探求水利水电危险点辨认

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1文献综述

早在20世纪90年代初，陈宝智提出了2类危险源的理论及划分原则;罗云对危险源因素做了进一步细分;田水承提出了第3类危险源的观点，把诱发物的不安全状态和人的不安全行为的管理因素称为第3类危险源;赵展宏等将危险源进一步划分为“根源危险源”和“状态危险源”2类;文杰认为危险源分类应从物理、化学等方面考虑多种类型危险源。综上所述，因各行业特点不同，目前对危险源定义并无统一概念。一般认为危险源就是潜在危险由可能变成现实，进而导致事故发生的根源，是事故形成机理的发源地。本文中的重大危险源定义为，因工程施工发生可能导致重大人员伤亡、财产损失、环境危害的根源或状态，预估其后果严重。目前已有的危险源风险评价方法主要包括安全检查表法、事件树分析法、作业条件危险性评价法(又称LEC法)、专家打分评价法、层次分析法(AHP法)、概率危险评价法等。其中，作业条件危险性评价法(LEC法)应用最为广泛。田水承等建立了掘进面瓦斯爆炸评价指标体系，应用BP神经网络安全评价方法对具体的掘进面进行了安全评价，得出安全评价等级。曹树刚等应用模糊数学综合评价方法建立了相应的数学评价模型，对矿井瓦斯爆炸危险源进行动态风险评价。在水利水电工程危险源辨析中，孙淑侠建立了基于多层次模糊综合评判项目的风险评价模型，并对水利工程项目进行了风险分析评价。朱渊岳用改进的LEC法对水利水电工程建设期危险源进行了评价。而由厦门市建设工程质量安全监督站编制的DBJ13－91－2007《建设工程施工重大危险源辨识与监控技术规程》更是将施工中的重大危险源分析与定级系统化和制度化。曾倩彬等也进行了深入的研究，并在实际中推广运用，产生了巨大的社会效益和经济效益。

2水利水电工程施工重大危险源风险评价矩阵法

本方法判断危险源的依据是水利水电相关工程技术规范以及安全法规等，识别对象是施工过程中可能造成重大人员伤亡和财产损失的根源。本方法的结构框图如图1所示。图1风险评价矩阵法结构图

2.1格雷厄姆－金尼法(LEC法)初判危险源格雷厄姆－金尼法也叫作业条件危险性评价法，简称LEC法。L为发生事故的可能性大小;E为人员暴露在这种危险环境中的频繁程度;C为一旦发生事故可能造成的损失后果。按照GB6441—86《企业职工伤亡事故分类标准》中规定的物的不安全状态(4大类，54个子因素)和人的不安全行为(13类、48个子因素)，由博德比例、海因里希法则和水利水电工程施工现状修订量化的3项指标(L、E、C)，以这3个因素的乘积(D)来计算施工作业条件的危险性分值。D值大小与危险性高低成正比关系。L、E、C按施工中具体情况取值，见表1—3。经有多年工程经验的专家评定，水利水电工程施工中若D≥160，则定性为重大危险源，需要进一步量化分析。

2.2建立水利水电工程施工重大危险源层次结构(AHP法)通过分析危险作业和危险单元在施工项目中所处的地位及其影响程度，根据评价指标体系的系统性、相关性和实用性等原则，将水利水电工程施工众多危险因素按其性质分为3个层次。1)目标层:水利水电工程施工重大危险源(C)2)中间层:为6大主要影响要素Ck，即作业人员(C1)、机械设备(C2)、材料(C3)、施工方法(C4)、作业环境(C5)、安全管理(C6)。3)最底层:具体的评价指标因素(Cki)。在深入分析大量生产安全事故的基础上，结合《安全生产条件评价标准》，在其涉及的众多不安全因素中由安全专家评选出30个与人、机、料、法、环及管理6项主要影响因素密切相关的下层因素作为最底层的具体评价指标因素。

2.3建立评价指标因素的安全等级系数分值体系每个评价指标因素，都直接影响着水利水电工程施工重大危险源的受控程度，如劳务企业资质有高有低、施工环境有好有坏、机械设备性能有好有差等，因此，对6项主要影响因素和30个下层评价指标的安全风险逐一分析，分项量化。结合多个水电站工程项目的实际情况，我们对评价指标因素进行分级，并根据分项内容是否满足安全生产要求的程度依次赋予1.0、0.8、0.6、0.4分值，作为评价指标因素的安全等级系数。

