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全寿命周期

全寿命周期范文第1篇

关键词:全寿命周期 成本 控制 发展

建设项目全寿命周期是近几年在我国工程建设领域出现的一个名词,而其成本控制又是该领域最突出的究课题。建设项目全寿命周期区别传统的建设项目,包括了建设阶段、运行阶段和拆除阶段。建设项目全寿命周期成本概念最早是由美国国防部提出的,在我国只是近几年才推广这一理念,特别是建设项目一体化的实行,使我们不仅仅只关注到项目的建设成本,还关注到未来成本(包括运行费、维修费和报废处置费等),因此,我们不仅要在建设项目各阶段考虑项目阶段的建设成本,而且还要考虑建设项目全寿命周期的成本,实现建设项目全寿命周期的经济性与合理性。1、全寿命周成本的特点

要实施好全寿命周期成本控制,必须先了解全寿命周成本的特点。

1.1多主体性

建设项目全寿命周期成本涉及的主体较多,包括企业、社会和消费者。企业包括了投资商、建造商、原材料和设备供应商及中介咨询企业等;社会就是公共大众,其委托人和人是政府;消费者则是建设项目的购买者和使用者。

1.2多阶段性

与传统的建设项目只关注建设期的成本不同,全寿命周期成本不仅关注建设期的成本,还要关注建设项目运行阶段和拆除阶段,其涉及到六大方面的成本:决策成本、设计成本、施工成本、使用成本、维护成本和拆除成本,各阶段的成本又相互联系、相互影响,特别是前一阶段的成本往往影响后一阶段多发生的成本。

1.3复杂性

与传统建设项目相比,建设项目全寿命周期成本把建设项目整个寿命周期作为成本管理的对象。这就使得建设项目全寿命周期成本更加复杂,因其涉及的主体及阶段更多,建设项目全寿命周期成本的内容会更加丰富,成本控制更加复杂,成本影响因素分析的对象范围及成本影响因素更广。

1.4系统性

基于全寿命周期成本的以上三个特性,不难理解建设项目全寿命周期成本实质是一个系统,包括了目标系统、主体系统、要素系统和寿命系统,并且具有一切开放的复杂系统的性质。

2、建设项目全寿命周期成本控制的意义

长期以来,人们总是把项目的建设成本和未来成本分别加以管理,但是,根据美国能源部的一项资料显示,项目前期成本占寿命周期成本的7~12%,生产/建造成本占27~28%,运营及维护、回收及报废占寿命周期成本的60~66%。由此可见,包括运营及维护、回收及报废成本在内的未来成本,在建设项目的全寿命周期成本中占有很大比重。 2.1全寿命周期成本控制可以实现对建设项目全寿命周期成本的优化。 全寿命周期成本控制的新思想和新方法可以指导人们自觉地、全面地、从建设项目全寿命周期出发,综合考虑项目的建造成本和运营与维护成本,从而实现建设项目成本的优化和节约。 2.2全寿命周期成本控制可以实现对建设项目全寿命周期内的资源节约。全寿命周期成本控制关注建设项目的全寿命周期,通过对建设项目全寿命周期内各个阶段和各种因素的分析,系统地做出成本控制措施。从全寿命周期的角度审视建设项目成本控制工作,可以综合考虑建设项目初始成本,从而实现建设项目寿命周期内资源消耗最低。 2.3全寿命周期成本控制有助于实现我国建筑业“绿色化战略”。 早在“十一五”规划中,就把推广节能省地型建筑作为一种战略,明确规定第一阶段,到2010年,全国新建建筑争取三分之一以上能够达到绿色建筑和节能建筑标准,全国城镇建筑的总耗能要实现节能50%;第二阶段,到2020年,要通过进一步推广绿色建筑和节能建筑,使全社会建筑的总耗能达到节能65%的目标。绿色建筑不同于传统建筑,其强调对环境的影响最小和对生态的保护。此外,与传统建筑相比,绿色建筑的初始建造成本更高,而运行成本、能源消耗和对环境影响更低。因此,对项目整个寿命周期所发生的全部费用进行分析和评价,降低绿色建筑寿命周期成本,从而有利于绿色建筑的推广和实施,有利于加快我国建筑行业的“绿色化”进程。

3、建设项目的全寿命周期成本控制的手段 建设项目的全寿命周期成本控制工作既是经济工作,又是技术工作和管理工作,这是建设项目的全寿命周期成本控制的属性。它作为一项复杂的系统工程,不仅受到内部诸如质量、成本、进度、安全等方面的影响,还会受到人为因素等外部诸多因素的影响。因此建设项目的全寿命周期成本控制的手段具有多样性,主要分为技术手段、经济手段、法律手段和文化手段。技术手段是关键,经济手段是核心,法律手段和文化手段是保障。

