跨流域引调水工程输水线路施工规划方案优选分析.pdf
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1、第卷第期水 利 科 学 与 寒 区 工 程V o l ,N o 年月H y d r oS c i e n c ea n dC o l dZ o n eE n g i n e e r i n gS e p,李保虎跨流域引调水工程输水线路施工规划方案优选分析J水利科学与寒区工程,():跨流域引调水工程输水线路施工规划方案优选分析李保虎(华北电力大学,北京 )摘要:针对跨流域引调水工程输水线路施工规划方案优选的问题,提出模糊综合评价法对施工规划方案进行评价分析,解决了传统方案对比困难且数据不清晰的问题.优选分析结果表明,随着施工技术和施工标准不断升级,采用盾构井施工更节约成本,优化施工方案,保障供水
2、并降低施工负面影响.研究提出的方法能够对实际施工规划方案进行合理分析.该方法不仅可以将复杂的施工问题数据化,还能够准确地覆盖施工规划的各个方面,研究结果可应用于各类施工规划方案的优选分析.关键词:跨流域;引调水工程;输水线路;方案优选中图分类号:T V 文献标志码:A文章编号:()收稿日期:作者简介:李保虎(),男,山东禹城人,工程师,研究方向为水利工程.E m a i l:q q c o m.项目概况项目工程位于海淀区,属于暖温带半干旱季风气候,年平均气温在 ,多年平均降水量在 mm,降水量年际变化较大,最大年降水量为 mm,最小年降水量为 mm.降水量年内分配不均,其中月降水量占全年降水量
3、的 以上.工程区标准冻深为 m.输水工程涉及海淀区青龙桥镇、西北旺镇的团城湖、红山口、龙背村一带.地貌单元属北京西山东侧的山前斜坡带,基岩埋深起伏变化大,局部残留孤山,东接广阔的冲洪积平原.西侧香山最高海拔 m,红山口西三昭山最高海拔约 m,南侧颐和园万寿山最高海拔 m.因市政基础及城市各类建设,地貌多经人工改造,现状地势较为平坦,地面高程一般在 m左右.项目沿线属于永定河流域与北运河流域交错地带,第四系松散覆盖层岩性变化多,大体以红山口桥为界,南部属永定河冲洪积平原,北部属北运河冲洪积平原.清河由西向东经红山口后拐向北,至龙背村东又拐向东流,清河河底低于现状地面约m.京密引水渠由北向南紧邻红
4、山口西侧低山及万寿山东流入颐和园昆明湖,京密引水渠渠底低于现状地面约m.场区附近各类市政基础设施分布复杂,地上有五环路红山口桥、北安河桥等,地下有地铁四号线及其备用站台、市政电力隧道及给水管线、再生水管线、燃气管线等.旱河清河从红山口桥南侧呈东西向以连通暗涵方式下穿京引渠后,改向为由南西至北东穿过该区.评价方法调水工程是一项复杂的综合工程.因此,对调水工程输水线路施工规划方案进行评价,需从工程各方面进行综合考量.模糊综合评价法基于模糊数学,能够很好地对调水工程输水线路施工规划方案进行有效的评价.首先确定评价目标,评价目标对象的目标集合如式()所示.II,I,Im()式中:Ii为单个评价指标;m
5、为存在m个评价指标.根据评价结果,得到评价等级集合,如式()所示.UU,U,Un()式中:U为评价结果的集合;Ui为第i个评价结果;n为评价总数.从单一因素出发发起评价,得到评价等级集合U的隶属程度,求得每个评价对象相应评价结果的隶属度,得到模糊关系矩阵,如式()所示.Aa a ana a anamamam n()式中:ai j为从指标Ii来看对Uj评价等级模糊集合的隶属度.确定关系矩阵后,还需确定评价指标的权向量,如式()所示.W(w,w,wm)()式中:wi为各影响因素的权重占比.将权向量集合与评价对象的模糊关系矩阵结合,得到最终的评价结果向量,如式()所示.BWA(b,b,bn)()式中
6、:B为评价结果向量;W为评价指标的权向量;A为评价对象的模糊关系矩阵;bi为被评价对象对评价指标模糊子集的隶属程度.运用模糊综合评价能够对具体问题进行有效分析,利用精准化的数学方法将包含模糊信息的具体问题有效处理.评价指标指标体系的构建是将现实问题有效转换为数学模型的关键.对调水工程的指标进行构建需要遵循一般指标体系的科学性与层次性原则.同时,从调水工程的工程特性出发,还需注重评价体系的综合性与区域性.结合实际问题,调水工程指标主要从三方面考虑,分别是经济指标、管理指标与影响指标.经济指标是项目的重要考察指标,任何项目的起止都离不开经济,经济指标既涵盖了费用的产生,也包含了效益的预估.调水工程
7、的费用主要来自工程本身,包括建设沿线的一系列工程所产生的费用.此外还有工程中可能会造成的影响问题,调水工程可能会带来移民征地、交通运输管制等实际影响,其产生的费用也需考虑.从经济效益考虑,调水工程带来的经济效益遵循一般水利经济效益,主要有防洪、治涝、灌溉、供水、发电以及其他六大类.结合实际项目考虑,灌溉与发电贡献较少,主要是解决供水问题.此外,项目对周边生态环境影响也应算作生态效益予以考虑.从管理指标考虑,输水工程一般规模大、线路长,各输水段相互影响,必须保证全线安全运行.同时,供水率的保障也十分重要,因此还需考虑枯水年的供应情况,考虑备用输水线的问题.此外,水污染风险也是重要指标,安全的水质
8、是保障居民生活的必要条件.从工程管理考虑,主要考虑项目运行管理的难度、备用输水线路的可靠性与项目抢修的响应能力.从影响指标考虑,调水工程会对输水干线及沿线城镇的防洪除涝、灌溉排水、航运、环境生态等方面产生影响.此外,调水工程实施对沿线居民的生活也会产生一定影响.因此,影响指标存在项目影响与社会影响.综合上述考量,结合工程评估建议,得出调水工程的评价指标体系如表所示.表调水工程评价指标体系主要依据一级指标及代码二级指标及代码主要依据一级指标及代码二级指标及代码河道项目费用A 供水率保障D 项目投资费用A建筑物项目费用A 项目运营管理D枯年供水保障D 水质保障项目费用A 管理指标水质污染风险D 工
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