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1.1施工方案
20家子鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全工程實(shí)施方案由以下幾個(gè)部分組成:
1)工程由朝陽(yáng)縣水利勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì),如涉及設(shè)計(jì)變更,由朝陽(yáng)縣水利局提出后,根據(jù)實(shí)際情況給出解決方案。
2)朝陽(yáng)縣水利局人飲處對(duì)供水工程進(jìn)行監(jiān)督管理,包括施工進(jìn)度及施工隊(duì)伍管理,協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作,確保工程順利開(kāi)展。
3)二十家子鎮(zhèn)政府負(fù)責(zé)供水工程的建設(shè)及自籌資金,并協(xié)調(diào)管路鋪設(shè)、配電等問(wèn)題,如管路穿越各種障礙,高、低壓線(xiàn)路架設(shè)等。
4)施工單位由朝陽(yáng)縣水利局人飲處和二十家子鎮(zhèn)政府共同商定,確保施工質(zhì)量和進(jìn)度。不同分項(xiàng)工程可選擇不同施工隊(duì)伍,各分項(xiàng)工程施工前,由建設(shè)單位和施工單位簽訂合同,實(shí)行獎(jiǎng)懲制度,具體由甲乙雙方共同商定。
5)監(jiān)理單位負(fù)責(zé)質(zhì)量監(jiān)督控制。
1.2施工進(jìn)度
朝陽(yáng)縣二十家子鎮(zhèn)農(nóng)村飲水安全工程根據(jù)工程的特點(diǎn)和實(shí)際情況,工程施工于2009年4月開(kāi)工,11月16日竣工通水,具體安排如下:水源工程4月19日—5月10日;管溝開(kāi)挖、管網(wǎng)安裝、管溝回填4月19日—5月30日;泵房、辦公樓及院墻4月21日—10月15日;輸配電及機(jī)泵安裝4月6日—6月1日;管網(wǎng)打壓試驗(yàn)及驗(yàn)收10月15—11月15;正式供水11月16。
2.3施工技術(shù)要求
1.3.1水源井工程
在打井前,對(duì)井址應(yīng)進(jìn)行物探找水,根據(jù)探測(cè)結(jié)果,確定是否需鉆井,鉆井深度、孔徑及壁管、濾水管及成井工藝滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,要打完整井并做抽水試驗(yàn)。
1.3.2管網(wǎng)施工
管網(wǎng)開(kāi)挖安裝按設(shè)計(jì)管線(xiàn)方向先放線(xiàn),后開(kāi)挖,溝底要平直,開(kāi)挖深度必須保證埋管后管頂距地面1.5m以上,以防凍漲。管道連接,管材為PVC塑料管采用工程膠承插連接,PE管用管件件螺紋連接,進(jìn)戶(hù)立管采用彎頭、管箍、內(nèi)接、閘閥、水嘴、水表等絲扣纏麻連接。管道回填,分兩次進(jìn)行,第一次回填厚度大約30cm的松土,避免回填磚頭、石塊、瓦塊等硬質(zhì)物質(zhì),防止砸破管身,等打壓試水管道沒(méi)有漏水問(wèn)題后在進(jìn)行回填完。
1.3.3土建工程
施工時(shí)除應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)本身的要求外,還要按專(zhuān)項(xiàng)施工驗(yàn)收規(guī)范要求施工。
1.3.4輸配電工程
工程按“電氣裝置安裝工程與驗(yàn)收”規(guī)范進(jìn)行。施工中要按照設(shè)計(jì)要求和國(guó)家有關(guān)規(guī)定施工,施工單位不得擅自改變,如需要改變時(shí),需和設(shè)計(jì)部門(mén)取得商議,經(jīng)同意后方可變更,施工單位要精心組織,優(yōu)質(zhì)施工,爭(zhēng)取創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)工程。
1.3.5管路通過(guò)特殊地形的處理
本次設(shè)計(jì)涉及管路跨越軍用光纜和公路,軍用光纜為光纜,距地面1.5m,而設(shè)計(jì)管路溝需開(kāi)挖1.7m深,為了保證光纜在供水運(yùn)行時(shí)不受影響,保證埋管頂部與光纜底部距離≥50cm,底坡坡比≤1∶100。當(dāng)管路溝開(kāi)挖到光纜保護(hù)區(qū)位置時(shí)應(yīng)提前通知其管理部門(mén),由朝陽(yáng)縣水利局人飲處及二十家子政府共同和光纜管理部門(mén)協(xié)商,管路溝開(kāi)挖時(shí)光纜管理部門(mén)必須在場(chǎng),人工試探開(kāi)挖,避免破壞光纜??绻穯?wèn)題可由朝陽(yáng)縣水利局人飲處及二十家子政府和交通部門(mén)協(xié)商,開(kāi)挖回填后恢復(fù)原路面。本次設(shè)計(jì)不涉及管路跨越較深溝壑,實(shí)際坡度較大的也可根據(jù)地形按管路頂距地面1.5m的要求沿坡挖填。
2工程管理
2.1建設(shè)期管理
2.1.1組織管理
為了加強(qiáng)二十家子鎮(zhèn)供水工程建設(shè)期間的管理,縣政府成立了二十家子鎮(zhèn)供水工程指揮部,由副縣長(zhǎng)任總指揮,成員單位有水利局、財(cái)政局、發(fā)改委、國(guó)土局、建設(shè)局、農(nóng)電局、衛(wèi)生局、交通局、林業(yè)局、物價(jià)局和二十家子鎮(zhèn),指揮部下設(shè)辦公室,辦公室設(shè)在二十家子鎮(zhèn)政府,二十家子鎮(zhèn)長(zhǎng)擔(dān)任辦公室主任。各成員單位職責(zé)是:水利局負(fù)責(zé)工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)及施工技術(shù)指導(dǎo)工作;財(cái)政局負(fù)責(zé)資金配套及劃撥工作;發(fā)改委負(fù)責(zé)項(xiàng)目立項(xiàng)工作;國(guó)土局負(fù)責(zé)辦理建設(shè)用地的征占地手續(xù);建設(shè)局負(fù)責(zé)小城鎮(zhèn)規(guī)劃工作;農(nóng)電局負(fù)責(zé)輸配電工作;衛(wèi)生局負(fù)責(zé)水質(zhì)檢測(cè)化驗(yàn)工作;交通局負(fù)責(zé)管道跨路工作;林業(yè)局負(fù)責(zé)辦理占用林地等相關(guān)手續(xù);物價(jià)局負(fù)責(zé)用水核價(jià)工作;二十家子鎮(zhèn)政府負(fù)責(zé)整個(gè)工程實(shí)施及后期管理工作。
2.1.2資金管理
2.1.2.1建設(shè)期資金管理
為確保工程資金規(guī)范使用,要建立資金監(jiān)管制度,加強(qiáng)建設(shè)資金管理,建立資金專(zhuān)賬,實(shí)行縣級(jí)報(bào)賬制,專(zhuān)款專(zhuān)用,封閉運(yùn)行等措施;及時(shí)撥付資金以保證工程的順利實(shí)施。
2.1.2.2資金籌措
根據(jù)國(guó)家有關(guān)政策及2009年農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施方案,本著誰(shuí)受益誰(shuí)投資國(guó)家按比例給予一定扶持的原則,該項(xiàng)工程總投資483.07萬(wàn)元。
2.1.3質(zhì)量與進(jìn)度管理
2.1.3.1嚴(yán)格工程建設(shè)程序
成立項(xiàng)目建設(shè)管理機(jī)構(gòu),承擔(dān)起工程建設(shè)任務(wù)。打井工程實(shí)行招投標(biāo),擇優(yōu)確定施工隊(duì)伍。對(duì)工程主要材料,實(shí)行集中統(tǒng)一招標(biāo)采購(gòu),其產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家有關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)要選擇有一定資質(zhì)的監(jiān)理機(jī)構(gòu),對(duì)工程實(shí)施全程監(jiān)理。
2.1.3.2規(guī)范工程施工
工程開(kāi)工后,要嚴(yán)格按照水利工程基本建設(shè)程序進(jìn)行管理,實(shí)行項(xiàng)目法人制、招投標(biāo)制、工程監(jiān)理制和合同制管理。
2.2建后運(yùn)行管理
