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1基于價值工程的方案比選

1.1根據本工程的特點擬選擇大孔口無閘墩可調控溢流壩，在現行技術條件下可在橡膠壩、翻板鋼壩和氣動盾形壩3種壩型中選擇其一。

1.2功能指數

1.2.1功能分析功能分析是價值工程的核心，通過收集有關資料情報，系統地進行項目功能定義及分類，將整體目標逐級分解，真正掌握對象的必要功能。在本次方案比選中，首先，明確整體目標是溢流壩選型，是為第一級功能需求;其次，為實現整體目標的手段是方案必須具備實用性、美觀、技術可靠性、耐久性、對環境影響和經濟性六大項二級功能評價指標;之后，六大項二級功能又作為三級功能評價的目標，為實現二級功能的手段是滿足22個子項的三級功能評價指標。為使研究對象一、二、三級功能上下位的邏輯關系明晰，繪制功能系統圖。

1.2.2各功能評價指標的重要性系數采用0－1評分法來確定三種溢流壩方案的每項功能評價指標重要性系數。具體如下:將功能評價指標按照重要性進行相互比較，相對重要者得1分，不重要者得0分，自己與自己比較畫“—”表示，不得分;之后，將每項功能評價指標的得分相加，再除以總得分，即可得該功能評價指標的重要性系數。為防止最不重要者得零分，可將各項功能評價指標累計得分進行加1的加權修正，再計算該功能指標的重要性系數。

1.2.3確定功能指數將橡膠壩、翻板鋼壩和氣動盾形壩3種方案進行功能逐項對比，最符合功能指標的方案得3分，次之得2分，相對最差的方案得1分，之后，將上述所得的各功能評價指標的重要性系數與指標得分相乘并求和，得到該方案的總得分。

1.3成本指數由于各方案的使用年限不同，為使壽命不等的互斥方案之間具有可比性，需要按照一定的折現率，通過凈年值(NAV)等值換算，將各方案的總投資現金流量分攤到使用期內各年計算等額年值，進而進行壽命不等的互斥方案比選。由于3個方案建成后維護費用基本相同，壽命周期成本即為建設期投資的費用，且按照《建設項目經濟評價方法與參數(第三版)》社會折現率取8%，計算所得3個方案的成本指數見表3。

1.4價值指數根據價值工程的數學表達式，以及以上得到的功能指數和成本指數來計算3個溢流壩方案的價值指數，最大價值指數的方案資金利用率最高，為最佳方案。價值指數計算結果見表4。根據以上計算結果可知，氣動盾形壩方案的價值指數V=1.278，為3個方案中最高，因此，本工程的溢流壩擬采用氣動盾形壩方案。

2氣動盾形壩工程實例

氣動盾形壩在歐美等國家有應用先例，2007年引入我國，于2008年獲得中國專利，并被水利部推廣，該壩型結合了橡膠壩和翻板鋼壩的部分優點，結構由鋼面板、埋件，橡膠壩袋、抑制帶和氣動控制系統組成，見圖2。鋼面板正面迎水，壩袋支撐在下游面，在氣動控制系統控制下，利用橡膠壩袋充、放氣來控制鋼面板起伏達到阻水或放水的目的，且通過橡膠壩袋的氣壓調節精確控制鋼面板的升降高度，進而準確控制所需水位的高度，抑制帶則保證了開口角度和鋼面板始終向一側倒伏，當鋼面板完全倒臥于河底時，水流順暢地流通，可進行河道的泄洪，當鋼面板升起，可停置在0°～70°的任意角度上，水流從壩頂部溢流，形成人工瀑布景觀。其主要特點有:a)適用面廣，河寬不限。可廣泛應用于河流、湖泊的蓄水、引水工程以及水庫大壩的壩頂加高，可快速增加河道或水庫的水域面積，壩體由單獨的模塊組成，每個模塊都包括面板和壩袋，且中間不需要閘墩，攔河寬度不受限制，可適應任意寬度的擋水要求。b)休閑造景，技術可靠。可應用于城市河流和景區河流，開啟高度可以任意調節，平時可升起面板進行河道蓄水，蓄水時壩頂溢流形成的小瀑布景觀以及河道內水域面積的增加，可滿足人們親水休閑的景觀水位要求，而當洪水來臨時，可在幾分鐘之內倒伏面板迅速泄洪排澇。c)保護環境，維護生態。壩袋采用食品級原材料及專利生產工藝技術，確保安全無毒，壩體起降時依靠清潔氣體進行調節，無需添加機油，對周圍的環境和水體都不會造成污染，且鋼面板可以完全倒伏在河底時，魚類等水生生物可以自由通行，有利于生態保護。d)綜合價低，經久耐用。不需要啟閉機械設備，土建只需要簡單地基，配件和設備均國產化，可有效降低總成本，壩袋支撐的鋼面板可以完全保護氣袋本身，避免漂浮的樹枝、冰塊及砂石等雜物阻塞和損傷，使其使用壽命延長，一般可在20～30年以上。據了解，氣動盾形壩在北京大興區新鳳河、朝陽區清河和貴陽南明河等地有應用實例，均運行良好。本工程的氣動盾形壩為國內第六座，壩體過流斷面凈寬30m，抬水高度2.5m，由6套單寬5m的不銹鋼(304)面板和高分子聚合物氣袋模塊組合而成，除氣動系統的空壓機和少部分控制閥件、控制傳感器采用進口產品外，其余部件已全部國產化，進一步提高了實用性和性價比。工程建成以來，運行情況良好。

3結論

綜上所述，本工程應用價值工程方法對城市中小河流可調控溢流壩進行了壩型選擇，并最終進行了工程實踐。得到了以下結論:a)功能分析是價值工程的核心，通過對溢流壩進行功能分析，得出溢流壩六大項22子項的功能評價指標，并以此進行多方案的定量化功能指數計算。b)在計算方案的壽命周期成本時，由于各方案的使用年限不同，需要按照社會折現率進行凈年值或凈現值折算，之后再進行比選，避免因忽略了資金的時間價值而得到不同的結論。c)不宜直接選擇壽命周期成本最低或者功能指數最大的方案，應當系統地考慮功能與成本的關系，進行價值指數計算，選擇即滿足功能要求又經濟合理的方案。在本工程的溢流壩選型中，采用了價值指數最大的氣動盾形壩方案，并進行了工程實際建設，獲得了較好的效果。d)在方案設計階段應用價值工程方法，可以使依靠人為經驗的定性決策成為定量化的系統分析，并通過計算和求解，選擇出最佳的決策方案，可以減少人為經驗的干擾，提高決策的準確性和科學化。

作者：江磊帥永忠單位：江西省水利投資集團有限公司