水利工程設(shè)施現(xiàn)況研究

1、水利工程設(shè)施現(xiàn)況研究摘要：水利建造物系防洪排水設(shè)施，為維護(hù)公共平安與防范災(zāi)害發(fā)生，對(duì)于水利建造物興建完成后的維護(hù)管理，以現(xiàn)勘調(diào)查資料為研究根底，提出檢查的問題，分別研究并分析其改善的方法，嘗試?yán)靡袁F(xiàn)有水利建造物的檢查成果，以客觀方式評(píng)估建造物狀況與其整體指標(biāo)，提出適切的改善方式，做優(yōu)化的改善建議。本研究分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，依目前規(guī)定，在執(zhí)行上受限人力、經(jīng)費(fèi)、環(huán)境、設(shè)備等因素，及檢查人員經(jīng)驗(yàn)和素質(zhì)等因素，形成主觀判斷，影響檢查評(píng)估結(jié)果；因無量化評(píng)估方法，政策不易精確引用調(diào)查結(jié)果，即直接對(duì)水利建造物進(jìn)行改善作業(yè)，實(shí)需作進(jìn)一步提升。關(guān)鍵詞：水利建造物質(zhì)量檢查研究中圖分類號(hào)：S277.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章

2、編號(hào)：1674-098X202101a-0031-02現(xiàn)在全球氣候的異常與變遷，各類水利工程設(shè)施的建構(gòu)與維護(hù)已成未來國家防災(zāi)開展的重要趨勢(shì)，其前提須能有效配合氣候的變異并在合理的經(jīng)費(fèi)條件下，而能提出一系列可因應(yīng)的方案。在環(huán)保意識(shí)下未來公共工程投資將不再一味的制造大量的工程量體，而應(yīng)逐漸朝向既有設(shè)施與建造物維護(hù)管理為主。以某轄內(nèi)的水利構(gòu)造物利用適當(dāng)?shù)墓芾硎址ㄅc策略為例，將轄內(nèi)各大水系，依照水利法的規(guī)定，實(shí)施定期及不定期調(diào)查工作，進(jìn)而將調(diào)查的成果應(yīng)用于地理信息系統(tǒng)，形成一種高效能的防災(zāi)管理工具，提供轄區(qū)內(nèi)行政機(jī)關(guān)于防災(zāi)作業(yè)及天然災(zāi)害發(fā)生時(shí)緊急應(yīng)變用。1水利構(gòu)造物1防水建造物：防護(hù)河川、海岸及區(qū)域排

3、水的建造物，如堤防、防洪墻、護(hù)岸、丁壩、防砂壩、潛壩、固床工、水門等。2引水建造物：引水或輸水量達(dá)每秒0.3m3以上或其設(shè)計(jì)通水?dāng)嗝娣e達(dá)1.0m2以上的取水工、隧道、渡槽、管路箱涵、渠道、圳路及其他越域引水工程等。3蓄水建造物：以蓄水為主要功能的建造物，其設(shè)計(jì)蓄水深度達(dá)3m以上或設(shè)計(jì)蓄水量達(dá)2萬m3以上的堰、壩、水庫、人工湖等。4泄水建造物：排水或泄水量達(dá)每秒0.3m3以上或其設(shè)計(jì)通水?dāng)嗝娣e達(dá)1.0m3以上的抽水站、排水路、放水路等。5抽汲地下水的建造物。6與水運(yùn)有關(guān)的建造物：開鑿運(yùn)河及其相關(guān)設(shè)施。對(duì)于公共工程而言，其生命周期包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)及撤除重建等幾個(gè)階段，由于目前國內(nèi)于工程的

4、規(guī)劃、設(shè)計(jì)時(shí)間大都僅以施工本錢或施工工期為最正確方案的選擇考量，未能將設(shè)計(jì)考量的重點(diǎn)延伸至后續(xù)的使用與維護(hù)本錢，無法到達(dá)生命周期本錢優(yōu)化的目標(biāo)，亦及于規(guī)劃、設(shè)計(jì)時(shí)間除考量施工的工期、本錢與經(jīng)濟(jì)可能性外，也須對(duì)未來維護(hù)保養(yǎng)所需經(jīng)費(fèi)與管理人力、能源與材料消耗、使用壽限與營運(yùn)效益等一并加以評(píng)估考量，以達(dá)成整體投資最經(jīng)濟(jì)、符合社會(huì)公義與永續(xù)開展等目的。水利構(gòu)造物檢查目的是在檢查水利構(gòu)造物設(shè)施現(xiàn)況是否尚具有設(shè)計(jì)的功能，是否損毀，以及發(fā)現(xiàn)是否有任何可能導(dǎo)致發(fā)生災(zāi)害或應(yīng)予檢討分析的狀況。而水文環(huán)境的大幅改變，形成建造物破壞、喪失功能或失敗的風(fēng)險(xiǎn)，在作業(yè)上必須定期進(jìn)行檢查。水利構(gòu)造物評(píng)估的目的在，確認(rèn)設(shè)施現(xiàn)況

