全壽命周期理論在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用分析

◎ 陸承璇 合肥工業(yè)大學(xué)宣城校區(qū)建筑工程系

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全壽命周期理論在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用分析

◎ 陸承璇 合肥工業(yè)大學(xué)宣城校區(qū)建筑工程系

全壽命周期理論對于充分發(fā)揮水利工程效益、節(jié)約建設(shè)資金具有重大意義，本文以安徽省長豐縣陶老壩水庫除險(xiǎn)加固工程為實(shí)例，介紹了全壽命周期理論的概念和在工程各階段具體的成本控制措施，顯著提高了加固工程的綜合效益。為以后類似的工作提供了一定的技術(shù)參考。

全壽命周期 水利工程 陶老壩水庫 成本控制

據(jù)相關(guān)部門報(bào)道：在“十二五”期間，我國水利建設(shè)完成總投資超過2萬億元，受惠民眾超過1億人。在“十三五”期間，我國的重大水利工程和民生水利工程的建設(shè)速度還會(huì)加快，其投資額不會(huì)低于前期。由此可見水利工程建設(shè)在我國的廣闊市場。全壽命周期理論貫穿于水利建設(shè)項(xiàng)目的全過程，在控制投資成本、保證工程質(zhì)量中起著越發(fā)重要的作用，也是目前項(xiàng)目管理者經(jīng)常應(yīng)用的管理方法之一。

1.全壽命周期理論介紹

由于各個(gè)市場競爭的日益激烈，很多企業(yè)管理者認(rèn)識到充分利用有效資源的重要性，在不增加投入的情況下獲得最大收益，此時(shí)全壽命周期理論應(yīng)運(yùn)而生。全壽命周期理論是指早在設(shè)計(jì)階段就考慮到工程（產(chǎn)品）從施工到報(bào)廢所經(jīng)歷的每一個(gè)環(huán)節(jié)，之后將相關(guān)因素在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行綜合規(guī)劃和優(yōu)化。其最終目標(biāo)是在保證質(zhì)量的前提下縮短設(shè)計(jì)時(shí)間并實(shí)現(xiàn)工程（產(chǎn)品）全壽命周期最優(yōu)。

全壽命周期設(shè)計(jì)面向的核心點(diǎn)是資源（包括制造資源和使用環(huán)境等），盡可能使工程（產(chǎn)品）能在使用環(huán)境下達(dá)到最優(yōu)，無需返工。全壽命周期理論已逐步從簡單發(fā)展到復(fù)雜、從小領(lǐng)域發(fā)展到大領(lǐng)域，是企業(yè)現(xiàn)代化和競爭力的集中體現(xiàn)，也是目前控制成本的重要方法手段（見下圖1）。

圖1　全壽命周期費(fèi)用

2.工程概況

陶老壩水庫位于安徽省長豐縣下塘鎮(zhèn)境內(nèi)，屬于淮河流域瓦埠湖支流莊墓河上游。水庫的東庫、西庫通過一條長約500m的人工渠道連通而成，樞紐工程是由上壩、下壩、上壩泄洪閘、下壩泄洪閘、瓦東干渠4座放水涵及非常溢洪道等建筑物組成。陶老壩水庫是一座中型反調(diào)節(jié)水庫，整個(gè)水庫集水面積44.2萬m2，總庫容1335 萬m3，設(shè)計(jì)洪水位46.28m，多年平均用水量410萬m3。

陶老壩水庫始建于1975年，經(jīng)過40年的運(yùn)行水庫大壩的壩坡被損壞，壩基出現(xiàn)滲漏。此外，溢洪道和消能池的設(shè)計(jì)也不合理。為充分發(fā)揮工程的綜合效益，安徽省政府決定對其進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理，工程總投資3085.68萬元。

3.全壽命周期理論的具體應(yīng)用

3.1陶老壩水庫除險(xiǎn)加固工程全壽命周期成本計(jì)算

對于水利建設(shè)項(xiàng)目來說，全壽命周期的最大作用在于成本控制。由于水利工程建設(shè)的時(shí)間跨度較長，必須對各階段進(jìn)行合理劃分。在此將陶老壩水庫除險(xiǎn)加固工程的全壽命周期可分為決策、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和維護(hù)、拆除或更新等階段，如下圖2。

目前計(jì)算全壽命周期成本模型有兩種：①按照水利工程的運(yùn)行、維護(hù)和剩余殘值等計(jì)算；②按照水利工程年度及非年度周期成本和剩余殘值計(jì)算。陶老壩水庫除險(xiǎn)加固工程為國家投資的大型項(xiàng)目，適合于第一種計(jì)算模型，具體公式見（3-1）所示。式中：

CO——形成成本；

0——運(yùn)營成本；

M——維護(hù)成本；

PVsum——現(xiàn)值和；

S——?dú)堉担?/p>

T——生命周期；

t——時(shí)間變量；

PV——折現(xiàn)系數(shù)。

3.2全壽命周期理論在陶老壩水庫除險(xiǎn)加固工程各階段的應(yīng)用

本項(xiàng)目應(yīng)用全壽命核心思想是從水利工程的長期經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，全面考慮水工建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、購置、安裝、運(yùn)行、維修、改造、更新，直至報(bào)廢的全過程，使得壽命周期費(fèi)用最小。

