高放射性廢物地下實驗室施工風(fēng)險管理模式

彭　崢， 韓　陽， 劉競戈

(解放軍理工大學(xué)國防工程學(xué)院， 江蘇南京 210007)

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高放射性廢物地下實驗室施工風(fēng)險管理模式

彭崢， 韓陽， 劉競戈

(解放軍理工大學(xué)國防工程學(xué)院， 江蘇南京 210007)

通過對多種風(fēng)險分析方法的研究，將靜態(tài)風(fēng)險管理和動態(tài)風(fēng)險管理進(jìn)行有效結(jié)合，從而提出更為全面、合理并切合地下實驗室施工實際的風(fēng)險界定、辨識、評價和控制的靜動態(tài)風(fēng)險管理過程構(gòu)架，建立起一整套具有系統(tǒng)、高效且具有代表性和適用性的高放廢物地質(zhì)處置地下實驗室施工全過程風(fēng)險管理模式。該風(fēng)險管理模式與以往工程項目中采用風(fēng)險管理模式相比，有效提高了項目風(fēng)險管理的整體性和規(guī)范性，并可現(xiàn)實對全過程的風(fēng)險把握和動態(tài)追蹤，同時通過對工程項目風(fēng)險評估單元進(jìn)行劃分，對施工風(fēng)險因素評判等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行靈活變通，具有較強的可操作性和通用性。

風(fēng)險管理；施工；全過程；動態(tài)管理

近年來，隨著我國對核能利用的增加，核電廠、核工業(yè)等消耗單位產(chǎn)生的核廢料也呈增加趨勢。核廢料中包含多種放射性物質(zhì)，衰減周期長，產(chǎn)生的放射性輻射將給人類的健康帶來危害，對人們安全生活來說是一大隱患。因此，必須對高放射性廢物(簡稱高放廢物)進(jìn)行處置，以達(dá)到使其完全隔絕在人類生存環(huán)境之外的目的。

將高放廢物安全、穩(wěn)定、可靠地與人類生存圈隔離長達(dá)近10000年左右的時間是安全處置高放廢物的基本要求，也是面臨的最大難題。處置工程的建設(shè)面臨著復(fù)雜的選址、建造和不易進(jìn)行安全評估工作等困難。為了克服這些困難，許多國家都要求在建造高放廢物地質(zhì)處置工程前先探索性地建立一個或多個規(guī)模相對較小的地下設(shè)施，以用于驗證處置工程的可行性、安全性等，以及做一些驗證性的試驗，為處置庫建設(shè)奠定科研基礎(chǔ)和提供實踐經(jīng)驗。一般稱這類地下設(shè)施為高放廢物地質(zhì)處置地下實驗室(URL)。

目前，國內(nèi)系統(tǒng)地對深地下工程施工風(fēng)險管理這一方面的研究還很少，一些研究也僅僅是對宏觀上存在的風(fēng)險進(jìn)行分析，并沒有建立一套串聯(lián)施工全周期的全面、合理、通用的風(fēng)險評價指標(biāo)體系。至于高放廢物地質(zhì)處置地下實驗室施工風(fēng)險管理這方面，全國唯一的地下實驗室仍處于建設(shè)當(dāng)中。

綜上所述，以地下實驗室施工為背景，充分考慮當(dāng)?shù)氐牡匦魏偷刭|(zhì)條件以及深地下工程的環(huán)境、施工難度等因素，采取動態(tài)加靜態(tài)風(fēng)險管理方式建立起一套深地下工程全周期施工風(fēng)險管理模式，從而在未來的地質(zhì)處置庫建設(shè)過程中實現(xiàn)對施工風(fēng)險的動態(tài)追蹤和及時控制。

1　風(fēng)險管理模式

本文采用靜態(tài)+靜態(tài)風(fēng)險管理方法，有效結(jié)合兩者優(yōu)點，建立起一套高效的施工全過程風(fēng)險管理模式(圖1)，該模式將整個管理分為基礎(chǔ)層、判斷層、管理層和目標(biāo)層。當(dāng)施工過程出現(xiàn)問題，管理層能進(jìn)行有效地調(diào)節(jié)應(yīng)對。