4、进行全寿命周期成本控制的方法

4.1理论方法

一个系统进行完整的控制研究,必然涉及到许多领域,那么要做好成本控制这一大的系统学科,就需要运用到技术经济学、系统工程、项目管理、价值工程、寿命周期理论、循环经济、设备综合工程学、财务管理等多学科的综合知识。

4.2技术路线

现有的成本控制方法主要是基于建设项目某一阶段的成本控制,或只是对建设期的成本控制,所以进行全寿命成本控制时需要做到一是对全寿命周期各个阶段的成本控制,实现每个阶段的成本最优,二是以全寿命周期为研究对象,对建设项目的全寿命周期成本进行分析,基于全寿命周期成本最优为目标,指定和指导各个阶段、各个要素的成本控制。

5、建设项目全寿命成本控制的发展及研究方向

虽然寿命周期成本理论的研究相对成熟,但是结合建设项目的全寿命周期成本研究相对较少。建设项目全寿命成本的国内外研究才刚刚起步,缺少系统的理论研究。因此,我们认为对建设项目全寿命周期成本应该主要从以下几个方面进行深入地研究:

5.1建设项目全寿命周期成本的意识

寿命周期成本作为一种理论已经为学术界所认同。寿命周期成本控制的微观主体是建设业主、施工方、使用业主等市场主体,如何将寿命周期成本意识灌输到每一个市场主体的行为中去是目前面临的一个难题。

5.2建设项目全寿命周期成本体系研究

建设项目寿命周期成本的一个显著特点就是建设项目寿命周期成本的多主体性。其多主体性就容易造成寿命周期成本控制工作的 “责、权、利”不明确、不相匹配。一般而言,要节约建设项目的运行成本,势必要增加建设项目的建设成本。对建设项目全寿命周期成本体系的研究应该重点研究建设项目全寿命周期成本的参与主体,主体的性质,主体的“责、权、利”,主体之间的相互关系等。通过成本体系的研究我们才能够明晰各个主体之间的相互关系,寻找一种运行模式,使得各个主体在这种模式之下能够实现建设项目全寿命周期成本最优。

5.3建设项目全书面周期成本影响因素分析研究

建设项目全寿命周期成本影响因素的分析研究分为宏观层次和微观层次。微观层次的因素分析研究主要是突破传统成本控制的阶段局限,通过对全寿命周期各个阶段成本之间的相互关系,分析各个阶段影响全寿命周期成本的因素。宏观层次的因素分析研究是通过对建设项目各个要素的价值链为研究对象,通过对价值链影响因素的分析,寻找建设项目全寿命周期成本的影响因素。微观层次的因素分析研究可以实现建设项目全寿命周期成本的短期控制,宏观层次的因素分析研究可以实现建设项目全寿命周期成本的长期改进。

5.4建设项目全寿命周期成本系统研究

系统学的观点认为任何事物都是一个系统,其处于上一级系统之中,同时也包含很多子系统。传统成本的研究很少引入系统的观点对成本进行研究,建设项目全寿命周期成本就是一个系统。为此,对建设项目全寿命周期成本系统的研究应树立系统观念,坚持系统思想,运用系统科学理论,采用系统工程方法,最终实现资源的优化配置。

全寿命周期范文第2篇

一、电力企业资产全寿命周期管理中存在的问题

近年来,电力企业深入推进电网发展方式转变,不断加快各级电网协调发展,规划理念不断创新,设计标准持续优化,采购成本大幅降低,建设水平不断提高。同时,积极推进生产系统标准化、信息化建设,加强技术改造和大修管理,强化可靠性管理,在电网安全形势越来越严峻的情况下,确保了电网安全生产一直保持着良好局面。但是,由于电力企业各单位的电网资产全寿命周期管理工作正处于起步阶段,绝大部分单位都没有系统的开展过资产全寿命周期管理工作,因此仍然存在以下问题:

1.资产全寿命周期管理理念较为落后,标准化程度和信息化水平不高

(1)我国电力企业现行的资产全寿命周期管理,主要是围绕资产全寿命周期成本管理而展开的,没有统筹处理好安全、寿命和周期成本三者的关系;(2)标准化程度不高,标准化体系不健全;(3)信息化水平不高,无法实现资产帐、卡、物统一和联动,无法实现现场数据的直接采集、统计和分析。固定资产信息管理的功能主要是会计核算计提折旧和总分类、明细数据查询,固定资产信息缺乏有效监督和利用;(4)基础数据和信息管理亟待加强,缺乏长时间的基础数据和管理信息的积累;(5)财务管理精益化程度不高,缺乏基于全资产、全寿命的成本预算和核算机制。