工程竣工后,本著“誰(shuí)受益、誰(shuí)建設(shè),誰(shuí)投資、誰(shuí)管理”的原則,明晰工程產(chǎn)權(quán),落實(shí)管理主體,制定工程管理、維修、水費(fèi)計(jì)收、水源保護(hù)等管理制度,由縣物價(jià)部門(mén)統(tǒng)一確定水價(jià),確保項(xiàng)目良性運(yùn)行,保證工程可持續(xù)利用和發(fā)展。建議成立供水公司,編制為副科級(jí)事業(yè)單位,人員由管水員2名、維修人員2名、電工1名組成,建議從水利局干部職工中抽調(diào)。
3水源保護(hù)措施
根據(jù)朝陽(yáng)縣衛(wèi)生部門(mén)飲用水水質(zhì)檢測(cè)和2009年朝陽(yáng)縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)報(bào)告分析,二十家子鎮(zhèn)水源水質(zhì)和供水水質(zhì)均達(dá)到生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。飲用水水源保護(hù)區(qū)的設(shè)置和污染防治已納入當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃和水污染防治規(guī)劃。該地區(qū)的飲用水水源保護(hù)區(qū)的設(shè)置和污染防治已納入有關(guān)流域、區(qū)域、城市的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃和水污染防治規(guī)劃。從解決二十家子鎮(zhèn)水資源存在的突出問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn),綜合運(yùn)用法律、行政、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)信息手段,為確保水資源的可持續(xù)利用,又能讓百姓吃上放心水,對(duì)水源保護(hù)采取如下措施。
3.1加強(qiáng)統(tǒng)管職能
在全鎮(zhèn)范圍內(nèi)建立統(tǒng)一、高效、協(xié)調(diào)的水資源保護(hù)管理體制。積極推進(jìn)水務(wù)改革,實(shí)行城鄉(xiāng)水務(wù)一體化管理。應(yīng)用新工藝和新技術(shù),提高節(jié)水、用水效率,實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源優(yōu)化調(diào)度和高效利用。
3.2飲用水源保護(hù)
在各級(jí)保護(hù)區(qū)及準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi),禁止利用滲坑、滲井、裂隙、溶洞等排放污水和其他有害廢棄物;禁止利用透水層孔隙、裂隙、溶洞及廢棄礦坑儲(chǔ)存石油、天然氣、放射性物質(zhì)、有毒有害化工原料、農(nóng)藥等;實(shí)行人工回灌地下水時(shí)不得污染當(dāng)?shù)氐叵滤?。在飲用水地下水源各?jí)保護(hù)區(qū)及準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi),一級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi):禁止建設(shè)與取水設(shè)施無(wú)關(guān)的建筑物;禁止從事農(nóng)牧業(yè)活動(dòng);禁止傾倒、堆放工業(yè)廢渣及城市垃圾、糞便和其他有害廢棄物;禁止輸送污水的渠道、管道及輸油管道通過(guò)本區(qū);禁止建設(shè)油庫(kù);禁止建立墓地。二級(jí)保護(hù)區(qū)內(nèi):對(duì)于潛水含水層地下水水源地,禁止建設(shè)化工、電鍍、皮革、造紙、制漿、冶煉、放射性、印染、染料、煉焦、煉油及其他有嚴(yán)重污染的企業(yè),已建成的要限期治理,轉(zhuǎn)產(chǎn)或搬遷;禁止設(shè)置城市垃圾、糞便和易溶、有毒有害廢棄物堆放場(chǎng)和轉(zhuǎn)運(yùn)站,已有的上述場(chǎng)站要限期搬遷;禁止利用未經(jīng)凈化的污水灌溉農(nóng)田,已有的污灌農(nóng)田要限期改用清水灌溉;化工原料、礦物油類(lèi)及有毒有害礦產(chǎn)品的堆放場(chǎng)所必須有防雨、防滲措施。對(duì)于承壓含水層地下水水源地,禁止承壓水和潛水的混合開(kāi)采,作好潛水的止水措施。準(zhǔn)保護(hù)區(qū)內(nèi):禁止建設(shè)城市垃圾、糞便和易溶、有毒有害廢棄物的堆放場(chǎng)站,因特殊需要設(shè)立轉(zhuǎn)運(yùn)站的,必須經(jīng)有關(guān)部門(mén)批準(zhǔn),并采取防滲漏措施;當(dāng)補(bǔ)給源為地表水體時(shí),該地表水體水質(zhì)不應(yīng)低于《GB3838—88地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn);不得使用不符合《GB5084—85農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的污水進(jìn)行灌溉,合理使用化肥。保護(hù)水源林,禁止毀林開(kāi)荒,禁止非更新砍伐水源林。飲用水水源保護(hù)區(qū)污染防治的監(jiān)督管理縣級(jí)環(huán)境保護(hù)部門(mén)會(huì)同有關(guān)部門(mén)作好飲用水水源保護(hù)區(qū)的污染防治工作并根據(jù)當(dāng)?shù)厝嗣裾C布的地方飲用水水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定。各級(jí)人民政府應(yīng)采取措施,開(kāi)展飲用水源保護(hù)的科學(xué)技術(shù)研究,推廣使用先進(jìn)的水污染防治和水源保護(hù)實(shí)用技術(shù),鼓勵(lì)清潔生產(chǎn)。因突發(fā)性事故造成或可能造成飲用水水源污染時(shí),事故責(zé)任者應(yīng)立即采取措施消除污染并報(bào)告當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)供水、衛(wèi)生防疫、環(huán)境保護(hù)、水利、地質(zhì)礦產(chǎn)等部門(mén)和本單位主管部門(mén)。由環(huán)境保護(hù)部門(mén)根據(jù)當(dāng)?shù)厝嗣裾囊蠼M織有關(guān)部門(mén)調(diào)查處理,必要時(shí)經(jīng)當(dāng)?shù)厝嗣裾鷾?zhǔn)后采取強(qiáng)制性措施以減輕損失。
3.3技術(shù)服務(wù)
考核指標(biāo)體建立包括指標(biāo)體建選取與指標(biāo)體建構(gòu)建??己酥笜?biāo)體系是客觀(guān)評(píng)價(jià)農(nóng)村飲水安全供水狀況、考核縣級(jí)政府對(duì)農(nóng)村飲水安全工程可持續(xù)運(yùn)行管理績(jī)效的標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù),要力求科學(xué)、全面,具有代表性與可操作性。考核指標(biāo)體系的構(gòu)建力求結(jié)構(gòu)合理、層次分明,整體性強(qiáng)。
2可持續(xù)運(yùn)行管理績(jī)效考核內(nèi)容
從當(dāng)前農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行管理過(guò)程中存在的一系列問(wèn)題分析,根據(jù)相關(guān)規(guī)范、意見(jiàn)及相關(guān)的研究成果,初步可以總結(jié)得出,要保證農(nóng)村飲水安全工程的可持續(xù)運(yùn)行,需要從以下幾個(gè)方面建立考核指標(biāo)進(jìn)行考核。
2.1組織管理方面。這是農(nóng)村飲水安全工程運(yùn)行管理首先需要解決的一個(gè)突出問(wèn)題,只有明晰了工程的產(chǎn)權(quán)歸屬,確定了工程的運(yùn)行模式,建立了合適的管理機(jī)構(gòu),配備了專(zhuān)業(yè)的管理人員,提供了現(xiàn)代化的管理設(shè)施,制定了完善的管理制度及堅(jiān)定的執(zhí)行下去,妥善管理好工程的檔案資料,才能夠保證農(nóng)村飲水安全工程的順利運(yùn)行。因此組織管理方面考核的內(nèi)容有:①工程產(chǎn)權(quán);②運(yùn)行管理模式;③管理機(jī)構(gòu)設(shè)置;④管理人員配備;⑤管理設(shè)施條件;⑥管理制度建設(shè)與執(zhí)行;⑦工程檔案管理。