圖1　施工全過程風(fēng)險管理模式構(gòu)架

以整個施工過程為風(fēng)險管理對象，可以得到管理模式的基礎(chǔ)過程如下。

(1)進(jìn)行靜態(tài)風(fēng)險管理。

(2)對靜態(tài)風(fēng)險管理進(jìn)行判斷。風(fēng)險等級在可控制范圍之內(nèi)，則該風(fēng)險因素滿足要求，進(jìn)行下一項風(fēng)險因素判定。

(3)如果風(fēng)險等級在可控范圍之外，則通過動態(tài)風(fēng)險管理對風(fēng)險進(jìn)行重新界定。按照風(fēng)險識別→風(fēng)險評價→風(fēng)險能控制流程，對風(fēng)險等級進(jìn)行確定并制定相應(yīng)的措施。

(4)對動態(tài)風(fēng)險管理結(jié)果進(jìn)行判斷，如果達(dá)到風(fēng)險管理目標(biāo)，管理結(jié)束；如果仍未達(dá)到，則重新進(jìn)行，直至最終達(dá)到目標(biāo)。

2　施工風(fēng)險管理流程

2.1靜態(tài)風(fēng)險管理

針對深地下工程并沒有一個通用的風(fēng)險計算公式，因此本文通過對大量風(fēng)險案例的分析及風(fēng)險可控性指標(biāo)(L)的引入，構(gòu)建出一個直觀的風(fēng)險計算公式：

式中：P表示風(fēng)險因素發(fā)生的概率(即風(fēng)險發(fā)生的可能性)；C表示風(fēng)險損失；L表示風(fēng)險的可控制性。對于風(fēng)險發(fā)生的概率P與風(fēng)險損失C，借鑒等風(fēng)險圖法的原理思想，地鐵項目施工風(fēng)險的發(fā)生概率P應(yīng)該包含發(fā)生Py與不發(fā)生Pn兩個方面。而風(fēng)險損失C對應(yīng)發(fā)生下的損失Cy和不發(fā)生下的非損失Cn。借助效用理論的相關(guān)知識，可以認(rèn)為風(fēng)險事件的發(fā)生情況下的評價與風(fēng)險不發(fā)生下的評價在集合外延上是完全取反的，且Ry+Rn=1。那么，有Py+Pn=1且Py+Pn=1。依據(jù)基本的風(fēng)險計算公式R=P×C，推導(dǎo)出該公式。

施工中存在許多風(fēng)險：小概率事件，一旦發(fā)生，損失難以接受；大概率事件，損失微乎其微。本文通過引入可控性指標(biāo)(L)，并直觀地將事故可能造成的各方面損失統(tǒng)一用經(jīng)濟(jì)損失替換。以完成對風(fēng)險因素的初步篩選。

2.2動態(tài)風(fēng)險管理

2.2.1風(fēng)險界定

按照項目施工的分項、分部、單位和單項工程，將整個施工風(fēng)險劃分成不同的區(qū)域的評估單元，將整個項目拆分，通過層層細(xì)分，以實現(xiàn)對項目施工過程中存在的風(fēng)險“一網(wǎng)打盡”。建立單元劃分矩陣：G=[G1, G2, G3, …, Gn]T。

2.2.2風(fēng)險識別

風(fēng)險辨識階段是整個風(fēng)險管理過程中的重點環(huán)節(jié)，也是一切風(fēng)險管理的基礎(chǔ)，更是下一步進(jìn)行風(fēng)險分析研究及制定風(fēng)險控制措施的前提。

(1)將人員(R)、機械(J)、材料(L)、方法措施(F)、環(huán)境(H)五大誘因歸類為風(fēng)險的五大類，建立風(fēng)險類別矩陣B=[R, J, L, F, H].