5、，是否尚能符合原規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及平安要求，并進(jìn)一步評(píng)估各種外表及潛在因素對(duì)功能及平安的不良影響。防水、泄水構(gòu)造物興建是以當(dāng)時(shí)知識(shí)及已累積可取得的資料，根據(jù)當(dāng)時(shí)環(huán)境狀況與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)而規(guī)劃設(shè)計(jì)。然而，假設(shè)干年后，或因?yàn)橄嚓P(guān)設(shè)施老舊，無法到達(dá)設(shè)計(jì)條件要求；或因水文或法規(guī)條件改變，而使得興建時(shí)采用的設(shè)計(jì)條件，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)況下的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)行平安評(píng)估。2地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)GeographicInformationSystem，GIS是由地理學(xué)Geography、信息Information及系統(tǒng)System三者組合而成，其中地理學(xué)是指真實(shí)世界中空間組成對(duì)象的描述；信息展現(xiàn)出空間對(duì)象相關(guān)的資料或信息

6、；系統(tǒng)那么是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)作為處理工具，支持地理學(xué)與信息的分析，為一套計(jì)算機(jī)輔助空間輸入、儲(chǔ)存、尋找、分析、展示的系統(tǒng)，假設(shè)以完整的架構(gòu)而能實(shí)際發(fā)揮成效而言，地理信息系統(tǒng)可以視為運(yùn)用計(jì)算機(jī)硬設(shè)備與軟件程序，并以完備的組織形態(tài)結(jié)合相關(guān)的機(jī)構(gòu)與具備相關(guān)運(yùn)用領(lǐng)域的專業(yè)人員，所建立的地理資料處理系統(tǒng)，整合地理資料建立空間關(guān)系的資料庫。GIS可分為兩個(gè)層面來說明：第一為技術(shù)為導(dǎo)向，將地理信息系統(tǒng)視為進(jìn)行真實(shí)世界空間資料收集Collecting、儲(chǔ)存Storing、擷取Retrieving、轉(zhuǎn)換Transformation與展示Displaying有效工具組合；第二是以問題解決為導(dǎo)向，將其定義為應(yīng)用具有空

7、間性的資料來解決具地理性問題的系統(tǒng)。GIS以數(shù)位化形式收集包含點(diǎn)、線、面等空間或非空間資料，讓使用能更有效率的存取資料，并將資料加以處理、分析、修改、展示等，讓使用者能透過軟硬件的輔助以對(duì)這些空間或?qū)傩再Y料操作分析得到更多的衍生資料，以供規(guī)劃及決策者進(jìn)行分析決策用。就運(yùn)用功能而言，地理信息系統(tǒng)主要目的是透過迭圖及空間分析功能，將原始的地理資料轉(zhuǎn)變?yōu)槟苤С挚臻g決策的信息，可說是空間資料的整合性資料庫。GIS系統(tǒng)資料形式可分為空間圖形資料SpatialData和屬性資料兩類，前者大多是圖形資料，用來表現(xiàn)空間相對(duì)位置的特征，如航照、地形圖、地藉圖等；后者那么為說明空間物體特征的表達(dá)性質(zhì)料，如各區(qū)域的

8、人口數(shù)等屬性資料。上述空間圖形資料又可分為網(wǎng)格式Raster資料與向量式Vector資料兩大模式，其差異在于網(wǎng)格式的資料結(jié)構(gòu)是以一個(gè)均質(zhì)矩陣表示，矩陣內(nèi)各單元皆是以一連續(xù)的平面來處理，一個(gè)單元代表一個(gè)面積，單元內(nèi)的資料都是以單一概略化的平均值表示，所以單元越大其概略化程度越高，其所代表精度越低，單元越小其概略化程度越小，其所代表精度即越高，故各單元面積決定網(wǎng)格式資料精度。而向量式資料結(jié)構(gòu)那么是以一系列的點(diǎn)來表示點(diǎn)Point、線Line、面Polygon的空間地理資料，故沒有資料概略化問題。向量式資料模式較符合真實(shí)世界形貌，比較容易接受，且其資料容量小，幾何精度高，而網(wǎng)格式資料模式其資料收集快速

9、，結(jié)構(gòu)單純與格式轉(zhuǎn)換簡單蔡博文及丁志堅(jiān)2021。3資料庫系統(tǒng)建置3.1方案河系根底調(diào)查作業(yè)成果介紹主要以該區(qū)域排水65條，及1條河川，共66條。研究方案范圍所屬的各河系所完成的初步調(diào)查成果。調(diào)查成果點(diǎn)位，藍(lán)色線條為區(qū)域排水的河川，圓圈為本次調(diào)查成果的位置，按于圖標(biāo)篇幅的限制，分別將水系以其坐標(biāo)位置分別與不同圖標(biāo)依其上下游關(guān)系加以表達(dá)。水系調(diào)查成果方面那么可用圖標(biāo)加以表達(dá)，其順序依照河川由下至上游的方向表達(dá)本研究方案的調(diào)查成果。為準(zhǔn)備后續(xù)相關(guān)的地理信息系統(tǒng)軟件應(yīng)用的需求，水利構(gòu)造物調(diào)查點(diǎn)位資料那么需加以整理為MicrosoftExcel2021表格，即將水利構(gòu)造物點(diǎn)位資料匯入MicrosoftA