2.职能管理方式无法适应资产全寿命周期管理的需要

基于职能的资产“分段”管理,使各部门有不同的工作目标、范围和侧重点,造成资产管理目标不完全统一、造成各阶段的信息不对称,难以适应资产全寿命周期管理的需要。原因在于:(1)各阶段管理信息无法共享,反馈评估机制不健全,部门只注重局部利益及本部门的考核指标;(2)工作衔接不够有效,业务流程设计不够精细,制度、标准之间存在差异或冲突,导致工作效率降低和管理成本增加;(3)资产管理欠缺“全过程”评估,更注重某个时间点或某段时期的成效。

二、原因分析

我国电力企业资产管理中之所以存在一些问题,主要是由于下列原因造成的:

1.电力企业的公共垄断特性是形成问题的根本

我国的电力企业是国家所有,具有先天的自然垄断特性,因此,使得我国电力企业各网省公司及地市公司缺乏竞争环境和竞争压力,缺乏改革、创新及管理水平提升的动力,从而从根本上导致了电力企业资产管理中的上述问题。

2. 资金密集、资产分散、类别繁多导致资产管理难度加大

我国电力企业固定资产一般占总资产的 85%以上,因此,企业的固定资产管理水平可以体现企业资产管理的整体水平。电力企业是资金密集型企业,同时又是资产分散型企业,固定资产使用部门多,使用范围大,资产结构分类复杂,加之企业管理结构、制度还不完善,因此给企业相关部门及时、准确地反映资产状况及其变化带来了许多困难。

三、电力企业资产全寿命管理的思路与建议

1.提高对资产全寿命周期管理的认识

资产全寿命周期管理是企业管理上的一次变革,要在资产管理的各个环节导入资产全寿命周期管理理念,改变只重视前期投入,忽视后期成本的管理方式、改变过去“分段”管理的情况,采用流程管理模式统一各部门工作目标,优化各阶段业务管理、改变过去低价中标原则,避免因设备质量问题造成后期基建、运维、改造成本的增加等。

2.提高全员资产管理意识、推动资产全寿命周期管理工作快速发展

资产全寿命周期管理工作是一项涉及面广、影响度深的全方位工作,其理念的确立、工作流程的推进和效果的实现需要企业内各部门、各位员工的通力合作和共同努力,以企业整体资产管理效益为目标考虑未来资产管理工作的发展方向,打通资产全寿命周期管理流程的关键环节、实现资产效益和安全可靠的最优平衡。

3.夯实基础工作,推进精益化管理

(1)加快信息化系统的建设,强化数据和信息的管理工作,实现实物流、信息流、价值流的精确传递及归集;(2)加速标准化建设,实现标准化体系的动态化管理;(3)加强运行维护环节的成本核算工作,加快基于全资产、全寿命的成本预算和核算机制建设,提高资产管理的精益化水平。

4.重点突出的分阶段推进资产全寿命周期管理工作

资产全寿命周期管理要经过一个循序渐进的过程,必须有步骤的推广应用。根据目前电力企业资产全寿命周期工作的开展情况,资产全寿命周期管理工作整体上分为近期和中远期两个阶段开展:(1)近期主要工作以基础建设为主,完善企业基础管理,初步建成管理流程化、工作精益化、决策科学化、控制程序化的企业资产全寿命周期管理体系;(2)中远期工作以全面实施为主,在进一步强化基础管理、提高基础管理水平的基础上,在企业系统全面实施资产全寿命周期管理,达到国际领先电力企业的管理水平和效益水平。

全寿命周期范文第3篇

【关键词】变压器;全寿命周期成本

1前言

全寿命周期成本管理是从工程项目全寿命周期出发,科学、合理考虑成本,最终实现建设成本和运行维护成本的最优、最小化,达到节约社会资源的目的。

2变压器的全寿命周期成本优化设计

2.1变压器的全寿命成本分析

某220kV变电站本期新上1台容量180MVA、三相三绕组、变比为230±8×1.25%/121/11kV、容量比为100/100/50的高阻抗变压器,阻抗电压分别为UK1-2=14%,UK1-3=52%,UK2-3=38%。经过对国内几家大型变压器厂(特变电工衡阳变压器厂、江苏华鹏变压器厂等)大量数据调研后,本文提出对两种方案的变压器进行设备选型比较:方案A:现在普遍应用的变压器常规模式,参数参照《国家电网公司物资采购标准》的技术规范书及国内几家大型变压器厂应标的数据选取。方案B:在现在普遍应用的变压器常规模式的基础上,增加了变压器的初始投资,提高了变压器部分零部件的使用寿命,同时降低变压器的运行损耗。