(2)結(jié)合風(fēng)險因素和評估單元2各風(fēng)險辨識維度，對施工全過程風(fēng)險進(jìn)行一一識別，考慮風(fēng)險之間交叉融合的復(fù)雜關(guān)系，并填寫施工風(fēng)險辨識清單，如表1所示。

表1　施工風(fēng)險辨識清單

2.2.3風(fēng)險評價

風(fēng)險評價方法的趨勢正向定量和綜合分析遞進(jìn)。在這些方法當(dāng)中，層次分析法、層次分析—模糊綜合評價方法、貝葉斯評價法和傳統(tǒng)的事故樹法應(yīng)用較廣。本文以模糊數(shù)學(xué)綜合評價法為例，對該過程進(jìn)行說明。

(1)以單元劃分為基礎(chǔ)，建立風(fēng)險集，即風(fēng)險矩陣G。

(2)建立風(fēng)險評價集，采用專家調(diào)查法向?qū)ｉT從事深地下施工的專家和專業(yè)人員(一般不少于10人)致函詢問，并根據(jù)反饋結(jié)果以及今年來的相關(guān)案例數(shù)據(jù)來確定風(fēng)險集合中各風(fēng)險對工程的影響程度，得到判斷矩陣C，并求得判斷矩陣的相對權(quán)重以及一致性驗算。

歸一化后得到各項的權(quán)重：

wc即為該判斷矩陣的權(quán)重向量。

先計算最大特征值λmax，再進(jìn)行一致性檢驗：

式中：(Cw)i為向量(Cw)的第i個元素；n為矩陣的階數(shù)。由上式計算出的λmax來計算CI值，即一致性檢驗：

表2　一致性指標(biāo)RI

(3)對風(fēng)險辨識清單中的風(fēng)險評估單元或子單元進(jìn)行模糊估計：建立風(fēng)險評估單元隸屬度評判清單。評判過程中，專家對風(fēng)險矩陣中的每一個風(fēng)險以此進(jìn)行評判，每類指標(biāo)中有五個級別可供選擇，每個專家通過自身的認(rèn)知進(jìn)行判斷以選擇最符合工程實際的等級，不得重復(fù)投，然后將投票結(jié)果匯總，投票總數(shù)在此類所占比率就是相應(yīng)的隸屬度。以此類推，形成風(fēng)險隸屬度清單。

式中：n為風(fēng)險評估單元數(shù)。

(4)選用適用的模糊算子對指標(biāo)權(quán)重和隸屬度進(jìn)行合成，最終得到被評估對象的模糊綜合評價結(jié)果：

C=V·S

式中模糊算子的類型眾多，可根據(jù)實際情況選舉，這里就不再一一介紹。

2.2.4風(fēng)險控制

在評價結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用風(fēng)險回避、風(fēng)險轉(zhuǎn)移、風(fēng)險緩和及風(fēng)險自留的手段，制定相應(yīng)措施，形成施工風(fēng)險控制表。

對地下實驗室主要風(fēng)險因素進(jìn)行總體評價及整理后，將風(fēng)險因素劃分成自然風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險、管理風(fēng)險、行為風(fēng)險以及遺留風(fēng)險。針對不同類型的風(fēng)險制定相應(yīng)的風(fēng)險控制措施，并制定施工風(fēng)險控制表。

3　結(jié)論

(1)區(qū)別于以往傳統(tǒng)的風(fēng)險管理方法，該管理模式建立起與實際工程相結(jié)合的全周期管理架構(gòu)，在整個周期內(nèi)包括了風(fēng)險界定、辨識、評價和控制，為地下實驗室施工全過程風(fēng)險管理提供了一套較為完整的模式參考，并可根據(jù)項目后期需要，通過調(diào)整模塊后繼續(xù)使用，具有較強的靈活性和普遍性。

(2)該模式把靜態(tài)風(fēng)險管理和動態(tài)風(fēng)險管理結(jié)合在一起，從全局的角度出發(fā)對項目進(jìn)行管控，并通過單元劃分實現(xiàn)精細(xì)化管理的目標(biāo)。是一種較為先進(jìn)、可行的管理手段，彌補了以往風(fēng)險管理死板、考慮不周全的缺陷。

(3)該管理模式能夠有效地降低風(fēng)險發(fā)生的可能性，通過反饋體系能夠及時有效地采取相應(yīng)的防范措施，以減少風(fēng)險造成的不良影響及損失，具有一定的實際操作意義。

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彭崢(1990～)，男，碩士研究生，研究方向為土木工程風(fēng)險管理；劉競戈(1992～)，女，碩士研究生，研究方向為建筑信息化管理。

韓陽(1991～)，男，碩士研究生，研究方向為環(huán)境巖土工程。

F272.35

A

[定稿日期]2016-03-09