显破坏，并且可以在围岩面留下半个较为清晰的孔痕。20世纪70年代，预裂爆破技术与光面爆破技术在我国葛洲坝水利枢纽工程中的应用取得成功，自此后这两种较为先进的爆破技术开始被广泛应用于水利水电工程领域，尤其是当代水电站主体工程边坡与隧道的爆破施工中均采用上述两种爆破技术，这也使我国水利水电工程领域的爆破技术处于世界领先地位。预裂爆破技术与光面爆破技术在具体应用中可以对开挖面的超挖和欠挖等现象进行有效控制，并且可以确保其爆破施工中不会对边坡和围岩的稳定性产生影响，正是因为上述两种爆破技术的诸多优点使其被应用于三峡永久船闸的开挖爆破施工中，并且使三峡大坝永久船闸中形成了良好的保留壁面。

3、面板堆石坝级配料开采爆破技术的具体应用

水利水电工程中的面板堆石坝在施工中需要利用爆破技术来开采级配料，尤其是20世纪80年代以来面板堆石坝在水利水电工程领域的不断推广，很多中小型水电站在建设过程中都采用了面板堆石坝，所以施工单位需要通过开采爆破技术的应用，来获取面板堆石坝在施工中其坝体填筑过程中所需要的级配料。南盘江天生桥一级水电站便是典型的面板堆石坝，南盘江天生桥水电站的面板堆石坝在坝高和坝体方量等方面都处于世界前列，而我国第一高度的面板堆石坝———水布垭水电站也开始投入使用，所有面板堆石坝为主要坝型的水利水电工程在施工中，均要采用爆破法开采主堆石级配料来直接进行上坝填筑的施工技术，所以当前我国水利水电工程领域关于面板堆石坝级配料开采爆破技术的研究较为成熟，其基本可以满足我国各地区水利水电工程中面板堆石坝的施工要求，同时可以有效降低整个水利水电工程具体实施阶段的成本投入。

4、爆破技术在围堰拆除中的具体应用

现阶段大型水利水电工程具体实施阶段需要面临大量临时构筑物的拆除工作，对于围堰构筑物来说其利用机械拆除的方式需要浪费大量的时间与财力，所以施工单位一般都是采用爆破拆除的方式来完成围堰的拆除，这也使爆破技术成为围堰拆除施工中最为关键的技术之一。鉴于围堰爆破拆除在本质上属于典型的邻水爆破作业，所以爆破人员一般需要充分利用其顶面、非邻水面以及围堰内部廊道等无水区域进行钻爆作业，水利水电工程对于围堰爆破拆除施工中的要求是一次爆通成型，并要确保整个爆破作业中所产生的缺口要满足围堰泄水、进水的要求。再者，由于水利水电工程围堰区域附近有着多种已建成的水工建筑物，所以爆破人员在爆破拆除作业过程中要避免爆破作业对其产生破坏，只有这样才能确保爆破技术的应用可以满足水利水电工程的建设要求，我国已建成的葛洲坝大江围堰、三峡三期围堰等近30余座大型围堰构筑物，都是通过爆破技术的应用来完成其拆除作业，所以对于我国水利水电工程领域来说围堰爆破拆除技术已积累了大量经验。围堰爆破拆除技术具体应用中的重点是避免爆破作业对堰体周围的闸墩、闸门槽、闸门以及其他水工构筑物的完整性产生破坏，从而确保围堰爆破拆除作业结束后发电设备可以正常运行，所以施工单位一般会采用“高单耗、低单响”的设计思想来完成整个围堰的接力起爆系统设计，并且我国水利水电工程领域关于围堰爆破拆除作业，已形成了适用于各种建筑物的爆破振动安全控制标准体系，并且同时也具备了较为完善的防护飞石和水击波危害的技术体系。

5、岩塞爆破技术的具体应用

岩塞爆破技术是水利水电工程具体实施阶段的一种水下爆破形式，我国于20世纪70年代开始了岩塞爆破技术在水利水电工程领域的实践应用，其最开始被应用于引水、放空水库、灌溉、发电等通向水库或湖泊底部引水洞、放空洞的施工，岩塞爆破技术在具体应用中一般需要涉及到水库底部、隧洞末端的爆破作业，当洞内工程全部完成后施工单位可以采用岩塞爆破技术来炸除洞与水库的岩层。岩塞爆破技术在具体应用中具有不受库水位消长及季节因素的影响与限制，并且可以使水利水电工程在具体实施阶段不需要通过设置围堰构筑物来进行施工，再加上岩塞爆破技术在具体应用中的操作简单、成本低以及工作效率高等特点，所以使岩塞爆破技术在我国水利水电工程领域有着十分广泛的应用范围。丰满水库岩塞爆破是当前国内爆破规模最大的工程，岩塞爆破技术在具体应用中可以根据其装药方式，划分为峒室爆破和炮孔爆破等两个类型，按照爆碴处理方式可以划分为留碴爆破和泄碴爆破等两个类型，我国水利水电工程领域对于岩塞爆破技术在具体应用中的的起爆方式、爆破影响控制等方面积累了大量经验。

6、隧道掘进爆破技术的具体应用

对于水利水电工程施工来说其地下工程的开挖是最为重要的有机组成，所以在工程具体实施阶段其需要依次完成导流洞、引水洞、交通洞、试验平洞、灌浆洞、斜竖井以及地下厂房洞群的开挖施工，所以施工单位主要是采用钻爆法来完成隧道掘进施工，尤其是钻爆法在具体应用中具有开挖成本低、地质条件适应性强等特点。隧道掘进爆破作业过程中容易受到照明、通风、噪声以及滴水等多方面因素影响，所以对于隧道掘进爆破作业来说其作业难度相对较高，再加上水利水电工程隧道掘进施工中对爆破作业质量有着极高要求，所以施工单位在针对隧道掘进爆破作业中会充分利用围岩的自承力，并且要通过对整个隧道掘进爆破作业方式的优化调整，来确保其地下爆破作业不会对隧道围岩结构的完整性产生破坏。在达坂城高崖子干渠的隧洞施工中就采取了这一技术。

7、结语

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摘要：随着市场经济的不断发展，水电行业施工企业间的竞争力亦随之不断增强，施工企业理念已经从“计划经济时代的干一项工程”转变为“市场经济时代的经营一项工程”。这就要求施工企业不断加强自身项目管理水平，形成以成本管理为中心的运营机制，抓好成本管理和成本控制，优化配置资源，最大限度地挖掘企业潜力，是企业在水电行业中低成本竞争制胜的关键所在。