2.2工程管理方面。要保證工程能夠正常運(yùn)行,必須確保工程本身的完好情況;而作為飲水的供給工程,必須配備相關(guān)的消毒、凈化等水處理設(shè)備;工程在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的損壞等問(wèn)題是否進(jìn)行了維護(hù)維修;除此之外,工程管理人員的管理水平高低和管理手段的合理性也是保證工程自身正常運(yùn)行的關(guān)鍵[3]。因此工程管理方面考核的內(nèi)容有:①工程設(shè)施設(shè)備完好率;②工程水處理設(shè)備配套率;③工程維護(hù)維修率。
2.3安全管理方面。農(nóng)村飲水安全工程首先要解決的就是水量的安全和水質(zhì)的安全,而反映這兩個(gè)方面的安全情況,涉及到如下指標(biāo):①水源保護(hù)措施落實(shí)情況;②自來(lái)水普及率;③供水水量保證率;④供水水質(zhì)檢測(cè)率;⑤供水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率;⑥供水應(yīng)急保證能力。
2.4經(jīng)濟(jì)與財(cái)務(wù)方面。任何一個(gè)工程的運(yùn)行都與經(jīng)濟(jì)相關(guān),作為公益性較強(qiáng)的農(nóng)村飲水安全工程的可持續(xù)運(yùn)行,更需要合理的財(cái)務(wù)管理制度與充足的經(jīng)費(fèi)保障,保證水價(jià)的合理性及水費(fèi)收取率,以及經(jīng)過(guò)審計(jì)合理的賬務(wù)賬冊(cè)。因此該方面考核的內(nèi)容有:①水價(jià)合理性;②水費(fèi)收取率;③資金收支管理;④賬務(wù)賬冊(cè)管理。
2.5群眾滿(mǎn)意度方面。農(nóng)村飲水安全工程主要是解決“三農(nóng)”問(wèn)題的惠民工程之一,服務(wù)對(duì)象主要是農(nóng)民,要體現(xiàn)工程的社會(huì)效益,工程的建設(shè)及運(yùn)行必須要使農(nóng)民滿(mǎn)意。根據(jù)工程的特性,可以從以下幾個(gè)方面反映農(nóng)民對(duì)工程的滿(mǎn)意度:①供水質(zhì)量滿(mǎn)意度,這主要包括供水的水量、水質(zhì)、供水壓力、供水連續(xù)性等方面;②供水服務(wù)滿(mǎn)意度;③積極參與度;④投訴上訪(fǎng)率。
2.6可持續(xù)發(fā)展能力方面。要能夠保證農(nóng)村飲水安全工程的可持續(xù)運(yùn)行,必須使工程具備可持續(xù)發(fā)展的能力,主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容:①水源保證能力;②工程保障能力;③經(jīng)濟(jì)保障能力;④專(zhuān)業(yè)化管理隊(duì)伍配備情況;⑤政府護(hù)持力度;⑥政府監(jiān)管力度。綜合分析可知,農(nóng)村飲水安全工程可持續(xù)運(yùn)行管理績(jī)效考核內(nèi)容主要包括六個(gè)方面。建立考核指標(biāo)時(shí),再?gòu)牧鶄€(gè)方面進(jìn)行不同程度的細(xì)化,這六個(gè)方面基本能夠全面反應(yīng)農(nóng)村飲水安全工程可持續(xù)運(yùn)行管理涉及到的因素。
3結(jié)論
1.1農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的選址不規(guī)范農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的選址不規(guī)范是工程建設(shè)中存在的重要問(wèn)題。在進(jìn)行農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)時(shí),要對(duì)工程所在地進(jìn)行詳細(xì)地考察,在對(duì)當(dāng)?shù)厮馁Y料和地質(zhì)勘測(cè)情況進(jìn)行詳細(xì)了解的基礎(chǔ)上進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)和制定,這樣才能夠保障工程建設(shè)的質(zhì)量。但是,在目前農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)中,施工方案的制定往往存在很大的隨意性,不能夠詳細(xì)了解工程所在地的基本情況。而且,在施工過(guò)程中,往往存在隨意更換建設(shè)地點(diǎn)的狀況。導(dǎo)致工程建設(shè)所在地的水質(zhì)不符合飲用標(biāo)準(zhǔn),或者將工程所在地選在有污染源的地方,造成飲水存在安全隱患。
1.2農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)質(zhì)量不合格農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)質(zhì)量不合格也是農(nóng)村用水安全工程存在的重要問(wèn)題。首先,在農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)中,施工單位的資質(zhì)存在嚴(yán)重的問(wèn)題,在工程實(shí)施過(guò)程中不能夠嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行相關(guān)操作,影響了工程的質(zhì)量;其次,在施工過(guò)程中,存在不負(fù)責(zé)任的操作行為,使得施工中的相關(guān)參數(shù)達(dá)不到質(zhì)量的要求,如打井深度達(dá)不到要求、輸水管道的管徑不符合要求、施工完成后不能夠?qū)λ|(zhì)進(jìn)行合理的檢測(cè)等等,從而,導(dǎo)致飲水安全工程建設(shè)的質(zhì)量達(dá)不到應(yīng)有的要求。
1.3農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)沒(méi)有充分考慮飲水設(shè)施的可利用性對(duì)飲水設(shè)施的可利用性考慮不充分也是農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的主要問(wèn)題。在當(dāng)前飲水安全工程建設(shè)中,由于管理不善,導(dǎo)致飲水安全工程建設(shè)多部門(mén)管理的狀況,出現(xiàn)多頭申報(bào)來(lái)套取國(guó)家資金的狀況。而且在建設(shè)的過(guò)程中,多部門(mén)參與,一方面導(dǎo)致建設(shè)的質(zhì)量不能夠保證,另一方面也導(dǎo)致在建設(shè)中出現(xiàn)工程建好后閑置的狀況,引起嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。而且,在工程結(jié)束后,對(duì)供水設(shè)備沒(méi)有進(jìn)行責(zé)任分管,很多飲水井露天放置,導(dǎo)致水質(zhì)污染現(xiàn)象嚴(yán)重。
1.4農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的資金支持不足農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的資金支持不足也是工程建設(shè)面臨的嚴(yán)重問(wèn)題。首先,在對(duì)飲水安全工程所在地進(jìn)行前期勘察的過(guò)程中,由于國(guó)家對(duì)勘察的資金設(shè)置不足,影響了勘察工作的進(jìn)行,導(dǎo)致工程建設(shè)在沒(méi)有有效勘察地質(zhì)及水文的基礎(chǔ)上進(jìn)行,嚴(yán)重影響了工程的質(zhì)量;其次,工程在建設(shè)的過(guò)程中,由于專(zhuān)項(xiàng)資金不足,導(dǎo)致工程所用材料及設(shè)備達(dá)不到應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn),施工粗糙,嚴(yán)重影響著工程的質(zhì)量;再者,工程建設(shè)完成后,由于資金不足而不能夠做好驗(yàn)收工作,沒(méi)有有效的水質(zhì)監(jiān)測(cè),從而導(dǎo)致水質(zhì)不達(dá)標(biāo),影響飲水安全工程建設(shè)的初衷。