2.2变压器的全寿命周期成本估算模型分析

2.2.1初始投入成本CI分析方案A的一台变压器本体初始投入成本为800万元,方案B的初始投入成本为883.5万元,

2.2.2运行成本CO分析(1)运行损耗费用:变压器的年运行损耗成本主要为空载损耗及负载损耗。变压器按60%负荷运行,损耗成本中的电价按0.5元/kwh计算,方案A、B的运行损耗成本折现值分别为3476.6万元、3067.0万元。(2)巡视检查费用:220kV变电站为无人值班变电站,每年的巡视费用约5000元,折现后两个方案40年的巡视检查费均为14.2万元。结合以上两项费用,方案A每年的运行成本为123.14万元,方案B每年的运行成本为108.69万元。

2.2.3维护成本CM分析方案A、B的检修成本折现值分别为17.1万元、18.1万元

2.2.4处理成本CD分析据调查,按照运行的年限不同,设备厂家将按不同的残值将设备回收。变压器运行年限为40年时,变压器的净残值率约为20%。方案A、B的可回收费用净现值分别为76.7万元、84.7万元。

2.2.5方案A、B的LCC结果分析及比较通过以上数据的对比可以得出:(1)主变压器初期投入费用,方案B比方案A高出83.5万元,但正是这部分投入,有针对性的降低了变压器的空载损耗及负载损耗,使得后期费用大为减少,全寿命周期内总运行损耗节约资金409.6万元。(2)方案B在变压器部分关键零部件上增加了投资,但是这部分增加的投资在变压器的全寿命周期内总成本中所占比例非常小(约为0.25‰),而这部分投资却为变压器日后的安全稳定运行杜绝了后患,为电网的安全稳定运行奠定了坚实的基础。(3)通过对方案A、B的对比分析可知,在初次投入时适当的增加投资,改善影响变压器全寿命周期成本的关键因素,特别是降低变压器运行损耗,可明显降低变压器全寿命周期成本,本文中初始投资方案B比方案A多83.5万元,但是从运行的第7年开始,方案B的寿命周期成本就比方案A低。同时,对于变压器关键的一些零部件,虽然使用更好的材料会增加部分全寿命周期内的投资,但是增加值非常小,且为变压器的安全稳定运行奠定了基础。

2.3总结分析

全寿命周期范文第4篇

关键词 全寿命周期管理;插件管理;WinForms;

中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)98-0052-02

0引言

为提高生产效率,提升管理水平,公司提出在系统内推进开展资产全寿命周期管理[1]工作。目前,各单位的电网资产全寿命周期管理工作正处于起步阶段,但是在继电保护插件[2]寿命管理方面,还没有进行系统的管理工作,是资产全寿命周期管理的一个缺口,亟需解决。

1前期调研情况

近年来,随着电网发展建设快,资产总量迅速增加,在目前没有对继电保护插件寿命进行系统分类管理的情况下,插件寿命到期后无法为检修人员提供及时的反馈,即成为一个缺陷,需要临时专项处理,造成工作零散且效率低等问题。

2具体实施的内容

2.1基础数据采集

将所辖各变电站实际的保护装置插件种类和数量与公司台帐系统进行核对,确定各变电站插件的种类和数量;根据各个厂家的装置说明书和以往运行经验,初步确定各种插件的正常使用寿命。

采集的数据包括两种类型:运行的插件信息和库存的插件信息。根据实际工作的需要以及为今后的工作做数据积累,单个运行插件的信息量需要包括:变电站、设备名称、厂家、保护型号、插件类型、设计寿命等;库存插件的信息应包括厂家、插件型号、插件类型、生产日期、剩余数量等。

2.2管理软件开发

继电保护装置插件全寿命周期管理需要编制独立的管理软件,以实现上述的对插件进行管理的各项功能。管理软件采用Visual Studio工具、WinForms语言[4]进行编写。

2.3软件功能介绍

软件的主要功能包括数据录入、数据导出备份、修改、插件寿命显示等,以下分别对主要功能进行介绍。

1)数据的导入及显示。以导入整个变电站继电保护装置插件信息为例,单击工具栏中的导入,选择所需导入的数据表格即可,如图1所示;

