胡小麗，文小衛(wèi)

(陜西省桃曲坡水庫灌溉中心，陜西 銅川 727031)

水利工程中的機(jī)電和設(shè)備安裝單位工程，其設(shè)備和材料費用占到整個工程費用的50%～70%之間，泵站工程中設(shè)備和材料費用會達(dá)到總費用的80%以上。隨著工程設(shè)備研發(fā)和更新周期的不斷縮小，特別在當(dāng)今大數(shù)據(jù)時代，人工智能技術(shù)各個領(lǐng)域的應(yīng)用，使水利工程中設(shè)備更加向自動化和智能化方向發(fā)展。在這種趨勢下，如何正確對工程設(shè)備進(jìn)行選型和采購，在工程建設(shè)目標(biāo)實現(xiàn)的情況下實現(xiàn)工程最小成本下的設(shè)備運行的最佳狀態(tài)，是每一項工程建設(shè)中必須面對的課題。

水利工程設(shè)備選型從工程立項就已經(jīng)開始，貫穿于水利工程整個生命周期，項目立項的設(shè)備類別、容量比選，設(shè)計階段設(shè)備參數(shù)確定，施工階段的設(shè)備采購及安裝，運行階段設(shè)備功能的實現(xiàn)。建成水利工程設(shè)備的運行數(shù)據(jù)和效果，給后續(xù)類似工程建設(shè)提供了寶貴的經(jīng)驗，促進(jìn)在后續(xù)工程中工程設(shè)備性能的提升，這是一個周而復(fù)始螺旋上升過程，也是工程建設(shè)技術(shù)和設(shè)備的更新過程。本文對工程建設(shè)階段設(shè)備選型中對采購方法的應(yīng)用誤區(qū)進(jìn)行分析，提出相應(yīng)的設(shè)備選型和采購方案。

1 工程設(shè)備及其壽命

水利工程的設(shè)備分為機(jī)電設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備，包括傳統(tǒng)設(shè)備和智能設(shè)備。傳統(tǒng)設(shè)備有各種閘門、啟閉機(jī)、發(fā)電機(jī)組、變壓器和高低壓線路系統(tǒng)。智能設(shè)備是以互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)的監(jiān)測和控制及工人智能系統(tǒng)，如實時監(jiān)測和監(jiān)控、水位流量自動測報，洪水自動分析系統(tǒng)等，也包括智能化的傳統(tǒng)設(shè)備，如智能控制閘門、啟閉機(jī)等。

任何設(shè)備都存在壽命，而且不止一種壽命。從經(jīng)濟(jì)學(xué)方面論述，“設(shè)備的壽命在不同需要情況下有不同的內(nèi)涵和意義?，F(xiàn)代設(shè)備的壽命，不僅要考慮自然壽命，而且還要考慮設(shè)備的技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命”，自然壽命，又稱物質(zhì)壽命，他是指設(shè)備從投入使用開始，直到因物質(zhì)磨損嚴(yán)重而不能繼續(xù)使用、報廢為止所經(jīng)歷的全部時間；技術(shù)壽命是指設(shè)備從投入使用到因技術(shù)落后而被淘汰所持續(xù)的時間，也是指設(shè)備在市場上維持其價值的時間，又稱有效壽命；經(jīng)濟(jì)壽命是指設(shè)備從開始使用，到持續(xù)使用在經(jīng)濟(jì)上不合理而被更新所經(jīng)歷的時間，是由設(shè)備維護(hù)費用的提高和使用價值的降低決定的，設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命就是從經(jīng)濟(jì)觀點(即成本觀點或收益觀點)確定設(shè)備更新的最佳時刻。

設(shè)備的幾種壽命中，自然壽命最長，經(jīng)濟(jì)壽命最短，技術(shù)壽命介于二者之間。隨著技術(shù)和知識更新周期的不斷縮短，設(shè)備的自然壽命、技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命的差距越來越明顯，在智能化設(shè)備(電腦控制、人工智能)上更為突出，表現(xiàn)為設(shè)備的更新?lián)Q代年限由原來的幾年一次變更一年一次，有的設(shè)備達(dá)到驚人的一年幾次，幾種設(shè)備的三種壽命見表1。

表1 常見設(shè)備壽命表 單位：年

2 工程建設(shè)階段設(shè)備選型的目標(biāo)