1.5農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的運(yùn)行成本過(guò)高運(yùn)行成本過(guò)高是農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)中的又一重要問(wèn)題。一方面,對(duì)于農(nóng)民來(lái)講,由于考慮資金狀況,而不愿意使用工程建設(shè)后的安全用水,導(dǎo)致資源浪費(fèi);另一方面,在進(jìn)行飲水安全工程建設(shè)時(shí)無(wú)論是征地,還是進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)及繳納相關(guān)的稅費(fèi),都需要資金投入。而農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的管線(xiàn)一般比較長(zhǎng),成本也就相應(yīng)地會(huì)升高。而農(nóng)民的承受能力有限,不愿意投入資金來(lái)?yè)Q取安全的水資源。因此,運(yùn)行成本高也影響著飲水安全工程建設(shè)的運(yùn)行效果。
2加強(qiáng)農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的措施分析
2.1建立完善的管理體制和良好運(yùn)行機(jī)制建立完善的管理體制和良好的運(yùn)行機(jī)制是做好農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的重要措施。首先,要明確飲水安全工程的所有權(quán),充分調(diào)動(dòng)農(nóng)民的積極性,將工程建好后的管理落實(shí)到每家每戶(hù)。在保障工程建設(shè)過(guò)程權(quán)責(zé)明確的同時(shí),對(duì)工程維護(hù)的責(zé)任也要進(jìn)行劃分,以實(shí)現(xiàn)有效的管理;其次,對(duì)于工程建設(shè)的管理人員及技術(shù)人員,要進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn),確保其能夠達(dá)到工程建設(shè)所需的管理水平及技術(shù)水平,避免流于形式的管理現(xiàn)象;再者,針對(duì)農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的規(guī)模不大的情況,可以將幾個(gè)存在劃片,由一個(gè)施工團(tuán)隊(duì)來(lái)完成,避免建設(shè)過(guò)程中的資金分散及管理失控;另外,在工程建設(shè)完成后,綜合各種因素的基礎(chǔ)上,進(jìn)行水費(fèi)的核算,在農(nóng)民承受的范圍之內(nèi)進(jìn)行合理地收費(fèi),以保障運(yùn)行的有效性。
2.2建立科學(xué)合理的水質(zhì)檢測(cè)體系建立科學(xué)合理的水質(zhì)檢測(cè)體系是做好農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的基礎(chǔ)。首先,在選址時(shí)要避開(kāi)污染嚴(yán)重的水源區(qū)域,在保護(hù)農(nóng)村水源的基礎(chǔ)上進(jìn)行工程的實(shí)施;其次,在工程實(shí)施之前要對(duì)工程所在地的水質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè),以保障水質(zhì)符合飲用的標(biāo)準(zhǔn),確保工程建成后農(nóng)民用水的安全性;再者,工程建成后要建立水質(zhì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)用水進(jìn)行有效的管理及維護(hù),以保障供水的安全性。另外,還要加強(qiáng)農(nóng)民的安全用水意識(shí),積極配合水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的落實(shí)。
2.3加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的管理加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的管理是促進(jìn)工程順利實(shí)施的保障。首先,建立完善的工程建設(shè)管理制度,有效地約束工程建設(shè)過(guò)程中施工人員的行為,避免偷工減料及不負(fù)責(zé)任的施工現(xiàn)象;其次,設(shè)置可行的工程管理流程,對(duì)工程的選址、方案制定、工程施工及驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行梳理,確保工程建設(shè)有據(jù)可依;再者,加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的監(jiān)督,避免不合理的施工操作存在,及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程存在的問(wèn)題并進(jìn)行合理的控制。
2.4加大對(duì)農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的資金支持加大資金支持是保障農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)順利實(shí)施的重要舉措。一方面,勘察結(jié)算工程,保障資金的投入,以促進(jìn)勘察工作的有效開(kāi)展,避免勘察不嚴(yán)而留下的隱患;另一方面,在工程實(shí)施階段也要保障資金的充足,以促進(jìn)工程的順利實(shí)施,保障工程建設(shè)的質(zhì)量;另外,在工程建成后,還要投入一定的維護(hù)資金,以促進(jìn)水質(zhì)監(jiān)測(cè)及后續(xù)維護(hù)的有效開(kāi)展,切實(shí)保證農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)的效果實(shí)現(xiàn)。
3結(jié)語(yǔ)
a.量多、分布廣、點(diǎn)散、線(xiàn)長(zhǎng)、單個(gè)點(diǎn)投資小、內(nèi)容單一、關(guān)系到群眾的切身利益、社會(huì)影響大、工期短、工作面多。工程實(shí)施以村為單位,涉及人口一般在200~800人,建設(shè)內(nèi)容比較單一(包含:小取水壩或取水口、沉淀池、過(guò)濾池、主飲水管、蓄水池、分水管、到各家各戶(hù)的支管、水表、水龍頭等),技術(shù)含量低。b.設(shè)計(jì)多不能一次到位。水源有明顯的區(qū)域性,村與村、組與組之間不能相互共用一個(gè)水源。由于群眾素質(zhì)千差萬(wàn)別,一些群眾工作很難做通,從而使工程不能動(dòng)工,一個(gè)小型飲水安全項(xiàng)目要經(jīng)過(guò)多次協(xié)調(diào)反復(fù)修改設(shè)計(jì)才能完成。c.受地理?xiàng)l件限制。80%的項(xiàng)目在山區(qū),村村之間相距十幾千米到幾十千米,幾乎沒(méi)有水、電、路,部分施工點(diǎn)材料只能依靠人工搬運(yùn),施工條件極差,現(xiàn)場(chǎng)施工人員以專(zhuān)業(yè)施工隊(duì)和當(dāng)?shù)孛窆橹鳎瑔渭こ掏顿Y小(一般只有十幾萬(wàn)元),單價(jià)低,施工成本高,工程施工及建設(shè)管理難度極大。
2施工中容易出現(xiàn)的問(wèn)題
由于上述工程的特點(diǎn),致使施工單位各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)管理人員相對(duì)較少,建設(shè)、監(jiān)理單位人員更不可能在各個(gè)施工點(diǎn)隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)督檢查,這一方面使現(xiàn)場(chǎng)工作人員在某些施工程序上摸不著頭腦,不會(huì)做;另一方面也給現(xiàn)場(chǎng)工作人員提供了偷工減料的機(jī)會(huì),造成施工質(zhì)量不易控制。具體表現(xiàn)有:a.管材埋置深度嚴(yán)重不足,鋼管支撐不穩(wěn)固。由于該地區(qū)晝夜溫差大(夏季日溫差可達(dá)25℃左右),埋置淺了容易使接頭產(chǎn)生溫度變形而拉裂,設(shè)計(jì)埋深均為0.8~1.0m,而實(shí)際只有0.3m左右??鐪?、跨箐、跨陡坎等處架空的鋼管兩端固定支撐不堅(jiān)固。b.取水壩、過(guò)濾池開(kāi)挖不到位,或基礎(chǔ)清理不干凈。山區(qū)供水水源多取自箐溝溪水,由于不可能做地勘工作,設(shè)計(jì)只能給出地面以上的壩體尺寸,而基礎(chǔ)部分要看現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖地質(zhì)情況,多以開(kāi)挖到完整的基巖為標(biāo)準(zhǔn),加深部分用毛石混凝土等澆筑,基礎(chǔ)開(kāi)挖不到位,導(dǎo)致壩體穩(wěn)定性出現(xiàn)問(wèn)題。