全寿命周期理论在水利工程建设中的应用分析

◎ 陆承璇 合肥工业大学宣城校区建筑工程系



全寿命周期理论在水利工程建设中的应用分析

◎ 陆承璇 合肥工业大学宣城校区建筑工程系

全寿命周期理论对于充分发挥水利工程效益、节约建设资金具有重大意义，本文以安徽省长丰县陶老坝水库除险加固工程为实例，介绍了全寿命周期理论的概念和在工程各阶段具体的成本控制措施，显著提高了加固工程的综合效益。为以后类似的工作提供了一定的技术参考。

全寿命周期 水利工程 陶老坝水库 成本控制

据相关部门报道：在“十二五”期间，我国水利建设完成总投资超过2万亿元，受惠民众超过1亿人。在“十三五”期间，我国的重大水利工程和民生水利工程的建设速度还会加快，其投资额不会低于前期。由此可见水利工程建设在我国的广阔市场。全寿命周期理论贯穿于水利建设项目的全过程，在控制投资成本、保证工程质量中起着越发重要的作用，也是目前项目管理者经常应用的管理方法之一。

1.全寿命周期理论介绍

由于各个市场竞争的日益激烈，很多企业管理者认识到充分利用有效资源的重要性，在不增加投入的情况下获得最大收益，此时全寿命周期理论应运而生。全寿命周期理论是指早在设计阶段就考虑到工程（产品）从施工到报废所经历的每一个环节，之后将相关因素在设计阶段进行综合规划和优化。其最终目标是在保证质量的前提下缩短设计时间并实现工程（产品）全寿命周期最优。

全寿命周期设计面向的核心点是资源（包括制造资源和使用环境等），尽可能使工程（产品）能在使用环境下达到最优，无需返工。全寿命周期理论已逐步从简单发展到复杂、从小领域发展到大领域，是企业现代化和竞争力的集中体现，也是目前控制成本的重要方法手段（见下图1）。

图1　全寿命周期费用

2.工程概况

陶老坝水库位于安徽省长丰县下塘镇境内，属于淮河流域瓦埠湖支流庄墓河上游。水库的东库、西库通过一条长约500m的人工渠道连通而成，枢纽工程是由上坝、下坝、上坝泄洪闸、下坝泄洪闸、瓦东干渠4座放水涵及非常溢洪道等建筑物组成。陶老坝水库是一座中型反调节水库，整个水库集水面积44.2万m2，总库容1335 万m3，设计洪水位46.28m，多年平均用水量410万m3。

陶老坝水库始建于1975年，经过40年的运行水库大坝的坝坡被损坏，坝基出现渗漏。此外，溢洪道和消能池的设计也不合理。为充分发挥工程的综合效益，安徽省政府决定对其进行除险加固处理，工程总投资3085.68万元。

3.全寿命周期理论的具体应用

3.1陶老坝水库除险加固工程全寿命周期成本计算

对于水利建设项目来说，全寿命周期的最大作用在于成本控制。由于水利工程建设的时间跨度较长，必须对各阶段进行合理划分。在此将陶老坝水库除险加固工程的全寿命周期可分为决策、设计、施工、运行和维护、拆除或更新等阶段，如下图2。

目前计算全寿命周期成本模型有两种：①按照水利工程的运行、维护和剩余残值等计算；②按照水利工程年度及非年度周期成本和剩余残值计算。陶老坝水库除险加固工程为国家投资的大型项目，适合于第一种计算模型，具体公式见（3-1）所示。式中：

CO——形成成本；

0——运营成本；

M——维护成本；

PVsum——现值和；

S——残值；

T——生命周期；

t——时间变量；

PV——折现系数。

3.2全寿命周期理论在陶老坝水库除险加固工程各阶段的应用

本项目应用全寿命核心思想是从水利工程的长期经济效益出发，全面考虑水工建筑物的规划、设计、制造、购置、安装、运行、维修、改造、更新，直至报废的全过程，使得寿命周期费用最小。

