水利工程安全管理指數(shù)體系及評價指標研究

王 偉，徐竹青

(南水北調(diào)江蘇項目管理有限公司，江蘇 南京 210024)

隨著施工安全標準化建設(shè)、“文明工地”建設(shè)、“優(yōu)質(zhì)工程”建設(shè)等一系列管理措施的不斷推進，危險性較大分部分項工程風險管控和隱患排查力度的不斷加強，重特大事故得到有效遏制，安全形勢得到有效改善。但較大及以下安全生產(chǎn)事故在水利工程建設(shè)過程中仍時有發(fā)生，事故發(fā)生原因不僅與人、機、環(huán)等關(guān)鍵因素有關(guān)，也與水利工程特點有關(guān)，如投資大、項目多、時間緊、任務(wù)重、要求高等。如何結(jié)合水利工程實際情況和項目推進進度，實現(xiàn)施工過程風險防控無死角、事故隱患零容忍、安全防護全方位的目標，動態(tài)綜合評判工程建設(shè)和其從業(yè)單位的整體安全管理水平是安全管理工作的重中之重。因此基于風險管控角度，建立安全管理指數(shù)體系及評價指標，更加快捷、直觀地反映建設(shè)項目整體安全管理水平，加快安全管理信息化進程，加強安全生產(chǎn)的督查力度，具有重大意義。

安全指數(shù)在我國金融、能源、食品、電力、煤礦等領(lǐng)域已有所應用，如顏春萍等基于安全指數(shù)的設(shè)計原則，考慮了煤田地質(zhì)因素、生產(chǎn)技術(shù)裝備因素和礦井危險源因素，采用模糊識別理論和系統(tǒng)安全方法，建立了多層級的煤礦職業(yè)健康安全評價指標體系；孫春偉依據(jù)食源性疾病、食品污染、有害物等主要影響因素與食品安全風險的密切程度，建立了3層級食品安全風險指數(shù)的指標體系；張珺等考慮天然氣單位產(chǎn)值能耗、天然氣進口依存度等4個影響天然氣長期供應安全的指標，構(gòu)建了中國天然氣供應安全指數(shù)，用于剖析我國天然氣供應安全整體狀況；謝賢芬等基于資本質(zhì)量、資本流動性及資本結(jié)構(gòu)、對市場風險的敏感性3個層次，從宏觀角度構(gòu)建了銀行安全狀態(tài)指標體系，并采用Logit模型建立銀行安全預警模型[1- 4]。

工程管理方面，韋南根據(jù)在建工程管理需要，分析了監(jiān)理人員優(yōu)化配置的指標；朱明龍根據(jù)不同類型的水利生態(tài)護坡工程特點，建立了生態(tài)護坡綜合評價指標體系；吳楠根據(jù)深基坑工程的施工特點，建立了包含工程安全影響指數(shù)、地質(zhì)影響指數(shù)、天氣影響指數(shù)和環(huán)境影響指數(shù)的安全指數(shù)體系，并與風險管控等級相關(guān)聯(lián)；萬永梅等基于作業(yè)人員、機械設(shè)備、維護設(shè)施、施工方案、環(huán)境條件等影響因素建立了施工安全指數(shù)體系，并將指數(shù)值分為不預警、黃色預警、橙色預警、紅色預警4個級別，從而可定量評價指數(shù)變化[5- 8]。

綜上所述可知，安全管理指數(shù)在水利工程的應用研究較少，且偏重于施工影響因素建立安全指標體系，未考慮建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位在安全管理中的作用，難以全面評價各從業(yè)單位的安全管理水平。

因此，基于水利工程從業(yè)單位的工程管理要素建立安全指數(shù)體系，研究制定合理的評分機制和評價指標，可定量化評價從業(yè)單位和項目整體的安全管理水平，為水利行業(yè)主管部門實施工程安全監(jiān)管提供可靠的決策依據(jù)，也為施工單位落實安全生產(chǎn)事故防控措施提供科學的判斷依據(jù)。