2)数据的导出及备份。为了避免任何原因所造成的数据丢失,软件提供了数据的导出备份功能;同时,为了使用的便利性,也提供了不同的数据导出方式,提高了数据的可靠性和安全性;

3)插件寿命的预报。软件的核心功能即是实现对即将达到设计寿命的装置插件进行预报,使工作人员提前做好处理准备。考虑到实际工作的需要,将插件寿命的高关注度设计为距离插件设计寿命前的30日,避免由于库存插件不足造成无法更换的现象;

4)其它功能。为便于软件的管理和使用,管理员功能等也必不可少,用以限制不同用户的权限。

3 应用情况分析

3.1 应用案例

以本项目所选取的110kV大黄山变为例:该站距离检修人员工作地点较远,正常行驶车程需50min,在天气恶劣或深夜的情况下常有插件累紧急缺陷,需运行及检修工作人员及时处理,对工作人员的职业素养要求很高,然而由于深夜处理缺陷时光线暗等客观原因,仍有较高的工作危险性。

将本系统应用到110kV大黄山变以后,检修人员可以根据管理软件所预报的插件剩余寿命情况,结合每一阶段的检修、巡视计划制定出合理的插件更换计划,减少了人力资源的浪费,同时也提高了工作效率,降低了工作人员的工作危险性。

3.2效果分析

在实际应用中软件的基本功能均可以实现,能够正确预报出高关注度的保护装置插件,根据一段时间的数据积累可得出不同厂家同一类型插件寿命情况的基本数据。如图2所示。

同时也发现还有一些功能需要改善,如对各个厂家插件的实际使用寿命进行统计分析、科学决策出不同插件最佳的寿命等,这需要在下一步的工作中进行改进和完善,为检修人员提供寿命周期分布信息参考,切实提高工作效率。

4 结论

使用本文所编写的软件可以实现对种类繁杂的继电保护装置插件进行全寿命周期管理工作,且操作简单,使用安全可靠。软件具有独立应用性、可操作性,具有推广使用的价值。

参考文献

[1]帅军庆.电力企业资产全寿命周期管理理论、方法及应用.北京:中国电力出版社,2010,4.

[2]国家电力调度通信中心编著.国家电网公司继电保护培训教材.北京:中国电力出版社,2009.

全寿命周期范文第5篇

关键词:全寿命周期;水工隧洞;费用;模型

引言

近三十年来,随着我国社会经济和人民生活水平的不断提高,国内水利水电工程建设规模迅速扩大。在引水式开发水电站和长距离引调水项目中,水工隧洞作为其最为重要的建筑物之一,其数量和规模更是史无前例,典型的有鲁布革水电站9.4km长引水隧洞、天生桥二级水电站3条9.8km长引水隧洞、锦屏二级水电站4条16.7km长的世界最大规模水工隧洞群、杭州千岛湖配水工程110km输水隧洞工程和鄂北地区水资源配置工程269km输水隧洞工程等。水工隧洞施工条件复杂、建设周期长、投资规模大、营运时间较长,目前项目业主管理方主要还是关注工程决策阶段和实施阶段的项目管理,特别是这期间的设计优化和成本控制工作,而普遍不够重视工程投产后的运营期管理。随着国内大量水工隧洞工程相继交付使用,一些工程在运营若干年后即发现缺陷而影响正常使用,并为此加固处理的案例也屡见不鲜。因此,针对水工隧洞工程进行较为全面的经济性分析,并据此重新审视规划阶段和工程建设期间确定的设计方案开始受到各方的关注。

1全寿命周期成本管理

1.1全寿命周期成本管理的概念和优势

1960年代以来,美国军方率先在军用设备采购领域提出了全寿命成本控制费用(LifeCycleCost,简称LCC)及全寿命经济性的概念。LCC是从工程项目的整个寿命周期出发,进行全过程的造价和成本控制。因此,LCC是全寿命周期管理(LifecycleManagement,简称LCM)的目标任务之一。LCC通过投资费用的控制、项目效益的分析和评价、运用工程经济学、数理统计学的方法,从工程项目的可行性研究阶段、建设决策阶段、设计阶段、采购及施工阶段直至竣工使用阶段,对费用进行全程计划和控制。这种方法的优势体现在如下几方面:(1)从投资决策科学性角度来看,全寿命周期工程成本控制中的成本分析,指导人们自觉地、全面地从工程项目全寿命周期出发,综合考虑项目的建造成本和运营与维护成本或使用成本,从多个可行性方案中,按照全寿命周期成本最小化的原则,选择最佳的投资方案,从而实现更为科学合理的投资决策。(2)从设计方案合理性角度来看,工程项目全寿命周期成本控制可以指导设计者自觉地、全面地从项目全寿命周期出发,综合考虑工程项目的建造成本和运营与维护成本或使用成本,从而实现更为科学的建筑设计和更加合理的建筑材料选择,以便在确保设计质量的前提下,实现降低项目全寿命周期成本的目标。(3)从工程项目实施的角度来看,工程项目全寿命周期成本控制可以在综合考虑全寿命周期成本的前提下,使施工组织设计方案的评价、工程合同的总体策划和工程施工方案的确定等更加科学合理。这种融合了全寿命周期理论和成本控制理论的成本控制方法已不再单纯是项目经济财务方面的工作,也不再单纯是项目运作方面的工作,而是包含了经济、组织、管理、技术等多方面的综合科学。