在工程建設(shè)階段，設(shè)備采購安裝是實現(xiàn)設(shè)備和材料從設(shè)計思路轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實成果的關(guān)鍵時期，工程設(shè)備選型參數(shù)、型號的正確選擇是基本要求，技術(shù)先進(jìn)性和市場領(lǐng)先性是設(shè)備選型的更高要求，這關(guān)系到整個水利工程建成后的先進(jìn)水平。

在這個階段，建設(shè)單位工程機(jī)構(gòu)人員，應(yīng)關(guān)注相關(guān)設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展動向，調(diào)研生產(chǎn)廠家和市場供求信息，比選適合本工程的先進(jìn)設(shè)備。根據(jù)工程工期和設(shè)備類型制定相應(yīng)設(shè)備的采購時間和方法，運用工程技術(shù)和經(jīng)濟(jì)規(guī)律，實現(xiàn)工程設(shè)備全壽命周期費用最低。

3 工程建設(shè)階段設(shè)備選型方法應(yīng)用的誤區(qū)

(1)最低單價法

最低單價法多出現(xiàn)在工程總承包和施工單位進(jìn)行設(shè)備采購的水利工程中，招標(biāo)時最低價中標(biāo)的工程中更多。最低單價法在設(shè)備選型中，在供方滿足參數(shù)要求的設(shè)備中，用最低價格進(jìn)行采購，達(dá)到工程施工階段費用最低，對設(shè)備對市場領(lǐng)先和后期更新考慮不足，會增加設(shè)備的更新次數(shù)和工程的全周期費用。

2002年，桃曲坡水庫植物園灌溉系統(tǒng)的泵站建設(shè)過程中，由于是最低價中標(biāo)，施工單位在選擇一級30 kW·h潛水泵時采用價格優(yōu)先的原則，未考慮水庫洪水對水庫水中顆粒物含量和水庫邊坡穩(wěn)定的影響，選用在普通環(huán)境下使用的常規(guī)水泵，并且在潛水泵周圍未設(shè)置水質(zhì)過濾和凈化區(qū)域，造成在使用過程中水泵因頻繁損壞不停維修和更換，增加了工程使用成本，降低了工程保證率。2013年，將一級泵站進(jìn)行改造成小型浮箱泵站，浮箱周圍設(shè)置了直徑4 m、深度2 m的過濾網(wǎng)，潛水泵換成專用水泵，才保證了泵站工程的穩(wěn)定運行。

(2)最新型號法

最新型號法在甲方采購設(shè)備和示范性水利工程中比較常見。最新型號法在工程設(shè)備選型中，對市場的供應(yīng)廠進(jìn)行調(diào)研，選擇市場上實力和信譽強(qiáng)的品牌，考察滿足工程需要的最新設(shè)備，兼顧設(shè)備基本性能和后期擴(kuò)展功能，用來展現(xiàn)工程各方面的前沿科技。但卻有時應(yīng)用在常規(guī)水利工程的設(shè)備采購中。

在水庫自動化控制系統(tǒng)建設(shè)中，建設(shè)單位在滿足設(shè)備性能的基礎(chǔ)上，盲目追求高大上，采購科研院校研究用的高性能設(shè)備和系統(tǒng)，自身人員不具備相應(yīng)素質(zhì)，造成設(shè)備造價和運行費用的大大增加。加之自動化控制軟件系統(tǒng)的升級和不斷更新，電子化設(shè)備的換代，設(shè)備的更新?lián)Q代年限沒有相應(yīng)延長，造成了工程資源的浪費。

(3)總價控制法

總價控制法出現(xiàn)在工程設(shè)計比較完善和工程項目內(nèi)容確定的水利工程中，常用在工期比較短(1年內(nèi))的水利工程中?？們r控制法在工程建設(shè)設(shè)計和招標(biāo)階段，根據(jù)選定的工程設(shè)備，對市場進(jìn)行調(diào)研或經(jīng)過招標(biāo)，確定設(shè)備總價格。在后期的工程實施中，對工程設(shè)備總價格進(jìn)行控制，以確保工程費用不超支。