1 水利工程的安全管理特點

1.1 從業(yè)單位的安全管理[9- 11]

1.1.1建設(shè)單位

建設(shè)單位作為水利工程的第一責任方，不僅涉及工程前期招投標階段，也涉及工程中期施工階段和工程后期驗收階段，管理對象包括勘察設(shè)計單位、監(jiān)理單位、施工單位和第三方機構(gòu)等相關(guān)單位，因此其安全管理水平的高低對項目整體起著關(guān)鍵的引導作用。首先，建設(shè)單位應加強投標階段的安全控制。在招標文件中明確安全管理的標準和費用投入，選擇擁有安全生產(chǎn)標準化體系的施工單位，并在施工合同明確安全管理標準條款；其次，建設(shè)單位應多參與施工階段的安全管理。根據(jù)“管生產(chǎn)必須管安全”的原則，建設(shè)單位應建立安全生產(chǎn)管理機構(gòu)，配備與工程建設(shè)規(guī)模相對應的安全技術(shù)管理人員，制定完善的規(guī)章制度，組織設(shè)計(若有必要)、監(jiān)理、施工等從業(yè)單位的聯(lián)合監(jiān)督檢查和考核，強化事中和事后控制。

1.1.2監(jiān)理單位

根據(jù)相關(guān)文件要求，監(jiān)理單位應對施工單位開展審核、查驗、檢查和督促整改等工作，應當按照法律法規(guī)和強制性標準實施監(jiān)理，并對水利工程安全生產(chǎn)承擔監(jiān)理責任。依據(jù)工程建設(shè)強制性標準，監(jiān)理單位應審查施工組織設(shè)計中安全技術(shù)措施或?qū)ｍ検┕し桨傅暮侠硇院头闲?。根?jù)水利工程施工進度和工序難易程度，監(jiān)理單位應定期開展安全檢查和旁站，發(fā)現(xiàn)安全生產(chǎn)隱患應立即要求施工單位限期整改，對于重大隱患應當要求施工單位暫停施工并上報給建設(shè)單位，若施工單位拒不整改或不停止施工，應當及時向水利行業(yè)主管部門報告。

1.1.3施工單位

2.4 香菇普通粉、超微粉流動性比較 通過比較粉體的休止角可以判斷其流動性，一般休止角越小，流動性越好。由圖4可知，香菇普通粉的休止角大于香菇超微粉的休止角，說明香菇普通粉比香菇超微粉的流動性差。這是因為隨著粒度的充分細化，顆粒間產(chǎn)生的摩擦力、靜電吸附力與分子間作用力等增大，因此容易發(fā)生團聚而形成大顆粒。這些大顆粒在重力等的作用下更容易滑下，使得粉體的流動性增大。

施工單位作為水利工程的主體責任方，在安全管理中處于核心地位，其安全管理水平的高低對項目整體起著決定的關(guān)鍵作用。施工單位應建立健全安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程，設(shè)立安全生產(chǎn)管理機構(gòu)，配備專職安全生產(chǎn)管理人員，并依法取得相應等級的資質(zhì)證書或培訓合格證書。在施工過程中，根據(jù)建設(shè)單位的安全管理要求和施工強制性要求，嚴格控制安全投入確保有效，落實安全施工措施，改善安全生產(chǎn)條件，購置施工安全防護用具及設(shè)施，加強施工作業(yè)人員的安全教育培訓，提高其安全意識。施工單位應加強對施工現(xiàn)場的自我檢查，服從建設(shè)單位和監(jiān)理單位的聯(lián)合監(jiān)督檢查，及時處理發(fā)現(xiàn)的安全事故隱患，杜絕違章指揮、違章操作。施工單位應加強對特種設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備、主要設(shè)備和一般設(shè)備的安裝、拆除、維修、保養(yǎng)，加強機械設(shè)備的進退場管理。