3.2.1在决策阶段的成本控制分析

对水利工程来说其在决策和设计阶段是全寿命周期的重点，当该阶段完成之后，其他阶段的造价影响仅仅占到全寿命周期的15％-20％左右，由此可见项目决策阶段对成本控制的重要意义。在该阶段需要考虑的造价控制及管理重点如下：

（1）积极做好准备工作，搜集详细的工程资料，包括运行情况、主要建筑设备参数等，提前将需要解决的问题罗列出来；

（2）做好项目的可行性报告，根据实际需求合理确定项目的规模及标准。编制详细的投资估算，尽可能考虑到各种对项目造价造成影响的不利因素，在投资基本符合实际的基础上留有一定的富裕系数。

3.2.2在设计阶段的成本控制分析

设计费用占到陶老坝水库除险加固工程总投资的4％左右，虽然比例不高，但是直接影响后续的施工及运行情况。此外，设计质量的好坏直接影响到工程的总工期、总体质量及后期维护成本。在陶老坝水库除险加固工程的设计阶段，主要采取了以下的成本控制措施。

（1）选择实力较强的设计单位。本项目采用了设计招标方法，邀请了多家设计单位竞争，之后组织了相关专家综合评审，最终选择了一家具有甲级资质的某设计单位，该单位具有丰富的实践经验，也成功完成了一些类似项目，有力地保证了项目整体布局的优化；

（2）开展限额设计。本项目开展限额设计，健全了设计经济责任制，要求设计人员除了有专业的设计技术外，还需具备必要的预算技术，能够在设计时兼顾到控制投资。

（3）积极依靠合同措施控制造价。当前很多设计人员经济观念不足，设计变更频繁导致成本上升。在本项目和设计单位的合同中明确规定了当设计变更费超过某一数值时，则扣罚一定的设计费用，这就提高了设计单位的责任感。

3.2.3在施工和竣工验收阶段的成本控制分析

陶老坝水库除险加固工程超过70％的投资都用于施工阶段，在该阶段主要采取以下措施来控制成本：①减少不合理不必要的工程索赔；②建立高效的监理制度；③在施工中积极采取了成熟且先进的新技术和新方法，提高了施工效率，降低了人工成本；④通过工程招标选择了施工经验丰富、市场反馈较好的施工队伍，有力的保证了工期和质量。在该项目竣工验收时，聘请了专业素质较高的技术人员对其进行竣工结算。

3.2.4在运行维护阶段的成本控制分析

在陶老坝水库运行过程中，制订了合理有效的运行及维护方案，积极采用了现代化的经营手段及维修技术，而且对管理人员进行了专门的技术培训，显著提高了管理队伍的综合素质水平。

4.结束语

在陶老坝水库建设之初还没有“全寿命周期”这一概念，而在现代的除险加固工程中，管理及施工人员通过利用“全寿命周期”理论重新审视了当初工程的缺陷，在出险加固中充分考虑了既经济又尽可能延长水库的寿命的各种措施，取得了较好的社会经济效益。“全寿命周期”理论顺应了社会发展潮流，核心思想是“多、快、好、省”，为行业的可持续发展提供了重要的途径。

［1］黄辉，肖昱.全寿命周期成本理论在水利工程项目中的应用［J］.水利建设与管理，2009，（07）：23-26.

［2］常斌，仇杰.全寿命周期成本理论在水利工程建设项目中的应用［J］.农业科技与信息，2015，（09）：25-28.

［3］黄锦峰，梁建宁.水利工程项目全寿命周期的工程造价控制分析［J］.中国水利，2012，（16）：63-66.

［4］刘祖容.TOC在建设项目寿命周期成本管理中的应用［J］.企业经济，2009，（02）：42-45.

［5］王涛.BT模式下工程项目全寿命周期费用管理思考［J］.工程建设与设计，2015，（04）：28-32.

［6］陈杰，殷智远，李增欣.大型水利建设项目全寿命周期管理目标体系初探［J］.水利发展研究，2007，（06）：52-56.