2.4权重的量化计算(ak)按照AHP法的计算方法，应将中间层和最底层的影响因素两两比较，构造判断矩阵，计算各因素的权重，并作一致性检验。这个过程较为复杂，考虑到水利水电工程施工现场工作人员的素质、时间及精力很难推广应用，因此对权重计算过程作了简化。经过专家调查法分析，确定出水利水电工程施工重要度影响指标见表4。第k个主要影响要素的权重值为wk=akN=ak∑6k=1ak(k=1，2，3，4，5，6)式中:ak为主要影响要素的重要度;N为重要度评价总值，N=∑6k=1ak。表4涵盖了绝大部分危险性较大的水利水电工程施工作业;但水利水电工程施工危险作业与实际施工的作业项目相关，应用时应按照格雷厄姆－金尼法(LEC法)计算确定。如果所计算的水利水电工程危险作业在表中可查，则直接引用;如果计算的水利水电工程施工危险作业未列在表中，应由施工单位组织专家和相关人员按照表4的调查方法由专家调查统计后确定。最底层各评价指标因素之间的相对重要度有差别，即便同一因素在不同的项目中，其影响因素的相对重要度取值也会发生某种程度的变化;因此，应按照AHP法一步步分析才能得到危险源的排序。为了简化计算，可以认为最底层各评价指标因素间的差别较小，相对重要度相同，即wki=1/5，这样最底层的矩阵运算全部化为一般的简单计算。

2.5施工重大危险源计算公式和判断标准指标按照水利水电工程施工重大危险源的层次结构，自下而上逐层计算各层因素的加权评价值，通过递阶归并，得到评价水利水电工程施工重大危险源的综合安全指数C。根据评价指标因素对应的分级内容，确定其对应的安全等级系数Cki。每个主要影响要素下的5个评价指标的综合安全等级系数，即主要影响要素的安全等级系数为评价指标因素的权重值×评价指标对应的安全等级系数，即:Ck=wki×Cki=15Cki(k=1，2，…，6;i=1，2，…，5)目标层的综合安全等级系数参考值以百分比计，得出水利水电工程施工重大危险源综合安全指数C的计算式为C=∑6k=1akCkN×100%=∑6k=1akCk∑6k=1ak×100%式中:C为待评水利水电工程施工重大危险源安全指数(用%表示);ak为对应的主要影响因素(Ck)的重要度评价值;Ck为主要影响要素的安全等级系数值。通过以上计算得到C值，C越大说明安全性越高，反之，安全性低。为确保一个科学合理的判断标准值是否为水利水电工程施工重大危险源，我们在多个工程施工项目中应用此方法，将计算结果与项目实际安全管理状况相比较，并结合各类事故、事件及安全生产隐患的特点，最终确定重大危险源综合安全指数C判断标准值为80%。根据待评水利水电工程施工重大危险源的综合安全指数C，对照项目安全评价表(见表5)可得出该项目的安全等级评价结果。

3工程应用实例

大岗山水电站位于大渡河中游上段雅安市石棉县挖角乡境内，上游与硬梁包(引水式)电站尾水相接，下游与龙头石电站水库相接，为大渡河干流规划的22个梯级的第14个梯级电站。下面以压力管道施工为例进行危险性分析。压力管道施工采用自行设计的卷扬机提升系统进行人员、材料等的上下运送，以及在提升平台上进行围岩倾撬等。主要危险因素有坍塌、起重伤害、放炮、高处坠落等。用LEC法确定危险作业:1)斜井、竖井开挖支护作业危险分数D=6×6×15=540;2)高边坡施工危险分数D=3×6×7=126;3)起重吊装作业危险分数D=6×6×7=252;4)压力管道安装作业危险分数D=3×6×7=126。通过改进的LEC法计算可知，压力管道施工危险单元有2项作业危险分数值大于160分，需对该单元进行施工重大危险源辨识。根据项目部提供的资料和对施工现场查证，得到有关工程风险因素指标情况及对应分值，如表6所示。①建立施工重大危险源影响因素层次结构(如图2所示)。②根据工程风险因素指标系数参考值，得出各影响因素的Cki值，并计算出Ck值。③由表6水利水电工程施工重大危险源主要影响因素重要度评价值一览表得出ak值和N值。④代入公式计算:C=∑6k=1akCkN×100%C=［(2×0.72+2×0.84+2×0.88+5×0.68+5×0.68+4×0.72)/20］×100%=72.8%故综合安全指数值为72.8%。⑤安全评价:取计算结果最小值，斜井竖井开挖的综合安全指数值C=72.8%＜80%，判定压力管道施工风险大，应列为施工重大危险源管理控制。同样，对厂房顶拱施工危险性进行定量安全评价，根据计算出的综合安全指数值，C=76.4%＜80%，判定厂房顶拱施工风险较大，应列为施工重大危险源管理控制。

4结论

水利水电工程建设是一个复杂的系统工程，参与人员多，大型机具多，占地范围大，施工环境复杂，涉及爆破、高空、地下施工等特种作业，潜在的安全隐患较多，安全风险较大。在构造“以人为本”的和谐社会的今天，最大程度地降低作业风险、提高安全保障显得极其重要。风险评价矩阵法综合采用各种评价方法，系统地实现了水利水电工程施工重大危险源的辨识，为保障企业的生产安全、减少损失、获取最大的安全效益提供了一种行之有效的方法。致谢本研究得到中国水利水电第七工程局有限公司的大力支持和帮助，提供了丰富的工程资料和数据，在此表示感谢。

作者：施浩然宋文武付成华曾倩彬单位：西华大学能源与环境学院中国水利水电第七工程局有限公司