0引言。

加强成本管理和成本控制是项目管理提高盈利水平的重要途径，也是项目管理的永恒主题之一。本文力图从施工企业项目管理的角度阐述成本控制的几点看法。

1开源节流。

作为施工企业的项目管理部工程项目的成本控制，一是要认真履行已签订的施工承包合同，完成各项工作内容，在此基础上争取最大收益；二是要强化物资设备管理和劳务分包管理，提高施工质量，降低物资消耗，节约开支，是为节流。

1.1开源、增收。

开源、增收措施的业务对象是业主，要以三个方面为重点：承包合同、优势单价、技术与造价有效结合。

（1）合理利用承包合同中有利条款。承包合同是项目实施的最重要依据，是规范业主和施工企业行为的准则，但在通常情况下更多体现了业主的利益。但这并不是说成本控制人员在合同条款有效利用方面无所作为，合同的基本原则是平等和公正，汉语语义有多重性和复杂性的特点也造成了部分合同条款可多重理解或者表述不严密，个别条款甚至有利于施工企业。这就为成本控制人员有效利用合同条款创造了条件。在合同条款基础上进行的变更索赔，依据充分，索赔成功的可能性也比较大。

建筑招投标制度的实行，施工企业中标项目的利润已经很小，个别情况下甚至没有利润。项目实施过程中能否依据合同条款进行有效的变更和索赔，成为项目能否赢利的关键。

（2）合理利用优势单价。优势单价是指中标项目中利润空间比较大的合同单价。众所周知，我们在投标的过程中，为中标后谋取更大的利润，会采取不平衡报价的投标方法，尽量提高变更可能性较大（主要指增加工程量）的项目的利润空间。这些利润比较大的合同单价就是我们的优势单价。

合理的利用优势单价，就要求施工企业在实际施工的过程中，尽量利用设计变更等条件，增加优势单价的工程数量，从而谋取更大的利润。

我们知道，工程施工中实现设计意图可以有多种的方式，它们各有优缺点，常常是多选一的问题。例如基础工程，我们可以采用浆砌块石、浆砌片石、干砌块石、片石混凝土浇筑等多种方式施工，均可以达到设计的要求。当然上述方案有的造价高，有的造价低，有的施工速度快，有的施工速度慢。施工企业从成本管理的角度出发，应尽量选择利润空间大的方案进行施工，充分利用优势单价，增加企业的经济效益。

（3）技术、经营紧密结合。技术与经济的紧密结合一直是成本控制领域重点强调的问题，但在实践过程中，往往没有达到制度化的程度，甚至存在严重的脱节。

技术与经济紧密配合应体现在项目实施的各个阶段，特别是对于如何确定项目施工方案显得尤为重要。

设计单位在施工经验方面与施工单位往往存在一定的差距，在确定合理的设计变更方案时，往往要充分征求施工单位技术人员的意见，甚至会要求施工单位技术人员首先提出设计思路，这就为施工企业谋取合理利益创造了条件。而技术人员因自身工作特点的限制，所编写的施工方案偏重于考虑方案的安全性和可操作性，虽然能够完成设计要求，但从成本角度考虑，却不是最优化的，甚至在完全没有必要的情况下，大大地缩小了施工企业的利润空间，忽视了方案是否能够实现企业的利益要求。在这种情况下，成本控制人员参与施工方案的制订显得尤为重要。

具体而言，技术人员应首先提出能够达到设计意图的几套方案，在此基础上进行经济比较论证，并将论证的结果作为确定施工方案的量化依据。施工单位提出的施工方案，应在便于施工的情况下实现利益最大化，避免自己搬起石头砸自己脚的情况出现。技术与经济的有效结合对于提高企业效益是最为显著的。上述第（2）条中，建议业主采用片石混凝土浇筑基础的例证就是一个成功的例子。

1.2节流、节支。

对于施工企业来说，要做到节流、节支，首先必须推广项目成本核算制度，利于降低消耗、节支增效，主要有以下几点：①从人、财、物的配置入手，据工程施工实际考察结果反馈，结合行业统一定额，制定出合理的、可操作性强的内部成本核算定额，逐级进行部分成本核算和全成本核算。②实行多种分配方法，对主要工程的材料费、人工费、机械费和管理费进行核算与分析，人工费管理实行基本工资、产值工资和效益工资相结合；材料费管理实行以内部核算定额消耗为基准，严格控制采购库存量。③机械费的管理实行以设备运行费为基准，充分发挥设备的效率。④把主辅材料消耗水平和费用支出与完成工程量挂钩，严格进行考核奖罚，从而增强作业队的成本核算意识，做到减少超挖、节省材料、提高工效，同时，在各作业队建立利益激励机制，设立目标激励奖和安全质量专项奖。⑤在实施核算制度过程中，逐步建立成本分析的核算反馈制度。由财务部门对工程的各分部分项工程进行成本核算，分析各分部分项工程的经济效益和利润状况，反馈信息用以指导施工生产，完善成本核算操作程序。同时，应根据施工的实际情况（如施工工期、进度安排等）,适当调整定额，实施成本核算、定额分配等。

这样运作的益处有三个方面：一是明显降低材料消耗，直接成本减少，过程控制严格；二是实施阻力小，能够循序渐进，边摸索经验边进行，为全成本核算和采用其他成本控制方式打下基础；三是使人力、机械配合等各项潜能得到最大发挥，同时增加了分配的透明度，从而大大地提高了职工的积极性、自觉性和主动性，有利于企业理念的培养。

节流节支的重点工作是加强项目材料费用和劳务分包费用的控制：

（1）材料费用控制。材料费用在项目成本中往往占有很高的比例，通常情况下不低于50%。材料费用控制是指对施工项目消耗的物资材料进行数量和价格控制，将物资材料费用控制在合理的范围内。材料消耗数量的控制是成本控制人员的工作内容之一，本文进行重点阐述。