3.2.1在決策階段的成本控制分析

對水利工程來說其在決策和設(shè)計(jì)階段是全壽命周期的重點(diǎn)，當(dāng)該階段完成之后，其他階段的造價(jià)影響僅僅占到全壽命周期的15％-20％左右，由此可見項(xiàng)目決策階段對成本控制的重要意義。在該階段需要考慮的造價(jià)控制及管理重點(diǎn)如下：

（1）積極做好準(zhǔn)備工作，搜集詳細(xì)的工程資料，包括運(yùn)行情況、主要建筑設(shè)備參數(shù)等，提前將需要解決的問題羅列出來；

（2）做好項(xiàng)目的可行性報(bào)告，根據(jù)實(shí)際需求合理確定項(xiàng)目的規(guī)模及標(biāo)準(zhǔn)。編制詳細(xì)的投資估算，盡可能考慮到各種對項(xiàng)目造價(jià)造成影響的不利因素，在投資基本符合實(shí)際的基礎(chǔ)上留有一定的富裕系數(shù)。

3.2.2在設(shè)計(jì)階段的成本控制分析

設(shè)計(jì)費(fèi)用占到陶老壩水庫除險(xiǎn)加固工程總投資的4％左右，雖然比例不高，但是直接影響后續(xù)的施工及運(yùn)行情況。此外，設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接影響到工程的總工期、總體質(zhì)量及后期維護(hù)成本。在陶老壩水庫除險(xiǎn)加固工程的設(shè)計(jì)階段，主要采取了以下的成本控制措施。

（1）選擇實(shí)力較強(qiáng)的設(shè)計(jì)單位。本項(xiàng)目采用了設(shè)計(jì)招標(biāo)方法，邀請了多家設(shè)計(jì)單位競爭，之后組織了相關(guān)專家綜合評審，最終選擇了一家具有甲級資質(zhì)的某設(shè)計(jì)單位，該單位具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也成功完成了一些類似項(xiàng)目，有力地保證了項(xiàng)目整體布局的優(yōu)化；

（2）開展限額設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目開展限額設(shè)計(jì)，健全了設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)責(zé)任制，要求設(shè)計(jì)人員除了有專業(yè)的設(shè)計(jì)技術(shù)外，還需具備必要的預(yù)算技術(shù)，能夠在設(shè)計(jì)時(shí)兼顧到控制投資。

（3）積極依靠合同措施控制造價(jià)。當(dāng)前很多設(shè)計(jì)人員經(jīng)濟(jì)觀念不足，設(shè)計(jì)變更頻繁導(dǎo)致成本上升。在本項(xiàng)目和設(shè)計(jì)單位的合同中明確規(guī)定了當(dāng)設(shè)計(jì)變更費(fèi)超過某一數(shù)值時(shí)，則扣罰一定的設(shè)計(jì)費(fèi)用，這就提高了設(shè)計(jì)單位的責(zé)任感。

3.2.3在施工和竣工驗(yàn)收階段的成本控制分析

陶老壩水庫除險(xiǎn)加固工程超過70％的投資都用于施工階段，在該階段主要采取以下措施來控制成本：①減少不合理不必要的工程索賠；②建立高效的監(jiān)理制度；③在施工中積極采取了成熟且先進(jìn)的新技術(shù)和新方法，提高了施工效率，降低了人工成本；④通過工程招標(biāo)選擇了施工經(jīng)驗(yàn)豐富、市場反饋較好的施工隊(duì)伍，有力的保證了工期和質(zhì)量。在該項(xiàng)目竣工驗(yàn)收時(shí)，聘請了專業(yè)素質(zhì)較高的技術(shù)人員對其進(jìn)行竣工結(jié)算。

3.2.4在運(yùn)行維護(hù)階段的成本控制分析

在陶老壩水庫運(yùn)行過程中，制訂了合理有效的運(yùn)行及維護(hù)方案，積極采用了現(xiàn)代化的經(jīng)營手段及維修技術(shù)，而且對管理人員進(jìn)行了專門的技術(shù)培訓(xùn)，顯著提高了管理隊(duì)伍的綜合素質(zhì)水平。

4.結(jié)束語

在陶老壩水庫建設(shè)之初還沒有“全壽命周期”這一概念，而在現(xiàn)代的除險(xiǎn)加固工程中，管理及施工人員通過利用“全壽命周期”理論重新審視了當(dāng)初工程的缺陷，在出險(xiǎn)加固中充分考慮了既經(jīng)濟(jì)又盡可能延長水庫的壽命的各種措施，取得了較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益?！叭珘勖芷凇崩碚擁槕?yīng)了社會(huì)發(fā)展潮流，核心思想是“多、快、好、省”，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要的途徑。

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