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        水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化綜合評價模型

        2015-01-04 02:59:18劉希成李利紅
        關(guān)鍵詞:水利現(xiàn)代化評價

        劉希成,田 間,李利紅

        (山東省水利勘測設(shè)計(jì)院,山東濟(jì)南250013)

        水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化綜合評價模型

        劉希成,田 間,李利紅

        (山東省水利勘測設(shè)計(jì)院,山東濟(jì)南250013)

        文章對水利現(xiàn)代化的科學(xué)內(nèi)涵進(jìn)行探討,總結(jié)歸納出水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化的基本特征,采用定量與定性相結(jié)合的方法,建立綜合評價模型和評價指標(biāo)。

        水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化;評價模型;定量因素;定性因素

        水閘作為河道擋蓄水建筑物及水利樞紐中的控制性建筑物,在雨洪水資源高效利用、優(yōu)化配置、調(diào)度運(yùn)行中具有舉足輕重的作用。隨著《全國大中型病險水閘除險加固專項(xiàng)規(guī)劃》的批復(fù)和雨洪資源利用、水系連通工程的全面實(shí)施,水閘工程建設(shè)又將進(jìn)入一個新階段。新時期水閘設(shè)計(jì)應(yīng)符合水利現(xiàn)代化的時代要求,在保證工程安全的前提下,賦予水閘更多的靈性和美學(xué)色彩,而如何評價水閘設(shè)計(jì)是否符合水利現(xiàn)代化的要求,目前并沒有統(tǒng)一的評價指標(biāo),筆者結(jié)合對水利現(xiàn)代化的理解,建立水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化的綜合評價模型,給出直接而便于操作的評價指標(biāo),拓展水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化綜合評價新思路、新方法。

        1 水利現(xiàn)代化的科學(xué)內(nèi)涵

        “十二五”規(guī)劃以來,特別是2011年的中央1號文以及之后的中央水利工作會議,對加快水利改革發(fā)展、推進(jìn)水利現(xiàn)代化建設(shè)均作出了總體部署,明確提出“努力走出一條中國特色水利現(xiàn)代化道路”,且東部地區(qū)要率先實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化。陳雷部長在2013年全國水利規(guī)劃計(jì)劃工作視頻會議上的講話中提出,“要堅(jiān)持規(guī)劃先行、示范引領(lǐng)、重點(diǎn)突破、全力推進(jìn)中國特色水利現(xiàn)代化。”但是,關(guān)于什么是中國特色水利現(xiàn)代化,它的內(nèi)涵和特征又是什么,仁者見仁,智者見智。

        國內(nèi)不少專家學(xué)者從不同方面和不同角度對我國水利現(xiàn)代化內(nèi)涵、基本特征及指標(biāo)體系進(jìn)行了研究,圍繞水發(fā)展、水安全、水科技、水環(huán)境和水管理等多方面進(jìn)行了開創(chuàng)性和系統(tǒng)性的探索,并對部分典型省份進(jìn)行了初步評價。新時期,我們應(yīng)挖掘?qū)徱曋袊厣F(xiàn)代化的內(nèi)涵并賦予它新的活力,要站在防洪安全、供水安全、糧食安全、經(jīng)濟(jì)安全、生態(tài)安全、國家安全的高度,從中國國情出發(fā),在繼承并發(fā)揚(yáng)我國數(shù)千年水利建設(shè)遺產(chǎn)的基礎(chǔ)上,堅(jiān)持科技創(chuàng)新,兼收并蓄國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),做到水利改革與發(fā)展適應(yīng)中國的自然條件及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,豐富水文化、提升人水和諧意識,滿足國家現(xiàn)代化對水利的客觀需求。