一般说来，施工企业现在对材料消耗数量控制的主要措施是“限额领料”。根据此额度分阶段控制材料消耗数量，确定材料消耗的额度。限额领料中的“额”，通常都理解为定额，即根据定额数量确定消耗数量。笔者认为，这种理解比较片面。材料消耗数量当然要参考定额消耗量，但不能完全机械套用。首先，施工项目的差异性决定了定额无法全面反映不同的工程特点，其次，定额是社会劳动力综合平均水平的表现，管理水平不同的施工企业，相应的材料消耗水平也是有区别的。定额的材料消耗数量甚至材料种类不是适用所有具体的施工企业和施工项目，不同的企业、不同的项目还可能差别很大。所以，作为一个成本控制人员，应根据企业自身的管理水平和施工现场的实际情况，参考定额数量，合理确定材料消耗额度。

计算材料消耗额度的工作量很大，对成本控制人员的要求很高，成本控制人员除了熟悉定额和现场情况外，还需要了解施工工艺，常常出现商务人员人手不足的情况。目前通常采用的解决措施有两个：一、将材料消耗量的计算工作转移到工长，这样一来解决了商务人员人手不足的问题，二来也促使工长将部分注意力转移到施工成本方面，增强了材料节约意识。但也存在工长为避免施工材料紧张，影响施工进度，将材料消耗额度放的比较大不利于材料消耗控制的问题；二、分主要部位进行材料消耗数量控制。分主要部位进行材料消耗数量计算是将工程分成几个主要部分，以这种方式对限额领料进行简化，减少了成本控制人员工作量，但控制工作不够细致，易造成材料消耗超耗，所以必须配套现场检查措施，杜绝浪费现象。

建议采用的材料消耗数量控制方式：根据项目特点分块，以块进行消耗量控制，块的范围不能过大；要求工长在提出材料计划的时候进行材料计划数量的计算，并附上计算书，供技术人员审核。成本控制人员审核的主要内容是工程数量是否正确，以及材料损耗的额度是否合理。其中，损耗额度的审核比较简单，根据现场实际情况和工长加强协商就可以了。但审核工程数量是否正确的工作就比较烦琐。笔者建议项目成本控制人员提前抽时间集中突击计算各个部位的工程数量，并按照部位编制成表格形式。这样，审核材料计划确定材料消耗额度的工作就可以在较短的时间内完成了。

当然，材料消耗数量的控制必须配套一定的奖惩措施，节约了要进行奖励，非必须原因超耗浪费要承担责任，提高节约意识及积极性。建议项目部根据实际情况可制订具体的奖惩措施，并严格控制采购库存量，提高资金使用效能，修旧利废，降低库存。

（2）劳务分包费用的控制。纯粹的劳务分包费用在项目成本中的比例比较低，通常情况不超过15%。但实际操作过程中，劳务分包费用通常会包含一部分施工企业不易进行控制的小型机具和易耗材料费用，增加了一定的费用控制难度。施工企业进行劳务分包的时候，除了劳务谈判确定分包队伍外，经常采用招标方式确定劳务队伍，这样对项目部以合理低价选择优秀的劳务队伍是有利的。

在这里要强调合理低价，劳务市场现在竞争十分激烈，甚至某些方面竞争比建筑市场更激烈，并且劳务市场发育不成熟，劳务队伍水平能力也参差不齐，许多劳务队伍根本就不具备承担亏损的能力。为生存下去，许多竞争能力不足的劳务队伍被迫进行低价投标，并且是低于成本价投标以维持运转。劳务分包本身利润空间就较小，劳务队伍在其中的回旋余地不大，低价中标后，为完成合同，或者尽力压低劳务人员工资，造成劳务人员劳动积极性低下，或者与施工单位尽力纠缠，利用一切机会提高要价。在这些措施不能奏效、出现无法承受的亏损的情况下，劳务队伍只能消极怠工，拖延进度，甚至停止施工，逼迫施工企业满足自己的要求。

出现这种情况，对施工企业和劳务队伍两败俱伤。施工项目进度滞后，无法保证工程进度，对企业自身形象造成恶劣影响。同时，劳务队伍出现亏损，生存空间被进一步缩小，可能成为社会不安定因素。

为避免出现这种情况，建议：一、施工企业尽可能采纳比较有竞争力、有信誉的劳务队伍参与施工；二、不要无原则压低劳务分包单价，要对劳务分包的成本做到心里有数，避免吸纳低于成本价的劳务队伍进场施工；三、可能的情况下，拿出部分资金用于奖励协作队伍，规定在施工质量、进度、安全达到较高要求的情况下，协作队伍可获得奖励，以提高劳务队伍施工积极性，使企业、协作队伍达到双赢。

2严格过程控制，加强成本管理。

“过程是输入转化为输出的一组彼此相关的资源（人员、资金、设施、设备、技术和方法）和活动。过程管理，主要是侧重于对动态形势的活动的认识、控制和优化”。充分地利用资源，最有效地发挥各方面的积极性，及时准确地克服不利因素，求得相对高质的管理效果是过程管理追求的目标。

严格过程控制，可以有力地避免或克服传统管理中“反复抓”的管理弊端，使整体管理水平不断地提高。当施工单位中标承建一个工程项目，就必须从人、财、物的有效组合和使用过程中狠下功夫。诸如对施工组织机构的设立和人员、机械设备的配备，在满足施工需要的前提下，机构要精简，人员要精干高效，设备要充分有效利用。对材料消耗、配件的更换及施工工序控制，都要按规范化、制度化、科学化进行，这样，既可以避免或减少不可预见因素对施工的干扰，也使自身生产经营状况在影响工程成本构成因素中的比例降低或控制在合理范围，从而有效控制成本，提高效益。过程控制要全员参与、全过程控制，这与施工人员的素质、施工组织水平有很大关系。

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关键词：小水电；造价控制；限额设计；优化设计

引言

从环保和可持续发展的目标出发，对支持和加速可再生能源发展的技术、市场、政策与资金等正受到各国普遍关注。小水电工程由于具有品位高、技术相对成熟、产业化程度高等特点受到政府以及投资商的青睐，并逐步成为我国可再生能源结构中不可忽视的组成部分。而浙江省小水电无论在开发绩效还是制度创新上都走在了全国的前列。截至2006年末，浙江省小水电装机容量达30338万kW，占全省可开发水电装机的49％，成为浙江省能源中不可或缺的一部分。