1.2水工隧洞全寿命周期成本管理的思路

我国自20世纪90年代开始引入LCM和LCC的概念以来,开展了很多理论研究和实践应用工作。但在具体的项目管理中,相关概念仍不够成熟,特别是水工隧洞的全寿命周期管理和基于此的全过程经济分析工作仍处于起步阶段,鲜有成熟的研究成果。深入开展基于全寿命周期管理的水工隧洞经济性分析研究工作,不仅有助于LCC理论研究在我国项目管理实践中的应用,也具有显著的社会、经济效益,具有较为广泛的实用价值,意义重大。水工隧洞工程全寿命周期包括项目开始阶段(包括可行性研究)、设计阶段、招标采购阶段、施工阶段、使用阶段(主要是运行和维护)以及拆除更新阶段等。其全寿命周期费用分析采用工程经济学中的“总现值法”,即一次性投资费用和后续经常发生的费用都要按规定的建筑物寿命年限、利息等折算为现值,并据此选择总费用最小者为经济方案。

2水工隧洞建设与运营特点

水工隧洞穿山越岭,通过支护和衬砌与周边围岩联合承担山岩压力、内水压力等荷载,并源源不断地调运水流,产生了巨大的社会与经济效益。但同时,水工隧洞的建设与运营也是一项施工条件艰巨且复杂的工程任务。

2.1水工隧洞规划设计及建造中的特点

2.1.1用途广泛水工隧洞用途广泛,可引水发电,可输水灌溉,还可以泄洪排沙等,市场需求极为广泛,工程要求也各不相同。2.1.2技术难度较大水工隧洞位于岩层(土层)中,隧洞支护或衬砌结构与围岩(土体)联合承载,承担岩体(土层)开挖后引起的二次应力及水压力,特别是在岩层中开挖的隧洞,周边围岩由于开挖导致应力重新分布,岩体产生变形,需要隧洞衬砌结构体系予以抵抗并维持洞室稳定。有压隧洞需同时抵御最高逾千米的内水压力,泄洪隧洞还要承担高速水流的冲刷,对相应的岩(土)体稳定分析、渗流分析、衬砌结构计算、水头损失计算、水力过渡过程仿真、抗冲耐磨、消能防冲设计等综合技术要求较高。2.1.3施工工艺复杂、建设工期较长水工隧洞施工作业断面较小,施工场地狭窄,洞线较长,施工作业工序多,干扰大,施工组织较为复杂,相关安全风险也较大。同时,水工隧洞建造工期一般较长,尤其是兼有导流任务的隧洞,其施工进度往往控制着整个工程的工期。因此,在保证质量的前提下加快施工进度是隧洞工程建设中需要引起足够重视的问题。2.1.4工程使用寿命较长根据《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》等的相关规定,水工隧洞设计使用年限一般按30~100年考虑,在这样漫长的运营期间,工程的维护管理工作不容忽视。2.1.5后期改造难度较大水工隧洞在地下一次开挖成型,围岩在开挖后通过及时的喷锚支护、衬砌灌浆等形成应力二次平衡,后期一旦需要扩大输水容量,几乎不可能在原工程基础上进行扩建,而在原工程附近新建水工隧洞也将受到原工程布置的制约。因此,在工程立项、确定规模时需要有一定的前瞻性。2.1.6投资规模较大业内素有“金桥银路白金洞”一说,客观上说明隧洞工程造价较高——水工隧洞单位公里洞长的造价少则数千万,多则数十亿。类似巨型水电站长引水隧洞群工程、跨流域长距离大流量引调水隧洞工程,其投资数额之高,甚至需要动用国内外科研、技术、施工力量方能实现建设目标。因此,这类项目的立项决策、建设和运营等各方面均备受关注。