10、ccess2021，再用Access建立ODBC與AutoCADMap3D2021連結(jié)，作為查詢系統(tǒng)，作為資料庫查詢系統(tǒng)使用。3.2檢查報(bào)告及匯報(bào)對(duì)水利建造物平安評(píng)估各工程的結(jié)果及建議逐一作總結(jié)的表達(dá)。平安評(píng)估結(jié)果的內(nèi)容要求如下：1須對(duì)水利構(gòu)造物工程布置、結(jié)構(gòu)平安及維護(hù)管理作整體評(píng)估。2須對(duì)水利構(gòu)造物目前功能及相關(guān)平安問題予以評(píng)估。3須對(duì)水利構(gòu)造物潛在因素可能影響未來功能及平安問題予以評(píng)估。4敘明水利構(gòu)造物評(píng)估結(jié)果的等級(jí)區(qū)分。總評(píng)為“立即改善者：因結(jié)構(gòu)物損壞嚴(yán)重，直接影響防汛功能、危及居民生命財(cái)產(chǎn)平安須優(yōu)先執(zhí)行，納入“年修方案?？傇u(píng)為“注意改善者：雖建造物局部損壞，尚無立即的危險(xiǎn)，為防止損害擴(kuò)

11、大，納入“新建方案?？傇u(píng)為“方案改善者：屬建造物僅局部缺陷、年久失修，或原為自然邊坡預(yù)計(jì)施做護(hù)岸等情況，納入“相關(guān)方案。建議改善事項(xiàng)的內(nèi)容要求如下：1根據(jù)水利構(gòu)造物的平安評(píng)估等級(jí)，針對(duì)各項(xiàng)問題與缺失提出改善措施的方向及原那么建議。2根據(jù)已有的資料在現(xiàn)階段無法做適當(dāng)?shù)脑u(píng)估，需做更進(jìn)一步的試瞼，研究與分析者，應(yīng)在建議中提出。3其他改善水利構(gòu)造物平安的相關(guān)建議。當(dāng)完成各項(xiàng)根本資料復(fù)核、現(xiàn)地檢查、校核分析等工作后，依建造物各部位評(píng)等結(jié)果，為該檢查點(diǎn)做綜合評(píng)估，提出建議改善措施并估計(jì)其改善經(jīng)費(fèi)，配合改善的急迫性，決定列入方案別，而后根據(jù)逐張檢查表，填寫該次的水利構(gòu)造物定期檢查結(jié)果表。4結(jié)論水利構(gòu)造物生命

12、周期永續(xù)概念為目前開展新趨勢(shì)，在未來公共工程的投資將逐漸以現(xiàn)有設(shè)施與水利構(gòu)造物的維護(hù)管理為主，另水利構(gòu)造物擔(dān)負(fù)防洪及都會(huì)平安的成敗主要因素，如何為永續(xù)維護(hù)河防設(shè)施的管理制度及有效運(yùn)用維護(hù)管理系統(tǒng)，便形成一個(gè)相當(dāng)重要的議題。本研究經(jīng)方案性的現(xiàn)勘調(diào)查后，可綜合歸納以下幾項(xiàng)結(jié)論：1現(xiàn)勘方式，配合系統(tǒng)性表列方式，實(shí)施目視水利構(gòu)造物的全面檢查，獲得相關(guān)水利構(gòu)造物的根底資料。2以某區(qū)域水系為全面調(diào)查的對(duì)象，完成現(xiàn)勘后依各水系的河川構(gòu)造物加以匯整并統(tǒng)計(jì)分析。3應(yīng)用3DMAP的軟件，依各項(xiàng)類別加以操作完成并實(shí)施各項(xiàng)管理需求。4利用動(dòng)態(tài)的搜尋功能可立即將現(xiàn)有及歷年歷水利構(gòu)造物調(diào)查成果加以展現(xiàn)。5現(xiàn)階段最具效率歷圖資管理模式，供管理單位于轄內(nèi)河川各項(xiàng)管理作業(yè)。6綜合以上結(jié)論，利用3DMAP軟件運(yùn)用歷管理策略，提供具有高度價(jià)值歷管理系統(tǒng)，方便地方管理機(jī)關(guān)對(duì)于水利構(gòu)造物長期管理得以依循，并據(jù)以實(shí)施河防構(gòu)造物的平安管理。參考文獻(xiàn)【1】張淑欣.完善農(nóng)