当然，浙江省红火的小水电市场发展，离不开一批致力于水电事业的民营企业家。据不完全统计，截至2006年，民营资本占浙江省小水电总资产的70％，而如今浙江水电民营资本正在向西部地区转移。这当然有可开发资源萎缩以及一些体制因素的影响，但投资成本上升却是占有不可忽视的作用。上世纪90年代初，浙江省的小水电的单位装机容量造价指标是2000-3000元/kW，然而目前单位装机容量造价指标已经达到8000～1000元/kW，十几年的时间，造价成本上涨了4倍。究其原因，当然有物价上涨，贷款利息上升，还有政策处理费用增加等不可控的原因，但也不乏人为的因素，其中投资控制不严也是原因之一。因此，探询影响投资的原因，找寻造价控制的方法是振兴省内小水电市场的途径之一。而要作好工程的造价控制，就必须把造价控制贯穿于工程建设全过程，即对项目的投资决策阶段、设计阶段、招投标阶段、施工阶段和竣工阶段等各阶段的投资控制在批准的投资限额之内，随时纠正发生的偏差，保证项目投资管理目标的实现，以求在该项目中能合理利用人力、财力、物力．并取得较好的投资效益和社会效益。真正地做到投资估算控制设计概算，设计概算控制项目的实施预算．实施预算控制好合同价格。

1、项目决策阶段

项目决策阶段即可行性研究阶段，造价控制工作的中心是进行建设项目的多个方案的比选。在这阶段，设计人员要和造价工程师进行密切的沟通。从坝型比较、引水方式、装机容量、泄洪方式、坝址选择、水位比较、施工导流方式、围堰的结构比较等方面进行多方案、全方面的比选，用经济效益最优的方法选择方案。另外还需加强对新工艺、新材料的运用和比较。比如碾压混凝土筑坝技术，水电站虹吸式进水口技术和橡胶坝、玻璃钢管等新材料的应用等。通过多方案比较后，确定的可行性研究投资估算对后续阶段的投资控制具有指导意义。建设项目的可行性研究及投资决策是产生工程造价的源头，合理确定造价是评估建设项目、开展后续工作的关键。

2、项目设计阶段

过去许多业主认为投资控制的重点在工程施工阶段，忽视设计阶段的投资控制。但经研究发现，设计对项目投资的影响，在可行性研究阶段为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。设计费虽然只占水电站工程全寿命费用的1％。但这1％的设计费用决定了以后的费用，可见设计质量对项目建设的投资控制的重要性。

在初步设计阶段，造价控制内容要做到：

1）对可行性研究阶段确定的各个方案进一步的优化设计。设计人员应做好限额设计，即初步设计概算限制在可行性研究投资估算范围内。要避免设计人员出于自身考虑，设计过于保守，选择的设计参数往往偏大，使得工程造价经济性偏低。避免限额设计流于形式，并未真正的发挥作用。

2）设计人员应对工程项目尽量细化，以便造价工程师能确定合理的造价。避免因设计人员的项目过粗，使得造价工程师在编制相应部分的投资时只能按指标的形式计列，造成概算准确性降低。

3）造价工程师应确定合理的材料预算价格和设备价格。过去为节省工作量，往往造价工程师未能对材料、设备进行市场调查和研究，只是根据信息价格和设备行业参考价编制概算，使得有些价格存在偏高或偏低的情况；从而使得设计概算与实际存在一定的距离。

4）造价工程师与施工设计人员应对单项工程的施工措施进行比选，使工程单价的合理性和经济性相协调。合理的利用弃碴，降低工程造价。

综上所述，在设计阶段，无论是设计人员还是造价工程师都应本着为业主节省投资的宗旨出发，深挖设计潜力，合理确定价格，编制出经济合理的设计概算，为招标阶段确定合理的限价、施工阶段的控制施工图预算发挥作用。

3、项目招投标阶段

项目招投标阶段也是造价管理的重要组成部分。在这一阶段，造价控制要做好以下工作。

3.l确定合理的分标方案

合理分标不仅可以减少因分标过多而带来的各标段的交叉纠纷事件，还可以减少因分标过多而造成临时场地的分配问题以及临时设施费用和工程费用的增加。某水电工程，由于业主考虑非工程的原因应该是1个标段的内容人为地分成2个标。结果造成在同一工作面上，出现2个承包单位共用1条施工道路的局面。双方因此多次发生纠纷，造成工程多次停工，给业主造成不必要的损失。

3.2确定合理的限价

由于在目前水电工程项目的招标过程中，商务评审往往采用“最低合理价法”，即在通过技术标评审的各投标单位中，选择最低合理价的投标单位为中标单位。为防止各投标单位串标，哄抬报价，业主往往需要编制最高限价，把中标价格控制在预期的价格中，从而减少施工造价。这就需要造价工程师在编制限价时，不仅应了解工程的施工现场，施工的总体布置，确定合理的施工工艺、方法以及施工组织设计，还应了解每个单项工程的实际施工价格水平，从而确定合理的工程单价。这样才能使得编制的限价既符合工程实际，又体现市场竞争。

3.3做好招标文件的编制工作

由于目前水电工程大都采用工程量清单型的单价合同的承包方式，因此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。这就要求首先工程量清单的项目应尽量详细，其次招标阶段招标图纸尽量采用施工详图，最后合同条款上应尽量的详实和全面。只有这样才能保证下一施工阶段的合同管理顺畅。

4、项目施工阶段

在项目施工阶段，造价管理同样不容忽视。工程施工阶段是建筑产品形成阶段，对建设项目全过程造价管理来说也是最难、最复杂的阶段。在这一阶段，业主要处理好“质量，进度，投资”三者关系，既不能一味的抓质量和进度，轻视造价控制，也不能片面强调造价控制而忽视质量问题。要想处理好三者的关系，业主不仅需要配备懂技术的管理人员，而且需要精通造价控制和合同管理的管理人员。通过他们可以达到以下目的。

4.1减少索赔的费用

水电项目的施工过程往往涉及面广、技术难点多、地质复杂及工期长，在施工过程中经常发生设计变更和地质变更；同时由于业主在招标阶段未能考虑充分，在条款的制定上不能表现详实，出现招标文件、技术规范、合同文件不一致以及由于承包方在投标阶段低价中标等原因；使得在施工阶段承包方提出种种索赔，提出诸如“窝工费”、“误工费”等费用和工期的索赔事件。过去，业主由于缺乏懂造价和合同的人员以及反索赔经验，面对索赔无以应对，往往把按合同规定不该赔付的费用也支付给承包方，最终造成工程结算价超出工程概算。要避免上述情况的发生，就必须聘用一些懂技术和造价，懂合同的专业人员，制定一系列应对索赔的条例，从而减少索赔的费用支出，减少施工期的费用增加。

