南水北调东线穿黄河工程建设理论与实践
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第3章 穿黄工程基于方案比选法的初步设计

3.1 基于方案比选法的初步设计

穿黄工程技术难度较大、投资高,因此,对工程的安全性及经济性提出了很高的要求。在初步设计阶段,通过方案比选,合理地选定设计方案,确定主要建筑物型式和各水工建筑物布置方案,论证其可行性和合理性是非常重要和关键的工作。

工程建设的理论与实践证明,技术与经济相结合是控制项目投资的有效手段。一个好的设计方案不仅可以降低工程造价、提高工程质量、缩短工期,还可以使资金得到合理的利用,而其实现功能、质量、规模等要求的技术方案是多样化的,在协调好满足规模要求和功能质量标准的前提下,运用技术与经济相结合的分析方法,将比选方案分析得更加透彻和细致,从而确定最优技术方案。

3.1.1 水利工程方案比选步骤

方案比选一般包括4个步骤,即方案的拟定、方案的设计、方案的比较和方案的选择。方案的拟定是根据工程开发的任务、规模,结合地形地质条件、建筑物布置、施工条件、环境影响等因素,经过分析,拟定两个或多个参与比选的方案。方案的设计是对各参选方案进行一定深度的设计,分析各方案的建设条件及工程对社会和环境的影响,估算各方案的投资、工期等,为方案的比较提供依据。方案的比较是结合比选因素,对各方案进行全面的比较,得出各方案的优劣。方案的选择是在方案比较后,经综合分析,推荐最优方案。

3.1.2 影响方案比选的因素

影响方案比选的因素较多,既包括地形地质条件、建筑物布置、施工条件、施工工期、工程占地、工程投资等可量化成经济指标的因素,也包括运行管理条件、工程技术风险、环境影响及社会影响等难以量化的因素。在这些因素里,工程投资等可量化的因素常成为影响方案比选的控制因素,但由于这些因素在前期阶段多是估算,存在一定的不确定性,且方案的比选不能只考虑方案的经济性,所以在各方案经济指标差别不大的时候,环境影响、社会影响及工程方案技术风险等往往成为方案比选的制约因素。随着社会经济的发展,社会和环境对工程建设的要求越来越高,在方案比选中应十分重视这类因素。

3.1.3 方案比选原则

3.1.3.1 实事求是原则

方案比选的首要原则是方案的设计和比较应实事求是,对各方案的利弊应进行科学和客观地分析。拟定方案时,不能凭设计或建设单位的意愿而故意舍弃可能较优的方案。方案设计时,对各方案应一视同仁,不能故意压减或做大某一方案投资。方案比较时,不能由于偏好哪个方案,而重点分析和夸大其有利因素,而故意突显该方案的优点。

3.1.3.2 具可比性原则

(1)各参选方案须满足相同的规划指标,各方案应在相同的前提条件下进行比较。

(2)参选各方案均应可行且互有优劣,如经初步分析,其中某方案在技术上不可行或与其他方案比较在各方面都处于劣势,则此方案可不参与比选。当然,如经分析,只有一方案可行或该方案在各方面都明显优于其他方案,也可以直接推荐该方案,而不一定进行详细的方案比选。

(3)各参选方案的设计深度应尽可能相同,如深度差别较大,则由于受到深度较浅方案的不确定性影响而使比选结果不可靠。

(4)各方案的设计应尽可能优化,即各方案本身的设计应较优,否则被淘汰的可能是实际上较优的方案。

3.1.3.3 综合全面原则

最佳方案不单只是选择投资较少的,同时应考虑施工风险及项目建成后的日常管理运行等因素,在投资可控的情况下选择按科学、合理、适当的方案。

结合比选因素对各方案进行全面综合的比较。首先列出影响方案比选的各种可能因素。然后对各比选因素按顺序进行详细的分析和对比。对于工程量和投资的比较,应计入影响投资比较的所有项目。方案比选应抓住关键因素,首先分析哪些因素为关键因素和控制因素,哪些是次要因素。当各方案各有优劣且难以抉择时,应重点分析关键因素,方案比较的结果应明晰。在报告编制中,将各对比点明确的结论列于表中。