2.2水工隧洞运营维护中的特点

2.2.1巡查及维护时机难得水工隧洞日常巡查或维护时,需要暂停隧洞功能、放空隧洞。这恰恰是绝大部分水工隧洞与交通隧道、地下厂房等其他地下工程最主要的区别。一般情况下,虽然运营管理单位制定了日常放空隧洞检查的时间间隔要求,但实际执行过程中却相当不容易,需要统筹考虑经济影响和社会影响。2.2.2出入不便、通行不易水工隧洞建成后,可供人员进入的通道十分有限,较为常见的通道有进口闸门后通气孔、施工支洞改建后的进人门(管)等。隧洞平洞段检修尚有条件,对于竖井、斜井和倒虹吸管等特殊洞段,目前尚无成熟的检修条件。同时,水工隧洞进人通道较为狭小,大型设备进入困难,限制了检修能力和效率的提升。2.2.3缺乏照明和通风条件水工隧洞投入运行后,其沿线基本不会配置永久照明和通风设备,维护检查作业前虽放空隧洞内水流,但通常无法有效排空,且常因积水、渗漏等因素导致隧洞内非常潮湿,出现水气妨碍视线。2.2.4衬砌表面结垢或渗出物结晶,遮蔽衬砌表面污水隧道衬砌壁面常有泥质结垢、污物粘黏,一般水工隧洞表面也可能附着微生物,渗漏处若地下水含钙离子浓度较高,或衬砌混凝土中溶出氢氧化钙,也可与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙,从而在衬砌表面形成钙化。这些情况都会遮蔽衬砌表面,对维护检查时相关问题的发现十分不利。2.2.5维修工艺复杂且修补位置再次破坏的可能性大水工隧洞投运后,常见的病害有坍塌、涌水、渗漏、围岩和衬砌变形、衬砌裂缝、错动、剥离、变形等。在洞内相对密闭、潮湿的条件下,开展维修工作是十分困难的,效率也较低。同时实践证明,在这样的环境下,修补位置再次破坏的可能性较大。2.2.6监测设备长期成活率低水工隧洞运行条件相对严酷,且相对于施工期,隧洞投运后环境条件变化较大。因此施工期埋设的监测仪器在长期运行条件下普遍存在成活率低、可能存在无法继续表征隧洞运行状态的问题。

3水工隧洞全寿命周期管理体系

结合我国水利水电工程基建工作流程,并为方便水工隧洞全寿命周期费用分析工作的开展,水工隧洞全寿命周期范围内一般可包括项目立项阶段(项目建议书)、可行性研究阶段、初步设计阶段、前期工程准备阶段、主体工程建造施工阶段、工程运营阶段以及拆除更新阶段等。在项目立项和可行性研究阶段,主要任务是论证项目建设的必要性、可行性,并初步拟定项目建设规模。在初步设计阶段,主要任务是确定项目建设规模,并在此基础上深入分析、确定水工隧洞的线路、长度、断面尺寸、开挖及结构设计方案、施工方案、工程建设对周边影响及相关处理等。在前期工程准备和主体工程建造施工阶段,主要任务是根据设计图纸,一次性完成水工隧洞及其他附属建筑物的建造。工程运营阶段的主要任务则是根据检修周期和实际情况,进行水工隧洞的维护检修、更新评估直至报废拆除。另外,由于水工隧洞全寿命周期管理工作庞杂,数据繁多,且时间跨度较大,试图用传统的管理方法实现全寿命周期成本控制是难以想象的,因此,在工程开工建设前即应在全寿命周期管理的思路指导下成立专业的组织结构,并搭建统一的信息化管理平台,这对于预期成果的质量保证至关重要,也为实现项目成本的持续、高效、准确管理奠定基础。

4水工隧洞全寿命周期费用控制模型

为突出主要问题,简化分析工作,水工隧洞工程全寿命周期费用可概化分解为以下10个部分:前期工程咨询费T1、前期及施工辅助工程准备费T2、工程勘测设计费T3、工程咨询审查费T4、建设期工程费T5、运营期贷款利息T6、运营期检查维护费T7、运营期可能灾害损失费用T8、工程报废拆除费T9、项目全寿命周期管理费T10。

4.1前期工程咨询费

在项目立项前,业主管理方需委托有资质的咨询单位对项目建设的必要性和可行性进行论证,主要成果有项目建议书、可行性研究报告及相关附件等。本阶段还需结合进洞条件、成洞条件、水文地质条件等现场布置初步的地质勘察工作,必要时还要开展现场材料试验工作,进行关键技术问题的专题研究。