4.2合理处理“质量，进度，投资”三者关系

进行施工阶段的造价控制，处理好“质量，进度，投资”三者关系也是关键。首先制定了合理的进度安排，才能减少类似于“施工赶工费”之类额外费用的增加。其次质量是工程发挥效益的保障，如果一味为减少投资而影响工程质量，则不仅使得形成的固定资产的使用寿命缩短，还会且因质量问题而增加返修的费用，使得投资增加。

5、项目竣工结算阶段

竣工结算阶段是工程造价管理的最后阶段。该阶段造价控制的工作包括：

1）认真审核承包方的工程结算，剔除不合理计取的工程量、高套定额、高取费用、不切合实际的签证、不合理的施工措施等增加的费用；

2）根据所掌握的材料价格信息，审查调价材料的价格是否合理；

3）实行合同逐项审查制度，使工程造价通过具有法律约束力，合同得以确认和控制。实践证明，通过项目的全过程造价控制可以大大地降低工程投资。

例如，浙西某小水电项目的业主在建设过程中实施的造价控制，得到了较好的经济效益。

在项目可行性研究阶段，设计人员本着为业主服务的原则．对项目进行了坝型、坝址、水位等一系列方案的技术和经济的比选。通过对混凝土拱坝，堆石坝，碾压混凝土坝3个坝型的比较，最后选择投资省，施工工期短的混凝土拱坝，从而减少投资100万元。

在设计阶段，设计人员和造价工程师严格执行限额设计。通过对坝体优化设计，减少C2O混凝土拱坝1000m3，降低投资达30万元。同时，对坝基开挖的石碴进行合理施工组织，部分利用到发电厂的场地平整，部分作为原料轧制碎石，部分捡集为块石。通过弃碴利用节约投资达50万元。在招投标阶段，通过制定合理的限价，使得投标价低于概算的70％。太大地降低了施工造价。

在施工阶段，由于在施工招标阶段，对台同条款进行了周密的编写，大大降低了索赔的费用。

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近年来，我国国民经济整体发展步伐较快，无论是居民生活质量还是各行各业发展水平，较以往均有了大幅度提升，这使得电力需求量也愈来愈大。在此背景下，水利水电工程建设受关注度愈来愈高，特别是电气节能方面受到了高度重视。基于此，本文对水利水电工程电气节能设计进行了综合性阐述，并对相关技术应用进行了分析，以供参考。

【关键词】

水利水电；电气；节能

1.水利水电工程电气节能设计现状概述

水利水电工程建设过程中，节能设计是十分重要的环节，特别是在社会生产用电及居民用电需求不断提升的背景下，节能设计所产生的效应也就愈加显著。尽管我国水利水电工程节能设计水平较以往有所进步，但在某些环节上依然暴露出一定问题，具体表现为以下几个方面[1]：（1）规章制度有待健全。水利水电工程电气节能实际设计过程中，由于缺乏规范性文件引导，且相关制度并不完善，造成电气设计质量无法统一。（2）节能产品及设备质量有待提升。部分施工企业为了自身利益，使用一些质量不合格的节能产品或设备，导致节能效果低下、节能水平不能达标，无法充分发挥节能作用。（3）节能意识有所缺失。部分设计人员缺乏节能意识，过于注重施工需求及工程效益，忽视了节能设计的重要性，导致节能设计出现漏洞。直至工程完成后，才发现由于节能设计缺陷所带来的用电不便。综合来看，水利水电工程节能设计还有待完善，无论是在技术还是管理上都应该给予重视。

2.电气节能设计相关原则分析

水利水电电气节能设计过程中，应遵循以下原则[2]：（1）尽可能满足环保要求。在节能设计过程中，除了要保证设备达到环保要求，还需要采取相关节能技术。结合实际需要，筛选设计节能设备与节能技术，以有效降低能耗。（2）满足基本功能需求。节能设计时，要充分考虑设备基本功能需求，不能因为追求节能效果而影响到电机正常功能。（3）保持节能设计的合理性。节能设计的本质目的在于节约经济成本，所以在实际设计过程中，要保证节能方案切实合理、科学有效，其前提是节能设备与节能技术达到工程标准。但要切忌为了节能，而忽视设备本身的功能及质量。

3.水利水电工程电气节能相关技术应用

3.1优化配电系统方案

通过优化配电系统，让用电负荷合理分布，保证系统处于最佳运行状态，以此来降低能耗。首先，配电系统设计应尽可能简捷化。同一电压等级的供电系统，其变配电级数应控制在两级以内，通过降低变电级数让电能损耗控制在合理范围内。对供电电压等级进行合理筛选，在不影响设备运行及安全的情况下，尽可能提升电压，以降低损耗[3]。工程主机需对电机启动电流进行控制，避免其对电网产生冲击。其次，根据设备需求及系统整体运行要求，对负荷进行合理分配。结合负荷情况，合理选择变压器数量、容量等，使其与负荷变化相契合。再者，对电缆材料进行合理筛选，保证电缆可满足载流量需求，并根据电流密度筛选导线截面，以降低能耗、损耗。另外，通过无功功率补偿来降低变压器及线路损耗。

3.2投入节能变压器

水利水电工程建设过程中，应推广应用节能变压器，通过节能变压器实现节能降耗，达到节约电能的目的。变压器运行过程中，其空载损耗主要来源于铁损，具体是由于交变的磁力线通过铁芯时产生磁滞及涡流所致。而节能变压器的铁芯为非晶合金铁芯，其排列方式为三相五柱式两行矩形，其中两个旁柱会通过零序磁通，并且磁通不会经过箱体，所以不会产生结构发热损耗，也可一定程度上降低变压器运行噪声；高低压线圈为矩形铜绕组，即便出现偶然短路，也能抵御较大程度的机械应力破坏，避免线圈变形；箱体散热器为冷轧钢板制成，其高低压套管上还带有保护罩，可用电缆接线，并可实现全绝缘保护；采用填充硅油进行热循环，箱体为全密封结构，可在高温环境下正常运行。节能变压器整体空载损耗仅为常规变压器的20%，具有重量轻、噪音低、抗冲击、运作效率高等特征，并具有良好的节能效果，值得推广。