c.水池、過(guò)濾池、沉淀池鋼筋數(shù)量、間距不足,或規(guī)格不符合設(shè)計(jì)要求,存在偷工減料現(xiàn)象。d.水池混凝土厚度、強(qiáng)度不足,養(yǎng)護(hù)不到位。施工要求是:?在底部鋪墊一層碎石,再澆筑混凝土,多數(shù)施工單位都沒(méi)鋪填碎石層;?由于現(xiàn)場(chǎng)所用砂、碎石與配合比試驗(yàn)時(shí)的不一致,或者直接用現(xiàn)場(chǎng)采挖的不符合標(biāo)準(zhǔn)的砂、碎石澆筑混凝土,再加上采用人工拌和、人工振搗方式,導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不足;?施工完成后對(duì)混凝養(yǎng)護(hù)不足,或者基本不養(yǎng)護(hù),致使混凝土出現(xiàn)開(kāi)裂滲水;?對(duì)一些埋入式的混凝土,厚度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,更有甚者用毛石混凝土代替混凝土。e.砌石體石料不滿(mǎn)足要求,施工不符合規(guī)范。底層不坐漿、未分層支砌,上下錯(cuò)縫、丁順搭接都不規(guī)范;有的施工單位甚至直接用塊石堆砌后灌入砂漿,然后抹面成形,致使砌體空隙大、砂漿不飽滿(mǎn),無(wú)法達(dá)到防滲要求。f.外觀(guān)質(zhì)量差。建筑物線(xiàn)形、垂直度、平整度及混凝土表面麻面都達(dá)不到要求。
3改進(jìn)措施及質(zhì)量管理模式的提出
針對(duì)以上情況及問(wèn)題,通過(guò)近兩年的探索,基本形成了以下的建設(shè)管理模式。該模式不僅可以用在農(nóng)村人蓄飲水安全項(xiàng)目上,其他的如:重點(diǎn)縣建設(shè)、節(jié)水改造、大范圍農(nóng)田灌溉等“大、廣、散”的項(xiàng)目也可以參考此種管理模式進(jìn)行。
3.1機(jī)構(gòu)健全是保證
參照2007年的《關(guān)于加強(qiáng)農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)和運(yùn)行管理工作的通知》及2013年的《農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)管理辦法》,西雙版那州內(nèi)各縣均由水務(wù)局牽頭,組建了農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)管理局,明確了法人主體,確實(shí)實(shí)行項(xiàng)目法人責(zé)任制。管理局配專(zhuān)職技術(shù)人員2~3人,明確質(zhì)量責(zé)任人員,配備車(chē)輛;配齊財(cái)務(wù)人員,嚴(yán)格財(cái)經(jīng)制度,做到專(zhuān)款、專(zhuān)戶(hù)、專(zhuān)用。a.嚴(yán)格實(shí)施工程建設(shè)監(jiān)理制。委托相對(duì)規(guī)范的監(jiān)理單位參與工程招標(biāo)投標(biāo)及工程建設(shè),確保監(jiān)理人員數(shù)量(一般為4~5人)滿(mǎn)足要求,并且人員具有一定的施工管理經(jīng)驗(yàn)。b.嚴(yán)格實(shí)行招標(biāo)投標(biāo)制。?選擇有實(shí)力、有信譽(yù)、比較穩(wěn)定的施工單位,杜絕無(wú)資質(zhì)的、掛靠的“皮包”公司進(jìn)入市場(chǎng);?對(duì)管材、管件的供應(yīng)單獨(dú)招標(biāo),且規(guī)定投標(biāo)必須帶樣品實(shí)體及生產(chǎn)許可證、衛(wèi)生許可證,供貨時(shí)必須是樣品生產(chǎn)商的同類(lèi)產(chǎn)品。c.規(guī)范合同管理。針對(duì)工程特點(diǎn),細(xì)化施工合同,嚴(yán)格合同管理,參建各方嚴(yán)格履行合同義務(wù),及時(shí)支付進(jìn)度款。d.實(shí)施政府監(jiān)督。開(kāi)工前到質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)辦理監(jiān)督手續(xù),監(jiān)督人員、設(shè)計(jì)人員對(duì)所有參建人員進(jìn)行開(kāi)工前培訓(xùn)、技術(shù)交底,明確設(shè)計(jì)意圖,明確各部位、各個(gè)工序的質(zhì)量要求,明確工程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題以及容易出現(xiàn)問(wèn)題的部位、工序,有針對(duì)性地進(jìn)行事先質(zhì)量控制。e.施工單位建立健全施工質(zhì)量保證體系。主要是明確質(zhì)量責(zé)任人,做好現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)施工班組的技術(shù)交底工作,統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
3.2宣傳到位是基礎(chǔ)
a.每個(gè)項(xiàng)目村均召開(kāi)“一事一議”的民主村民大會(huì),保證家家戶(hù)戶(hù)都有代表參加,全面介紹項(xiàng)目情況、一般性的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),做到人人參與監(jiān)督管理。b.每個(gè)項(xiàng)目村均豎立公示牌,公示內(nèi)容包括:項(xiàng)目批復(fù)文件名稱(chēng)、文號(hào),工程措施、投資規(guī)模、資金來(lái)源,解決農(nóng)村飲水安全問(wèn)題戶(hù)數(shù)、人數(shù)及完成時(shí)間等。
3.3資源整合是關(guān)鍵
工程的特點(diǎn)決定了監(jiān)理工作量大,由于監(jiān)理費(fèi)用較低,不可能配備過(guò)多的人員,現(xiàn)場(chǎng)不可能單靠監(jiān)理單位的監(jiān)督檢查。因此,需將建設(shè)單位、監(jiān)理單位、鄉(xiāng)鎮(zhèn)水管站等現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員以及項(xiàng)目村的村小組長(zhǎng)、會(huì)計(jì)、村民代表統(tǒng)一進(jìn)行整合,一體化進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查。a.監(jiān)理單位、建設(shè)單位人員搭配,分兩批人馬分片工作,每到一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)則叫上當(dāng)?shù)厮苷救藛T一起巡查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)處理。b.充分依靠項(xiàng)目村村民代表,發(fā)揮其主觀(guān)能動(dòng)性。開(kāi)工前向其交代清楚各道工序的質(zhì)量要求、所用原材料的質(zhì)量要求、注意事項(xiàng)等,實(shí)施中由村民代表隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)督檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理;處理不了或不清楚的,及時(shí)電話(huà)聯(lián)系給予指導(dǎo)。c.對(duì)需進(jìn)行熔接、粘接安裝的管材,在安裝前由監(jiān)理單位召集所有施工班組長(zhǎng)參加,管材供應(yīng)單位現(xiàn)場(chǎng)具體示范熔接、粘接安裝的方法及注意事項(xiàng),以保證安裝質(zhì)量。
3.4質(zhì)量檢測(cè)是依據(jù)
a.所有進(jìn)場(chǎng)鋼筋、水泥、管材、管件等產(chǎn)品,必須具有出廠(chǎng)合格證及廠(chǎng)家的品質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告。b.施工單位對(duì)所有使用的產(chǎn)品、原材料、中間產(chǎn)品必須按評(píng)定要求進(jìn)行取樣檢測(cè),并由監(jiān)理人員現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證取樣。c.在上述基礎(chǔ)上,建設(shè)單位委托具有檢測(cè)資質(zhì)的檢測(cè)單位對(duì)工程所用產(chǎn)品、原材料、中間產(chǎn)品進(jìn)行抽樣檢驗(yàn),以佐證施工單位的檢測(cè)試驗(yàn)成果。d.對(duì)管材、管件的檢測(cè),由于費(fèi)用較高,統(tǒng)一由建設(shè)、監(jiān)理、檢測(cè)及管材供應(yīng)單位共同取樣,由建設(shè)單位送專(zhuān)業(yè)的試驗(yàn)室檢驗(yàn)。e.對(duì)每個(gè)施工單位抽取一定數(shù)量的管路,主要選擇水頭差較大的村寨進(jìn)行簡(jiǎn)易壓水試驗(yàn),確保其運(yùn)行正常。