4.2前期及施工辅助工程准备费

前期及施工辅助工程费主要指建设及施工场地征用费、三通一平等前期施工准备费,是工程准备开工建设前需要花费的必要费用。水工隧洞为地下工程,建设及施工场地征用费一般较少,但其洞线长,工程区一般距离城市较远,交通、电力、供水和场地平整等前期施工准备费较高,是一项占比很大的费用支出。

4.3工程勘测设计费

当项目的必要性和可行性均得到上级主管部门批复认可后,原则上就已立项并具备正式开工建设条件。此时,业主管理方就需要委托有经验的勘测设计单位开展实质性详细的技术研究和图纸设计工作,为工程全面建设奠定基础。水工隧洞位于地下深处,对工程区地形地质研究成果的准确性要求较高,一般通过在进出洞口、埋深较浅处和特殊地质洞段布置钻孔、坑探,甚至布置探洞方能达到工作深度要求。水工隧洞工程设计工作需在深入比较的基础上,研究洞线、断面尺寸、支护和衬砌方案、水力学条件等多类技术问题,综合性要求较高、技术难度较大。因此,水工隧洞工程勘测设计工作一般时间较长,短则数年,长则十余年,是勘测设计工作者辛勤工作的结晶。

4.4工程咨询审查费

依据国家基本建设管理流程,且考虑水工隧洞的技术复杂性,项目前期研究和技术设计阶段的各类研究成果,均需委托有经验的专家队伍对成果进行认真全面的咨询和审查,借此优化设计、促进施工、控制投资,提高工程的性价比,并避免勘测设计工作偏差。因此应按一定比例考虑工程咨询审查费的支出。

4.5建设期工程费

工程开工后,即进入主体工程施工阶段,本阶段项目从蓝图变为现实,投资集中,是全寿命周期费用中最为突出的部分。结合近年国内水利水电工程可研概算编制实际要求,水工隧洞工程建设期工程费由建筑安装工程费、设备及工器具购置费、环境保护工程费、建设征地和移民安置费、独立费用(包括项目建设管理费、生产准备费、勘察设计费、其他税费)、预备费和建设贷款利息等七大项组成。其中独立费用项目中,除勘测设计费已单独计列,其他都纳入到后面的全寿命周期管理费用中。

4.6运营期的贷款利息

工程竣工后的最初几年,由于建设期累计的大量借款,会产生较大的利息支出,这就形成了运营期的贷款利息。其作为工程成本费用之一,占有相当比重。

4.7运营期间的检查维护费

运营期间的检查维护费是指水工隧洞建成后,在正常使用期间所发生的必要费用以及为保证工程正常运行所产生的必要的修复费用,一般包括安全定检费、每年例行维护维修费用和大修(包括综合性大修或改造性大修)费用等。(1)安全定检费:对已建工程开展定检工作,可以系统全面评估工程运行状态,为开展必要的工程加固、维修提供依据。目前,对于水利水电大坝工程,国家相关部委制定了定检管理办法,水工隧洞工程可予以参考。(2)检修放空期间的直接费用:水工隧洞工作环境恶劣,工作状态多样,运行寿命较长,在实际运行过程中均会发生不同程度的病害现象,如渗漏水、围岩变形、掉块、混凝土衬砌开裂、排水孔堵塞、止水带断裂、防腐层脱落、供水水质污染等。因此从这个角度说,为了确保水工隧洞能在设计基准寿命内正常发挥功能要求,利用隧洞检修放空期间开展一定的补强加固是必要的。(3)检修放空期间的间接费用:水工隧洞的检修放空就意味着停水停电,可能带来一定的经济效益影响或社会效益影响。因此,除意外事故外,隧洞放空检修时机一般都选在用水低谷时段,必要时还要启用备用水源、电源,由此带来的间接费用也需要考虑。

4.8运营期可能遭遇灾害损失费

就水工隧洞而言,危害较大的灾害类型有地震、泥石流、进水口边坡塌滑等地质灾害和超标洪水,可以应用地质学原理,结合水工隧洞的自身特点,估算地质灾害给工程造成的可能灾害损失费用。

4.9报废拆除费

报废拆除费是指工程使用期满后,报废拆除恢复原始状态的费用。

4.10项目全寿命周期管理费

基于全寿命周期管理的工程,应计入专项管理费,该费用可依据传统管理模式中工程建设期间的管理费,向前向后延伸考虑。具体的可分为决策阶段管理费、实施阶段管理费、运营阶段管理费等。

5结语

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