3.3完善照明节能

照明节能设计是水利水电工程电气节能设计的重要环节，通过照明节能可有效降低系统中的光能损失，以充分利用光能。首先，应重视自然光的利用，将自然光与人工照明相结合，达到节能效果。其次，应根据应用环境选择高效光源。例如，在室内操作空间，可采用荧光灯；在车间内部，可采取高频无极荧光灯；技术研究部门则可选用高压钠灯。实际照明节能设计期间，应遵从相关标准（GB50034-2004）[4]，优先考虑工程的功能性，再考虑视觉环境与照明效果，以提升生产效率。

3.4加强相关管理工作

通过落实相关管理工作，为水利输电电气节能设计提供一个良性的环境，使其充分发挥作用。首先，设计前，要对工程项目资料进行分类整合，包括水文数据、自然资源、施工条件等方面。通过科学地比选分析，保证电气设备与实际施工环境相契合。其次，要做好招投标管理，通过竞争管理制度预防垄断行为，并可筛选出质量优良施工设计，以提升工程整体质量。再者，要加强设计审查，对设计质量不高或无法满足要求的设计方案进行重新提案，以落实质量管控工作。另外，要加强内部培训工作，让设计人员、施工人员具备良好责任意识，通过培训使其业务能力不断增强，为设计、施工工作具体实施提供保障。

4.结语

水利水电工程电气节能设计是一项综合性的工作，其中涉及到多个环节，需要进行综合性权衡。通过利用节能技术、加强施工管理、优化节能方案，可以降低水利水电工程整体能耗，提升工程效益，为工程良性运作提供保障。

作者：袁聪 单位：永安电力股份有限公司

参考文献

[1]唐平,卢伟丽.浅议水利水电工程电气节能设计[J].水电站机电技术,2015(01):74-77.

[2]蓝雪梅.浅议水利水电工程电气节能设计[J].通讯世界,2015(23):195-196.

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1.1水利水电施工阶段质量管理工作不到位

大部分水利水电施工单位基本上都把精力放在施工项目质量、施工进度、施工安全以及工程回款上，并没有做出具体的考核制度来对工程效益进行考核。许多水利水电施工单位没有将开工之前的准备工作做好，其施工进度和施工质量就会受到很大的影响。此外，许多水利水电施工企业在施工过程中没有配备好相应的监督管理人员，其相关的施工质量和施工进度控制管理制度都没有制定好，没有相关工作人员去工地检查和监督，每个阶段的工程进度报表和财务报表都需要有专人即时的做好。

1.2施工企业的成本管理制度意识不强

大部分水利水电工程企业即便是实施了先进的工程项目管理方法和现代标准的管理制度，但由于水利水电施工企业内部管理人员的服务意识不强，其常常做出的判断和决定都是不符合事实的。因此，许多管理人员到施工项目现场来做指挥，其工程的施工进度、质量、安全就会受到严重的影响，此外，甚至有一些管理人员还会从中牟取暴利，对自己分内的工作没有什么积极性，失去了企业内部的监督和监管，这种不良的风气严重影响了水利水电施工企业的发展，也增加了施工企业的项目成本。

1.3档案管理不够系统和完整一般而言

水利水电工程建设人员往往忽视了水利水电工程档案的重要性，都只是关注工作的进度。这样就会给工程前期文件收集工作造成了一定的负面影响，严重时还可能导致建设项目档案资料收集工作和项目建设不能同步开展。在水利水电工程建设的实际中，许多工作人员往往不按程序办事，根据自己的主观意愿变动工作，因此就导致施工文件变得不够全面，漏洞较多。这也出现了因赶进度领导特批违反建设程序的现象，导致对水利水电工程建设的约束力减小。经常出现项目在建设中应该产生的档案材料缺失，工作进度迟缓的情况。一些档案的工作人员无法掌握到工程的真实情况，仅仅注重形式，完成表面工作。这使档案工作的重要地位的不到有效的体现，因此造成竣工文件的不齐全、不精准。

2加强水利水电工程施工管理的措施

水利水电施工管理不是一向独立的工作内容，它是由多个要素共同组成，以施工管理水平提升为主要目的的对策实施，应当从构成施工管理的重要要素入手，探讨有效的应对措施。一般来讲，水利水电施工管理主要包括质量管理、施工进度管理、造价管理和安全管理等。以下将从水利水电工程施工管理中的质量管理、施工进度管理以及造价管理3个方面，探讨提升施工管理水平的有效对策［1］。

2.1完善水利水电工程的施工管理制度

在水利水电工程施工之前要做好相关的准备工作，这是一项不可忽视的程序。其准备工作主要是对施工工艺进行检查，完善施工方案，以及规范施工技术标准。这些都对施工的精确度和合格率造成了一定的影响。因此，在对质量问题的管理上，管理人员应更加严格。同时要关注施工的程序是否正确，与预期的规定是否一致。针对企业施工项目责任人的选拔手段的不合理，企业需要制定相关的人才选拔制度，不管是管理人员还是技术人员都需要按照相关规定进行选拔，禁止裙带关系选拔。每次的选拔都需要以公平、公正、公开的原则进行，其选拔的人才需要执证上岗，禁止那么因为亲戚关系直接运用的现象发生。这种制度的制定不仅仅可以减少腐败现象的发生，而且还可以为企业创造出更多的经济效益。

2.2加强水利水电施工的质量把关

水利水电工程监督工作的不到位，其主要原因是施工单位没有对其质量进行严格的把关，在水利水电施工中，负责建设的单位是工程的灵魂，它主要负责对工程的质量、监督和管理的工作，其他的各个部门都要积极的配合建设单位的工作，创立出优质优秀的水利水电工程。建立完善的施工制度，施工单位、建设企业、设计部门都要严格的遵守施工制度，同时，要坚持把施工质量放在建设中的首位，坚持质量第一的重要原则。

2.3做好施工现场的安全管理

施工安全是每个企业都必须遵循的准则，它影响着一个企业的命运。从小的方面来说，它与每个施工人员的利益密切相关。施工企业要想自身变得更加优秀，就需要不断地提高自身的地位，其中施工的安全是关键因素。各级领导应维护群众的利益与安全，加强对其的重视。企业最基本的管理制度也就是安全制度，因此，非常有必要做好水利水电工程施工现场的安全管理。