3.5加強(qiáng)外觀(guān)質(zhì)量控制
開(kāi)工前由質(zhì)量監(jiān)督單位下發(fā)各種建筑物的外觀(guān)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)、偏差控制范圍等;完工后由參建各方進(jìn)行外觀(guān)質(zhì)量檢測(cè)評(píng)定,對(duì)不合格的,必須進(jìn)行處理。
3.6工程計(jì)量、驗(yàn)收
以每個(gè)項(xiàng)目村為單位進(jìn)行檢查驗(yàn)收。每完工一處,建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)及村小組長(zhǎng)、會(huì)計(jì)、村民代表聯(lián)合進(jìn)行檢查,并告知所有村民。在驗(yàn)收資料整編完成后進(jìn)行驗(yàn)收,并填寫(xiě)驗(yàn)收卡,參建各方簽字,待整個(gè)工程經(jīng)過(guò)政府驗(yàn)收合格后移交受益村管理。
4工程運(yùn)行管理
幫助受益村寨建立運(yùn)行管理模式,由“一事一議”的民主村民大會(huì)確定水價(jià)核算、建后運(yùn)行管理、水源林保護(hù)等具體措施,確保農(nóng)村飲水安全工程“建得成、管得好、用得起、長(zhǎng)受益”。
5結(jié)論
2011年張繼紅發(fā)表的《海量交通安全數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)管理研究》等?,F(xiàn)有的水利行業(yè)的元數(shù)據(jù)研究主要集中于水利元數(shù)據(jù)的應(yīng)用,并沒(méi)有涉及到飲水安全工程元數(shù)據(jù)。如2012年孟令奎等人發(fā)表的《面向水文數(shù)據(jù)共享的水文核心元數(shù)據(jù)模型研究及應(yīng)用》,該文著重描述水利元數(shù)據(jù)在水利共享平臺(tái)中的應(yīng)用;2011年馮鈞等人發(fā)表的《水利信息資源元數(shù)據(jù)管理方法研究》主要研究水利元數(shù)據(jù)的管理。本文利用水利行業(yè)現(xiàn)行的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)作為參考,提出飲水安全工程核心元數(shù)據(jù)的概念,規(guī)范飲水安全工程元數(shù)據(jù)的定義,利用元數(shù)據(jù)分級(jí)索引算法來(lái)查找飲水安全工程數(shù)據(jù),著重解決飲水安全工程數(shù)據(jù)種類(lèi)多、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化程度低、關(guān)聯(lián)復(fù)雜、數(shù)據(jù)量大的問(wèn)題,提高農(nóng)村飲水安全工程信息的規(guī)整性,加快檢索速度。
2飲水安全工程數(shù)據(jù)的特點(diǎn)
與一般的科學(xué)數(shù)據(jù)相比,飲水安全工程數(shù)據(jù)具備以下兩個(gè)特點(diǎn):
(1)地理分布性。作為基本數(shù)據(jù),國(guó)家農(nóng)村飲水安全工程數(shù)據(jù)庫(kù)包括了國(guó)內(nèi)各?。ㄖ陛犑校?、市(州)、縣(市、區(qū))、鄉(xiāng)鎮(zhèn)內(nèi)供水水廠(chǎng)的集中式工程數(shù)據(jù),包括工程建設(shè)信息、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信息,遍布全國(guó),因此飲水安全工程數(shù)據(jù)具備地理空間的分布特性。
(2)數(shù)據(jù)要素多。飲水安全工程數(shù)據(jù)包括了地圖數(shù)據(jù),供水工程專(zhuān)題數(shù)據(jù),省、市州、縣區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)專(zhuān)題基礎(chǔ)信息,水質(zhì)、管壓安全監(jiān)測(cè)信息,政務(wù)信息等。而且每類(lèi)數(shù)據(jù)又包括多種要素的數(shù)據(jù),如供水工程專(zhuān)題數(shù)據(jù)包括專(zhuān)題地理信息和專(zhuān)題建設(shè)信息,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括余氯、濁度、水壓、流量等測(cè)量數(shù)據(jù)。整體來(lái)說(shuō),飲水安全工程數(shù)據(jù)是描述飲水安全工程的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)量大,且與日俱增,專(zhuān)業(yè)性強(qiáng),具有時(shí)間維上的有效性,且數(shù)據(jù)區(qū)域性強(qiáng),不同市縣統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)不交叉,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)形式多樣,以小文件居多。
3飲水安全工程核心元數(shù)據(jù)
3.1元數(shù)據(jù)定義
首先,介紹幾個(gè)關(guān)于元數(shù)據(jù)的定義。元數(shù)據(jù):關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)元素:元數(shù)據(jù)的基本單元,元數(shù)據(jù)元素在元數(shù)據(jù)實(shí)體中是唯一的。元數(shù)據(jù)實(shí)體:一組說(shuō)明數(shù)據(jù)相同特性的元數(shù)據(jù)元素,元數(shù)據(jù)實(shí)體可以包含一個(gè)或一個(gè)以上的元數(shù)據(jù)實(shí)體。元數(shù)據(jù)子集:元數(shù)據(jù)的子集合,由相關(guān)的元數(shù)據(jù)實(shí)體和元素組成。數(shù)據(jù)集:可以標(biāo)識(shí)的數(shù)據(jù)集合。通常在物理上可以是更大數(shù)據(jù)集較小的部分。從理論上講,數(shù)據(jù)集可以小到更大數(shù)據(jù)集內(nèi)的單個(gè)要素或要素屬性,一張硬拷貝地圖或圖表均可以被認(rèn)為是一個(gè)數(shù)據(jù)集。飲水安全工程核心元數(shù)據(jù)指的是標(biāo)識(shí)飲水安全工程信息所需要的最小元數(shù)據(jù)元素和元數(shù)據(jù)實(shí)體,為元數(shù)據(jù)元素集的子集。其次,本文采用UML類(lèi)圖方法描述飲水安全工程信息元數(shù)據(jù)。在元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上采用《水利信息核心元數(shù)據(jù)》的結(jié)構(gòu)作為本標(biāo)準(zhǔn)的基本結(jié)構(gòu),在內(nèi)容上對(duì)元數(shù)據(jù)的特征,包括子集/實(shí)體名、元素名、英文名、英文縮寫(xiě)、定義、約束/條件、出現(xiàn)次數(shù)、類(lèi)型和值域進(jìn)行詳細(xì)描述。
3.2飲水安全工程核心元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
飲水安全工程元數(shù)據(jù)分為元數(shù)據(jù)元素、元數(shù)據(jù)實(shí)體和元數(shù)據(jù)子集三層。飲水安全工程核心元數(shù)據(jù)由一個(gè)元數(shù)據(jù)實(shí)體和四個(gè)元數(shù)據(jù)子集構(gòu)成。其中,標(biāo)識(shí)信息、數(shù)據(jù)質(zhì)量為必選子集,內(nèi)容信息、參照系信息為可選子集。每個(gè)子集由若干個(gè)實(shí)體(UML類(lèi))和元素(UML類(lèi)屬性)構(gòu)成。
3.3飲水安全核心元數(shù)據(jù)內(nèi)容
3.3.1飲水安全核心元數(shù)據(jù)信息