        2 水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化的基本特征

        水閘作為水利樞紐工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和控制性建筑物,常常被賦予標(biāo)志性建筑物的地位,現(xiàn)代化水閘是實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)代化的重要環(huán)節(jié)。我們認(rèn)為現(xiàn)代化水閘包含人和物兩方面內(nèi)容,即首先是設(shè)計(jì)、評審、施工、管理等行為主體的設(shè)計(jì)理念、發(fā)展眼光、技術(shù)革新、管理模式的現(xiàn)代化,其次是水閘本身客體的現(xiàn)代化。簡言之,現(xiàn)代化水閘就是利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、高效的施工技術(shù)鑄造信息量豐富、安全經(jīng)濟(jì)、環(huán)境優(yōu)美、符合現(xiàn)代人水文化、水意識的攔蓄建筑物,并運(yùn)用科學(xué)化管理手段服務(wù)于社會大眾的過程。

        水閘規(guī)劃設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化是實(shí)現(xiàn)水閘現(xiàn)代化的重要前提和關(guān)鍵環(huán)節(jié),其基本特征主要為:一是設(shè)計(jì)理念先進(jìn),設(shè)計(jì)思路清晰,熟練掌握現(xiàn)代化水閘的基本內(nèi)涵;二是技術(shù)手段成熟高效,利用計(jì)算機(jī)編程、三維仿真等現(xiàn)代化的技術(shù)手段開展設(shè)計(jì)工作;三是科技創(chuàng)新成果豐富,積極應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品、新材料,借鑒吸收國際國內(nèi)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)成果,推動科技進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新;四是安全可靠,經(jīng)濟(jì)耐久,嚴(yán)格按照規(guī)范、規(guī)程、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,做到設(shè)計(jì)安全,方案合理,經(jīng)濟(jì)適用;五是信息化、自動化程度高,管理方便、運(yùn)行調(diào)度高效。

        3 水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化綜合評價模型

        水閘設(shè)計(jì)是否符合現(xiàn)代化要求,綜合評價需要考慮較多因素。通過篩選與水閘設(shè)計(jì)密切相關(guān)的多項(xiàng)指標(biāo),以權(quán)重形式,采用定量與定性相結(jié)合方法,建立水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化評價模型,確定評價參數(shù)和可量化指標(biāo),對水閘設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化水平作出較為客觀、合理的評價。

        3.1 綜合評價模型的建立

        通過對眾多實(shí)際工程的分析,將影響設(shè)計(jì)現(xiàn)代化水平的主要因素分為:安全性、經(jīng)濟(jì)性、科技創(chuàng)新性、信息化、耐久性及客戶反饋等6類,各主因素的次子因素共3級14個。建立水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化評價指標(biāo)多層次(3級)模糊綜合評價數(shù)學(xué)模型,其層次結(jié)構(gòu)如圖1。

        3.2 影響因素評判結(jié)果的確定

        3.2.1定量因素的判斷

        當(dāng)i類評價因素共有ki個子因素且其指標(biāo)值均可定量確定時,i類因素中的第t個評價單元的評價因素指標(biāo)值可按下列矩陣表示:

        式中,i=1,2,…n;k=1,2,…,ki;j=1,2,…t。

        將上述指標(biāo)取值按以下兩類方法計(jì)算確定:

        第一類:指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi)取值,上下封頂,越大越好。

        此方法不鼓勵超過上限值,但也不能低于規(guī)定下限值。其評價結(jié)果采用下式計(jì)算:

        該類評價因素主要有規(guī)范符合性、規(guī)劃適應(yīng)性、耐久性3個主子因素。

        圖1 水閘現(xiàn)代化評價指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)圖

        第二類:指標(biāo)上封頂?shù)虏环獾?,取值越大越好?/p>

        此方法不鼓勵超過限值,其評價結(jié)果采用下式計(jì)算:

        該類評價因素主要有科技創(chuàng)新、生態(tài)環(huán)境改善、人文景觀協(xié)調(diào)、總體布置、方案比選、現(xiàn)地監(jiān)控系統(tǒng)、通信及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、調(diào)度決策系統(tǒng)等8個主子因素。

        3.2.2定性因素的判斷

        進(jìn)行定性因素評價時,從相應(yīng)的規(guī)范、人的心理活動和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看,將定性因素評判集(M)取4個等級,對應(yīng)評語為:

        M=(M1,M2,M3,M4)=(優(yōu),良,合格,不合格)

        對應(yīng)4級指標(biāo)對應(yīng)的量化值(F)為:

        G={G1,G2,G3,G4}={90,80,60,50}評價結(jié)果為:

        該類評價因素主要有設(shè)計(jì)進(jìn)度、服務(wù)溝通、成果質(zhì)量3個子因素。

        3.3 評價指標(biāo)的權(quán)重確定

        主因素權(quán)重的確定,首先,邀請有關(guān)專家,針對各個主因素,討論確定其重要性并排序,再由每位專家獨(dú)立填寫判斷矩陣,然后,統(tǒng)計(jì)計(jì)算所有專家一致性檢驗(yàn)滿足要求的相對權(quán)重平均值,作為主因素的權(quán)重,具體方法如下:

        n個主因素通過兩兩比較得出判斷矩陣A:

        判斷矩陣具有以下性質(zhì):

        相對權(quán)重的計(jì)算機(jī)檢驗(yàn)采用方根法:

        ④一致性檢驗(yàn)

        A矩陣的最大特征根

        一致性檢驗(yàn)指標(biāo)

        隨機(jī)一致性比率

        其中R.I.為平均隨機(jī)一致性指標(biāo),可由階數(shù)n查R I值,若各因素重要性排序結(jié)果具有一致性,則其平均組合權(quán)重即為各因素集的權(quán)重。

        通過以上方法可得各主因素集權(quán)重,采用專家會議或?qū)哟畏治龇傻酶鞔我蛩亍⒆右蛩貦?quán)重,綜合評價詳見表1。

        4 水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化綜合評價指標(biāo)

        建立綜合評價指標(biāo)體系和參數(shù)詳見表1。

        表1 水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化評價指標(biāo)表

        5 結(jié)論

        水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化水平綜合評價需要考慮的因素較多,本文提出的安全性、經(jīng)濟(jì)性、科技創(chuàng)新性、信息化、耐久性及客戶反饋等6類、3級14個主、次因素的綜合評價方法,既體現(xiàn)了水閘現(xiàn)代化的內(nèi)涵和基本特征,也為評價水閘設(shè)計(jì)現(xiàn)代化水平提供了新思路、新辦法。

        數(shù)學(xué)模型的建立以及評價參數(shù)、指標(biāo)的確定,基于筆者的工作實(shí)踐和對水利現(xiàn)代化的理解,有待于作進(jìn)一步的優(yōu)化和研究。

        [1]陳雷.抓住新機(jī)遇把握新要求推動水利規(guī)劃設(shè)計(jì)工作再上新臺階[J].中國水利,2013(03).

        [2]李原園,石海峰,李榮生,牛建盈.試論中國水利現(xiàn)代化[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì),2001(01).

        [3]朱黨生,周奕梅,鄒家祥.構(gòu)建生態(tài)環(huán)境友好的水工程規(guī)劃設(shè)計(jì)體系[J].中國水利,2010(20).

        [4]陶長生.水利現(xiàn)代化及其指標(biāo)體系研究[D].河海大學(xué),2001.

        [5]喻君杰,歐建鋒.江蘇水利現(xiàn)代化目標(biāo)內(nèi)涵及指標(biāo)體系研究(J).水利發(fā)展研究,2013(03).

        [6]孫琪琦.綜合評判法在水閘安全評價中的運(yùn)用[D].河海大學(xué),2006.

        [7]王維成,吳茂云,李玉梅.水利信息化建設(shè)促進(jìn)水利現(xiàn)代化(J).水利技術(shù)監(jiān)督,2014(03).

        [8]田豐.基于層次熵變權(quán)法的水閘模糊綜合評價研究[D].天津大學(xué),2008.

        [9]鄭茂海.水閘安全評價理論與應(yīng)用研究[D].山東大學(xué),2010.

        T V 66

        :A

        :1672-2469(2015)09-0006-03

        10.3969/j.i s s n.1672-2469.2015.09.002

        劉希成(1975年—),男,高級工程師。

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