2.4控制好水利水电工程的建设成本

主要包括:①明确计算好工程量。只有将工程量确定了，才能对工作人员的职责进行划分。为了保证劳动的生产效率得到提高，减少建设成本，必须做好这项工作。②建立一套完善的奖励制度。有惩必有罚，提高工作人员的责任感和使命感。同时，加强对施工材料的管理，防止出现资源浪费的情况。应发放好每一次的材料，认真记录，保证水利水电工程管理工作的有序进行。③建立并完善水利水电工程施工体系。在管理水利水电工程建设的时候，制定出具体的措施，强制要求施工人员遵守。这样有利于减少安全事故的产生，保证每个工作人员的生命安全。

2.5做好水利水电工程的施工档案管理

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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

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自专业设置以来，领导曾多次外出调研，组织省内专家对专业的优势、特色与不足进行评估和总结。主要有以下两方面：（1）本专业是吉林省为数不多的水利类专业之一，目前我省只有长春工程学院开设，每年毕业生仅150人，这个专业的毕业生在吉林省供不应求。（2）本专业的主要不足：实习经费存在明显的不足，校外实习场地基本缺乏，实验设备不到位，导致部分课程实验以计算或设计代替，致使实习内容以及时间大打折扣，缺乏综合的实训项目，从而严重的影响了学生的实践动手能力和创新创业能力的提高。

二、专业的发展机遇

挑战与总是机遇并存，新办的水利水电工程专业的发展适逢建专业以来最好的机遇，主要表现在以下两方面：（1）为了配合我省提出“粮食增产百亿斤”计划，我省计划在全省开展六项水利重点工程：中部城市松花江调水工程、哈达山水利枢纽“、引嫩入白”工程、老龙口水利枢纽、大安灌区、四湖沟水利枢纽工程，从而对水利人才的需求大增。（2）我院于2011年顺利通过本科教学水平评估，学校增大了对各专业尤其是水利水电工程专业实验室的建设投入力度。

三、教学和实践的改革

只有认清了专业的优势、特色与不足，才能在人才培养模式、课程教学体系建设、实践教学体系、师资队伍建设各个方面做一些有益的尝试，从而力争将水利水电工程专业上新台阶、新水平。

（一）人才培养方案的改革

人才培养方案应注重基本知识和工程能力的有机结合，主要培养面向水利水电工程建设施工一线的高级应用型人才。这就要求我校的水利水电工程人才专业培养方案应以现场施工技术应用和管理等专业岗位为主，构建合理实用的人才培养方案；优化和调整现有的专业教学模式，对传统的课程设置进行改革，把相关课程的内容进行整合，突出以专业的核心知识为中心线，以能力锻炼和就业导向为本合理设置课程，构建实具有实用技术的理论课程体系与实践课程体系。

（二）课程、教学体系的改革

打破原来以学科为主线的课程教学体系，突出各项基本技能的综合应用，根据水利施工企业一线的技术进步改革课程结构，更新教学内容，探索新的课程体系模式，突出工程能力的培养，打破原有的公共基础、专业基础和专业课程的“三段式”课程结构。新的课程体系模式主要包括五个部分：公共基础课、专业基础、专业技术、专业选修及综合实训，以上五部分相互联系，相互制约。从原有人才培养方案的运行来看，个人建议将所有的专业课程前提至第六学期来教学，第七学期主要是选修课，这样调整才能保证重要专业课的课堂教学效果。从2011届学生的的课堂教学中，我们发现有这样一些比较突出的问题，一部分学生出于毕业找工作或考研的需要，往往在第七学期几乎放弃了与自己考研或就业不相关课程的学习；大部分同学即使在校也是心不在焉，从而课堂教学效果很不理想。所以，我觉得有必要对专业课的教学时间作出适当的调整，给学生充足的时间准备找工作或是考研复习。

（三）积极进行实验室建设

由于本专业2011年开始招生，实验设备不足或是根本无相关的设备，导致部分实验项目根本无法按时在实验室正常开出，有的即使能够开出也因为设备数量不足和实验环境的限制达不到实验预期效果。为此应结合“国家和省财政实验室专项”的大好时机，积极争取学校对实验室的建设，使理论教学和实验教学能够有机的结合起来，这样对于学生全面掌握和深入融汇知识、培养思维和创新能力有着至关重要的作用。

（四）强化实习、实践工程能力

实习是学生对各种水利工程设施建立感性认识，并运用专业知识来对各种水利工程设施进行再认识并深化理解、升华专业知识的重要步骤，尤其是毕业实习是水利水电工程工程专业学生顺利走上工作岗位的重要环节。

1实习实践教学中存在的主要问题及原因

一方面，随着近年高校扩招，学生人数增加，实习经费投入力度大大降低，致使实习地点较少，实习时间短，即使到达一个实习地点也仅仅是看与听，几乎没有让学生在实习现场动手操作，不能深入理解水利工程的特点与功用；再加上实习高水平讲解人员少，实习学生人数较多，只能所有学生一起参观、听讲，加之实习内容少，项目单一，致使实习效果不理想，没有较好的培养学生的动手能力，使实习实践教学成为形式，没有完全达到预期实践教学的目的。另一方面，水利工程学科的实践教学往往需要与很多大型水利工程管理单位进行直接联系，作为教研室教师具有局限性，联系起来很不方便，从而影响了实习的顺利安排和实施。

2实习实践教学中的改进措施与建议

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我国一直以来对重工业发展给予重视，机械工程科技也呈现了上升趋势，改变了传统机械设备安装、使用、维护等方面的不足。面对不断优化的机械制造技术，“特种机械设备”成为了一种专用、新型的现代化设施，为各个行业生产与控制提供了帮助。

1.1特种设备

特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶，下同)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场(厂)内专用机动车辆。其中锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道为承压类特种设备;电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施为机电类特种设备。机械科技改革趋势下，特种机械产品区域多样化，功能结构多元化，标志着机械行业科技的快速发展。

1.2设备使用现状

特种机械设备在功能方面实现了突破，改变了中小型机械调度作业的规模，扩大了机械设备应用功能范围。现有特种机械设备基本满足了水利水电施工作业要求，为机械系统、电气系统等一体化控制提供了设备保障。同时，特种机械设备用于现场施工也面临着一系列的风险，设备故障频发、人为操作失误、管理难度大等，这些都是施工单位调配设备资源的主要问题，未来水利水电改扩建工程中，不仅要利用机械设备实现自动化操作，还要考虑设备调度管理工作标准。