飲水安全工程元數(shù)據(jù)信息實(shí)體描述飲水安全工程信息的全部元數(shù)據(jù)信息,用必選實(shí)體MD_元數(shù)據(jù)表示,由以下元數(shù)據(jù)實(shí)體和元數(shù)據(jù)元素構(gòu)成:元數(shù)據(jù)實(shí)體:MD_標(biāo)識(shí)、DQ_數(shù)據(jù)質(zhì)量、RS_參照系、MD_分發(fā)、MD_內(nèi)容描述;元數(shù)據(jù)元素:元數(shù)據(jù)創(chuàng)建日期、聯(lián)系單位、元數(shù)據(jù)名稱(chēng)、字符集、元數(shù)據(jù)使用的語(yǔ)言、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng)、元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)版本。
3.3.2標(biāo)識(shí)信息
標(biāo)識(shí)信息包含唯一標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的信息,用MD_標(biāo)識(shí)實(shí)體表示,是必選實(shí)體。MD_標(biāo)識(shí)是下列實(shí)體的聚集:MD_關(guān)鍵詞、MD_數(shù)據(jù)集限制、EX_時(shí)間范圍信息、MD_聯(lián)系單位或聯(lián)系人、MD_維護(hù)信息。MD_標(biāo)識(shí)實(shí)體本身包含如下元素:名稱(chēng)、行政區(qū)編碼、字符集、摘要、日期、狀況、數(shù)據(jù)表示方式。
3.3.3數(shù)據(jù)質(zhì)量信息
數(shù)據(jù)質(zhì)量信息包含對(duì)數(shù)據(jù)資源質(zhì)量的總體評(píng)價(jià),用DQ_數(shù)據(jù)質(zhì)量實(shí)體表示。應(yīng)包括與數(shù)據(jù)生產(chǎn)有關(guān)的數(shù)據(jù)志信息的一般說(shuō)明。DQ_數(shù)據(jù)質(zhì)量實(shí)體包括兩個(gè)條件必選的實(shí)體,DQ_數(shù)據(jù)質(zhì)量說(shuō)明和DQ_數(shù)據(jù)志。DQ_數(shù)據(jù)質(zhì)量說(shuō)明是數(shù)據(jù)集的總體質(zhì)量信息。DQ_數(shù)據(jù)志是從數(shù)據(jù)源到數(shù)據(jù)集當(dāng)前狀態(tài)的演變過(guò)程說(shuō)明。包括數(shù)據(jù)源信息實(shí)體和處理過(guò)程信息實(shí)體。
3.3.4內(nèi)容信息
內(nèi)容信息包含提供數(shù)據(jù)內(nèi)容特征的描述信息,用MD_內(nèi)容描述實(shí)體表示。
3.3.5空間參照系信息
參照系信息包含對(duì)數(shù)據(jù)集使用的空間參照系的說(shuō)明,是條件必選子集,用RS_參照系實(shí)體表示。是關(guān)于地理空間數(shù)據(jù)集的坐標(biāo)參考框架的描述信息,它反映了現(xiàn)實(shí)世界的空間框架模型化的過(guò)程和相關(guān)的描述參數(shù)。RS_參照系由三個(gè)條件必選的實(shí)體構(gòu)成:SI_基于地理標(biāo)識(shí)的空間參照系、SC_基于坐標(biāo)的空間參照系、SC_垂向坐標(biāo)參照系。
4元數(shù)據(jù)分級(jí)索引算法
本文根據(jù)飲水安全工程數(shù)據(jù)的區(qū)域性特點(diǎn),選取分布式NameNode模型,改進(jìn)目錄子樹(shù)分區(qū)算法和哈希算法,利用BloomFilter原理設(shè)計(jì)符合飲水安全工程信息的元數(shù)據(jù)分級(jí)索引算法。
4.1概念與公式
行政區(qū)劃請(qǐng)求量:表示該行政區(qū)劃所需的農(nóng)村飲水安全工程元數(shù)據(jù)的請(qǐng)求量,用Request表示。由于請(qǐng)求量的具體數(shù)值難以確定,工程元數(shù)據(jù)的請(qǐng)求量與工程的數(shù)量有直接關(guān)系,而飲水工程的數(shù)量與行政區(qū)劃的人口密度存在一定的換算關(guān)系。每個(gè)工程所涉及的文件包括招標(biāo)文件、合同、工程規(guī)劃、預(yù)算、管網(wǎng)圖、廠(chǎng)區(qū)布置圖、每年的運(yùn)營(yíng)報(bào)表等多種文件。因此,第m個(gè)行政區(qū)劃的請(qǐng)求量Requestm為:Requestm=Densitym×f×Naverage(1)其中,Densitym代表第m個(gè)行政區(qū)劃的人口密度,f表示飲水安全工程數(shù)量與人口密度的轉(zhuǎn)換因子,Naverage代表每個(gè)工程文件的平均值。
4.2BloomFilter基本思想元數(shù)據(jù)分級(jí)索引算法
包括三部分:一部分是元數(shù)據(jù)請(qǐng)求被分配到哪個(gè)普通NameNode節(jié)點(diǎn)上,第二部分是分配到NameNode節(jié)點(diǎn)的哪個(gè)目錄,最后根據(jù)NameNode節(jié)點(diǎn)中的目錄信息查找元數(shù)據(jù)文件在DataNode中的具置。本文采用BloomFilter與Key-Value的存儲(chǔ)位置對(duì)應(yīng)表,來(lái)確定元數(shù)據(jù)文件在DataNode中的存儲(chǔ)位置。BloomFilter的基本思想是使用一個(gè)比特的數(shù)組保存信息,初始狀態(tài)時(shí),整個(gè)數(shù)組的元素全部為0,采用k個(gè)獨(dú)立的Hash函數(shù),將每個(gè)元數(shù)據(jù)文件對(duì)應(yīng)到{1,…,m}的位置,當(dāng)有飲水安全元數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)請(qǐng)求時(shí),k個(gè)獨(dú)立的Hash函數(shù)將以元數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)信息中的元數(shù)據(jù)文件名為變量,得到k個(gè)哈希值,然后將比特?cái)?shù)組中的相應(yīng)位置更改為1,即:hashi(x)=1(1≤i≤k)(2)其中,x是元數(shù)據(jù)文件名。數(shù)組中的某一位置被置為1后,只有第一次有效,以后再置為1將不起作用。所示,假設(shè)k=3,x1先通過(guò)哈希函數(shù),將數(shù)組中的三個(gè)位置置為1,在x2通過(guò)哈希函數(shù)得到的數(shù)組位置,將是0的位置置為1,已經(jīng)是1的位置則不重復(fù)置1。判斷某元素y是否屬于這個(gè)集合,需對(duì)y應(yīng)用k次哈希函數(shù),如果所有的位置都是1(1≤i≤k),那么就認(rèn)為y是集合中的元素,否則就認(rèn)為y不是集合中的元素。如圖3所示,y1可能是集合中的元素,y2則不屬于這個(gè)集合。BloomFilter能高效地判斷某個(gè)元素是否屬于一個(gè)集合,但這種高效是有代價(jià)的,是存在一定的錯(cuò)誤率,因?yàn)樗锌赡軙?huì)把不屬于這個(gè)集合的元素判定為屬于此集合。為簡(jiǎn)化計(jì)算,假設(shè)kn<m并且各哈希函數(shù)完全隨機(jī)。當(dāng)某個(gè)目錄中的所有元數(shù)據(jù)文件全部存儲(chǔ),即所有元素都被哈希函數(shù)映射到比特?cái)?shù)組中去,這個(gè)數(shù)組中某一位置是0代表kn次哈希操作都沒(méi)有被置為1,因此概率為:p=(1-1m)kn≈e-kn/m(3)其中第二次近似計(jì)算是因?yàn)椋簂imxm(1+1n)n=e(4)令ρ代表比特?cái)?shù)組中0的比例,則ρ的數(shù)學(xué)期望E(ρ)=p,則ρ≈p,因此:pfalse=(1-ρ)k≈(1-p)k(5)
4.3元數(shù)據(jù)分級(jí)索引算法
元數(shù)據(jù)分級(jí)索引算法包括三個(gè)步驟:一是選NameNode節(jié)點(diǎn),二是選目錄,三是分配存儲(chǔ)位置。
4.3.1選取NameNode節(jié)點(diǎn)分布式