總價控制不適用于工期較長(大于1年)和現(xiàn)代化設(shè)備集中的水利工程，但有時卻被錯誤應(yīng)用。某水源地工程建設(shè)工期3年，一次性招標(biāo)后對設(shè)備采用總價控制。到工程設(shè)備安裝時的第3年，由于市場設(shè)備更新和法規(guī)對水源地建設(shè)的新要求，設(shè)備價格大幅上漲，建設(shè)單位面臨艱難選擇，按原型號設(shè)備安裝，為市場淘汰產(chǎn)品且不符合法規(guī)強(qiáng)制要求，安裝新型設(shè)備，設(shè)備費用超過控制總價。最后，建設(shè)單位通過各方籌資，安裝了新型設(shè)備。工程若采用分階段招標(biāo)，就能避免這個兩難選擇。

4 工程建設(shè)階段設(shè)備選型的方法

(1)按設(shè)備應(yīng)用類型進(jìn)行采購

在桃曲坡水庫水土保持綜合治理工程建設(shè)過程中，對建設(shè)中的設(shè)備按不同類型分類，不同類型采用不同的采購方法。對普遍選擇的種類、規(guī)范一致的已經(jīng)確定的如水泥、鋼筋、管道、設(shè)施的采購，采用最低單價方法。針對影響工程成本較小卻工藝復(fù)雜的設(shè)備選購，例如金屬構(gòu)造、電線保護(hù)系統(tǒng)等，采用綜合評估法。關(guān)于直接影響工程成本的設(shè)備采購，例如浮動碼頭、自動氣象站、誘蟲燈等這些設(shè)施的采購，采用全壽命周期成本方式，將設(shè)備的運行維護(hù)成本有效地納入到招投標(biāo)階段，保證采購的設(shè)備經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定、可靠地運行。

(2)按工程工期選擇設(shè)備采購方法

在上述設(shè)備采購原則的基礎(chǔ)上，根據(jù)水利工程的工期長短，采用不同的設(shè)備采購方法。對桃曲坡水庫每年實施的庫區(qū)水土保持工程，因為受市場波動和設(shè)備更新影響小，采用招標(biāo)確定的固定單價或總價進(jìn)行設(shè)備采購；在銅川自來水公司二期建設(shè)工程中，項目工期為3年(大于1年小于5年)的工程，按工程進(jìn)度分階段進(jìn)行設(shè)備加工和采購，采購時重新調(diào)查市場最新信息和設(shè)備更新情況，設(shè)備價格可以通過招標(biāo)確定，項目初期對設(shè)備總價進(jìn)行匡算動態(tài)控制。

在工期大于5年大型工程和高科技工程中，由于在設(shè)計階段選擇的設(shè)備為初選，到設(shè)備安裝時，原有設(shè)備可能已更新型號或改型，為保證設(shè)備的先進(jìn)性，建設(shè)單位應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行更新和調(diào)整，保證工程建設(shè)中設(shè)備的先進(jìn)性和穩(wěn)定性，此時的設(shè)備費用按變更后進(jìn)行確定，在馬欄引水工程中，該工程工期大于5年，初期僅提出設(shè)備型號和參數(shù)，進(jìn)行費用估算。在實施過程中，根據(jù)工程實施方案和設(shè)備進(jìn)場節(jié)點，制定設(shè)備招標(biāo)計劃，按招標(biāo)價格進(jìn)行費用確定。由于市場變化和設(shè)備更新，在實施過程中進(jìn)行了兩次調(diào)概，保證了工程建設(shè)的順利完成。從1997年通水至今，工程運行良好，達(dá)到設(shè)計效果。

5 結(jié)論

水利工程中的設(shè)備選型和采購是工程建設(shè)的一個重要部分，需要成立專門管理機(jī)構(gòu)，按工程進(jìn)度制定設(shè)備進(jìn)場計劃，適時進(jìn)行設(shè)備的選型和采購。在設(shè)備選型和采購中，根據(jù)設(shè)備種類、數(shù)量、市場依賴度、自動化程度和市場更新速度，選擇不同的采購方法，并根據(jù)工程進(jìn)度進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，而不是簡單的按計劃執(zhí)行。在采購中，應(yīng)運用全周期壽命費用法、設(shè)備不同壽命理論、動態(tài)更新理論，比選適合工程參數(shù)的先進(jìn)設(shè)備，保證水利工程功能的實現(xiàn)和全周期費用的最優(yōu)。