2水利水电工程机械化优点

为了避免早期水电项目施工的不足，工程单位开始结合机械设备对现场进行指导，改变了早期现场施工作业的相关问题。特种机械设备是水利水电施工常用的辅助装置，为现场施工人员创造了优越的施工环境，扩大了水利设施改造的应用范围。水利水电机械化特点包括:

2.1便捷性

机械设备本质上是取代人工劳动的操作设备，能够替代人工完成各项施工任务。从水利水电工程建设情况分析，特种机械设备具有很大的生产能力，从而能大量节省人力，免除或减轻繁重的体力劳动。例如，水利工程现场开挖与施工中，安排专用机械设备参与作业，节约了一部分劳动力资源，也提升了现场施工的作业效率。

2.2效率性

机械的生产率高，操作管理人员少，提高了生产人员的劳动生产率。按照机械设备型号、规模等参数，可分为大型、中型、小型等三种机械，每一种级别用于现场施工均提升了作业效率。根据施工测试，每种起重机的荷载状态不同，大型机械设备可最高提升50%的作业效率，小型机械设备则至少提升20%，说明了水利水电机械化改造的必要性。

2.3安全性

机械化施工最大的优点是能达到很高的施工强度，施工速度快，能保证按期完成任务。建造大型水利水电是我国改造投资主要项目之一，这类工程往往要消耗大量的人力、物力、财力，施工人员面临的作业环境也十分险峻。特种机械设备用于工程现场调度，实现了生产作业的安全性，尤其是特种荷载、超大强度等作业，均由机械设备自动化完成。

3特种机械设备检查要点管理

根据水利水电工程应用情况，特种机械设备发挥出来的作用更加显著，不仅是事故人员操控作业的工具平台，更是施工单位作业走向机械自动化模式的必备条件。按照不同使用功能，特种机械设备类别形式多样，但主要设备集中在起重机械、压力容器、场内机动车辆等三个方面，这些都是设备管理的重点对象。综合评比特种机械设备的应用优点，以及设备应用现状中存在的问题，日常管理做好设备检查与管理是很有必要的。

3.1起重机械

起重机械是用于垂直提升、水平搬运等操作的设备，很多工程建设都配备起重机作为运转设施。由于起重机搬运重物时承受的荷载较大，面临的风险故障更高，设备检查需注意的几个要点:吊钩、钢丝绳是否有异常(例如:裂纹、断丝等);防脱钩装置是否完好可靠;紧急制动、行程限位、起重量限制器等是否完好可靠;户外起重机的防风装置是否有效(锚定装置、夹轨器等)。

3.2压力容器

压力系统是机械设备不可缺少的一部分，任何机械设备都要借助压力系统完成机械运动，并且保持机械设备处于正常运行状态。作为一种承载压力的密封设备，水利水电施工现场压力容器设备检查管理包括:压力管道安全阀是否在校验有效期内(安全阀校验周期为1年);压力表是否在检定有效期内(压力表检定周期为半年);液位、压力、温度是否在允许范围内;是否存在介质泄漏现象。

3.3场内机动车辆

水利水电工程建设要运输大量的物资，施工现场机动车辆也是特种机械设备管理对象之一，严格检查车辆工作状态及运行情况，也是构建安全施工环境的基本保障。施工单位要安排专业人员进行车辆检查，及时发现可能出现的设备隐患，主要包括:车辆是否张贴安全检验合格证，是否在检验有效期内，是否取得有效牌照;车辆的灯光、喇叭、反光镜等是否正常;车辆转向和制动系统是否灵活可靠。

4现场调试安全技术管理

设备管理要进一步加强起重机械顶升加节过程监管和检查验收，履行验收签字确认手续;对起重机械安拆、顶升加节、维保等过程要实行影像记录并上传监督管理系统。特种机械设备安装完毕，要对组装设备进行模拟调试，确保设备安装无误后才能投入施工应用。

4.1模拟调试

当前，水利水电信息化建设方案逐渐形成，信息科技融入工程施工调度作业，完成了特种机械设备的信息化改造，为水利部门调度搭建了虚拟化平台。模拟调试是根据特种机械设备指定的安装参数，利用计算机软件进行模拟验收，判断设备是否存在结构性问题，这种虚拟化模拟可降低现场调试的风险系数，避免直接调试失误造成的安全事故。

4.2现场调试

虚拟调试成功之后，技术人员可至施工现场对设备进行调试，现场调试是设备投入应用前的最后流程。现场调试主要是对特种机械设备的结构组合、性能参数、工作状态等情况做出综合性的评价，从机械传动系统、机电操控系统等方面，验收机械设备结构的工作状态，为设备管理提出切实可行的方案。

5设备安装施工管理要点

考虑到水利水电工程建设的特殊要求，施工现场要顾及周边环境动态，避免施工作业对周边产生不利影响。特种机械设备管理方案中，对机械设备安装施工需强化管理，及时解决现场安装遇到的操作性问题，维持机械设备运转的稳定性。

5.1设备检测

认真对正在使用的起重机械进行一次全面的安全检查和维护保养，进一步消除安全隐患。检测到期或使用年限较长的起重机械，要重新委托检测。临近道路、学校、居民区和商业区等人员密集区的工地且塔吊回转吊臂回伸到围墙外的，要通过调整力矩限制器和回转限位器予以限制，尽量不超出围墙。

5.2技术交底

特种设备安装作业之前，组织学习安装/拆卸安全技术方案，对班组作业人员进行技术方案交底，每天对分项工作内容、技术要求、安全措施以及注意事项等进行单独交底。在安装套架、回转支承座、平衡臂、起重臂等大件吊装作业前，安装单位技术负责人必须进行专项安全技术交底，每次起吊离地面20cm左右时必须停机，检查安全平稳性，确认安全可靠方能继续起吊。

5.3人员考察

针对从事起重机械的安装拆卸工、司机、信号司索工等特种作业人员，再次组织安全技术教训和教育培训，切实按照相关操作规程进行作业，不得违章指挥和作业。同时，要认真核对人证一致性，对无证上岗作业行为要坚决予以制止，对无证作业人员要立即更换。作业人员必须经过培训考核合格，司机、吊装指挥、电工及检验人员要持证上岗;进入作业现场必须戴好安全帽，高空作业时要系好安全带，冬季、雨季应采取防护措施。

6结论