NameNode模型有一個(gè)主NameNode節(jié)點(diǎn),一個(gè)主SecondaryNameNode和n個(gè)普通NameNode節(jié)點(diǎn)。其中,主SecondaryNameNode是主NameNode的快照,防止單點(diǎn)失效。算法的基本思想如下:(1)計(jì)算行政區(qū)劃請(qǐng)求數(shù)。在本文中所涉及的飲水安全工程指的是湖北省的農(nóng)村飲水安全工程,因此在普通NameNode節(jié)點(diǎn)上分布的是以市級(jí)為單位的元數(shù)據(jù)信息。在這一步中,根據(jù)公式(1)給每個(gè)市級(jí)行政區(qū)劃的請(qǐng)求賦值,用Requestm表示。(2)分配N(xiāo)ameNode節(jié)點(diǎn)。若n為奇數(shù),則將其中一個(gè)NameNode節(jié)點(diǎn)作為備用節(jié)點(diǎn),n=n-1;若n為偶數(shù),則n不變。分配N(xiāo)ameNode節(jié)點(diǎn),得出市級(jí)行政區(qū)劃與NameNode節(jié)點(diǎn)映射表。(3)第二次分組。將偶數(shù)個(gè)NameNode兩兩分成組,互為SecondaryNameNode節(jié)點(diǎn),分組的原則為請(qǐng)求量較大的NameNode節(jié)點(diǎn)與請(qǐng)求量較小的NameNode節(jié)點(diǎn)一組。
4.3.2選擇目錄
分配完NameNode節(jié)點(diǎn)后,須設(shè)定每個(gè)Nam-eNode節(jié)點(diǎn)的目錄,根據(jù)市級(jí)行政區(qū)劃與Name-Node節(jié)點(diǎn)映射表設(shè)定一級(jí)目錄。然后根據(jù)一級(jí)目錄的編碼,設(shè)定二級(jí)目錄,二級(jí)目錄為對(duì)應(yīng)市及所管轄縣級(jí)行政區(qū)劃的目錄。在飲水安全工程項(xiàng)目中,所涉及的數(shù)據(jù)類(lèi)型分為圖片類(lèi)型、視頻類(lèi)型、文本類(lèi)型等,所以將三級(jí)目錄按文件類(lèi)型進(jìn)行劃分,即每個(gè)二級(jí)目錄下對(duì)應(yīng)的三級(jí)目錄為pic、video、txt等。
4.3.3分配存儲(chǔ)位置
當(dāng)用戶(hù)要查找某個(gè)飲水安全元數(shù)據(jù)時(shí),系統(tǒng)首先根據(jù)待查找元數(shù)據(jù)的行政區(qū)劃編碼,從市級(jí)行政區(qū)劃與NameNode節(jié)點(diǎn)映射表中找到其對(duì)應(yīng)的NameNode節(jié)點(diǎn);然后,主NameNode節(jié)點(diǎn)將用戶(hù)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給此NameNode節(jié)點(diǎn),收到轉(zhuǎn)發(fā)的用戶(hù)請(qǐng)求的NameNode節(jié)點(diǎn)同樣將行政區(qū)編碼進(jìn)行處理,轉(zhuǎn)化為市級(jí)編碼,找到其一級(jí)目錄;然后在一級(jí)目錄下,根據(jù)編碼找到二級(jí)目錄,再根據(jù)用戶(hù)請(qǐng)求的元數(shù)據(jù)類(lèi)型,定位到三級(jí)目錄,在三級(jí)目錄下根據(jù)哈希表,找到對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)位置并提交給主Name-Node節(jié)點(diǎn),由主NameNode節(jié)點(diǎn)返回給用戶(hù)。飲水安全元數(shù)據(jù)檢索結(jié)果分為兩種情況,第一種是查找成功,第二種是查找失敗。一次飲水安全元數(shù)據(jù)成功檢索過(guò)程的檢索時(shí)間包括主NameNo-de節(jié)點(diǎn)并發(fā)處理延遲、主NameNode節(jié)點(diǎn)找到對(duì)應(yīng)的NameNode節(jié)點(diǎn)的時(shí)間、轉(zhuǎn)發(fā)用戶(hù)請(qǐng)求與普通NameNode節(jié)點(diǎn)的通信時(shí)間、普通節(jié)點(diǎn)執(zhí)行查找目錄的時(shí)間、查找Hash表讀取元數(shù)據(jù)的時(shí)間和返回查找結(jié)果給主NameNode的時(shí)間。一次失敗的檢索包含兩種情況,一是定位到目錄后,通過(guò)BloomFilter過(guò)濾后,判定要查找飲水安全工程元數(shù)據(jù)哈希表不屬于該目錄;二是通過(guò)BloomFilter過(guò)濾后,判定其屬于該目錄,但是通過(guò)查詢(xún)Key-Value表,發(fā)現(xiàn)匹配錯(cuò)誤,即上文提到的BloomFilter自身的錯(cuò)誤率。第一種情況,根據(jù)BloomFilter的原理,可知經(jīng)過(guò)k次獨(dú)立的哈希函數(shù)后,如果得到的位置不是全為1,則返回查找失敗,要查找的元數(shù)據(jù)請(qǐng)求不在此目錄中,時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。第二種情況是BloomFilter自身的缺陷,但是由于有對(duì)應(yīng)的Key-Value表,即使經(jīng)過(guò)k次哈希操作得到的位置在比特?cái)?shù)組中全為1,通過(guò)查找對(duì)應(yīng)的鍵值,如果發(fā)現(xiàn)元數(shù)據(jù)名稱(chēng)不能與之匹配,則返回檢索不成功,時(shí)間復(fù)雜度也為O(1),在用戶(hù)可以接受的范圍內(nèi)。
5實(shí)驗(yàn)結(jié)果
本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真驗(yàn)證飲水安全工程元數(shù)據(jù)模型的元數(shù)據(jù)分級(jí)索引算法在元數(shù)據(jù)檢索上的性2226ComputerEngineering&Science計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)2014,36(11)能,并與目錄子樹(shù)分區(qū)算法和哈希算法在檢索成功時(shí)間和檢索失敗時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。第一組實(shí)驗(yàn),測(cè)試三種算法檢索成功的平均檢索時(shí)間,其中用戶(hù)數(shù)為10,請(qǐng)求數(shù)為1000,在定位NameNode節(jié)點(diǎn)的時(shí)間上來(lái)說(shuō),目錄子樹(shù)分區(qū)算法能夠根據(jù)用戶(hù)請(qǐng)求中的類(lèi)型定位節(jié)點(diǎn),哈希算法是通過(guò)特定的Hash函數(shù),算出用戶(hù)請(qǐng)求元數(shù)據(jù)所在的節(jié)點(diǎn)。而本文設(shè)計(jì)的元數(shù)據(jù)分級(jí)索引算法,將市級(jí)行政區(qū)劃和NameNode節(jié)點(diǎn)編號(hào)存儲(chǔ)在一張靜態(tài)的表中,查找時(shí)間與Name-Node節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)有關(guān),時(shí)間復(fù)雜度為O(n)。在本文的應(yīng)用中,至多會(huì)有14個(gè)NameNode節(jié)點(diǎn),三種算法的定位時(shí)間基本相同,在查找NameNode節(jié)點(diǎn)的步驟上所用時(shí)間可以近似算作相等。定位目錄的時(shí)間復(fù)雜度,三種算法也相同,可認(rèn)為是O(1)。在最后一步定位元數(shù)據(jù)文件存儲(chǔ)位置上,由于BloomFilter查找成功的時(shí)間復(fù)雜度是O(1),而目錄子樹(shù)分區(qū)算法和哈希算法沒(méi)有考慮定位物理位置,查找目錄下的元數(shù)據(jù)名稱(chēng),時(shí)間復(fù)雜度為O(n),目錄下的元數(shù)據(jù)文件越多,查找速度越慢。第二組實(shí)驗(yàn),測(cè)試三種算法檢索失敗的平均檢索時(shí)間,其中用戶(hù)數(shù)為10,請(qǐng)求數(shù)為1000,仿若是檢索不在目錄下的文件,BloomFilter將文件名進(jìn)行Hash運(yùn)算,可以判定被請(qǐng)求的文件名不在目錄中,時(shí)間復(fù)雜度為O(1)。而另外兩種算法,則會(huì)遍歷目錄中的所有文件,直至遍歷完,找不到所請(qǐng)求的文件,時(shí)間復(fù)雜度為O(n)。對(duì)比三種算法在飲水安全工程元數(shù)據(jù)檢索上的應(yīng)用情況,由于元數(shù)據(jù)分級(jí)算法使用了BloomFilter,檢索效率比其它兩種算法效率高,尤其是檢索失敗的檢索請(qǐng)求。
6結(jié)束語(yǔ)