1.2 安全管理的影響因素[12- 15]

水利工程安全管理中安全策劃、編制施工防護專項方案、督查檢查、隱患整改等關(guān)鍵工作的開展，其成效受多種因素影響，可歸納為主觀因素和客觀因素。主觀因素主要為人的因素，客觀因素包括物的因素、管理因素和環(huán)境因素。

1.2.1人的因素

確保水利工程安全管理實施有效的關(guān)鍵在于工程全體人員，特別是工程作業(yè)人員和管理人員要有堅定的安全責任意識，樹立正確的安全觀，并將安全生產(chǎn)視作為工程管理工作的第一要務(wù)。根據(jù)各類型安全生產(chǎn)事故調(diào)查結(jié)果，從業(yè)人員的不安全行為導致的人為失誤是觸發(fā)事故的主要因素。工作能力或工作態(tài)度出現(xiàn)偏差易引發(fā)人的不安全行為，如作業(yè)人員缺乏主動防護意識或安全責任意識不強，在施工作業(yè)過程中不遵守安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程，從而導致事故的發(fā)生，而管理人員在決策、督查等方面的不安全行為所造成的事故危害程度更大，如未有效落實安全生產(chǎn)技術(shù)交底或違章指揮等。因此，從業(yè)人員的基本素養(yǎng)、專業(yè)技能和責任意識在水利工程建設(shè)中極為重要，要減少或避免安全生產(chǎn)事故的發(fā)生和提高工程安全管理水平，就必須重視人的因素，加強從業(yè)人員的自我安全意識，提高安全生產(chǎn)技術(shù)和遵守規(guī)章制度的自覺性。

1.2.2物的因素

物屬于客觀因素的重要性因素，其構(gòu)成了水利工程安全管理的基礎(chǔ)性網(wǎng)絡(luò)，貫穿于整個施工過程，主要包括施工材料、機械、設(shè)備、生產(chǎn)對象及相關(guān)生產(chǎn)要素等。在施工過程中，物的不安全狀態(tài)出現(xiàn)概率較大。由于物具有不同形式、性質(zhì)的能量，物的不安全狀態(tài)的運動軌跡，一旦其與人的不安全行為的運動軌跡交叉，出現(xiàn)能量意外釋放，觸發(fā)事故的概率極大。如施工材料在進場之前未實施嚴格檢測，造成不合格材料用于工程結(jié)構(gòu)，給水利工程埋設(shè)了嚴重的安全隱患。隨著施工技術(shù)的發(fā)展，大型化、復雜化、自動化的施工機械設(shè)備占比越來越大，其正常運行與水利工程施工安全管理有著十分密切的關(guān)系。一旦機械設(shè)備缺乏有效的維修、養(yǎng)護和定期檢查，極易導致其機械性能降低，引發(fā)剛度不足、磨損、老化、腐蝕等隱患問題，若再加上操作人員缺乏必要的安全培訓或防護設(shè)施，是導致施工現(xiàn)場安全生產(chǎn)事故的直接原因。

1.2.3管理因素

管理因素主要體現(xiàn)在管理制度和施工技術(shù)等方面。由于施工工期緊等原因，部分從業(yè)單位僅關(guān)注水利工程的效率和進度，因此造成安全管理工作無法真正起到的督查作用，建立的安全管理制度難以有效地落地實施或制度不完善缺乏一定的針對性，導致安全管理浮于表面，尤其對于經(jīng)費較少的工程項目，安全管理制度流于形式的現(xiàn)象更為嚴重。施工技術(shù)管理不僅影響工程質(zhì)量也影響施工安全，尤其對于危險性較大的分部分項工程，若存在未有效落實班前安全技術(shù)交底、專項施工方案不合理等現(xiàn)象，極易造成施工作業(yè)過程難以滿足安全技術(shù)規(guī)范要求，導致事故頻發(fā)。

1.2.4環(huán)境因素

環(huán)境因素是施工現(xiàn)場的外部因素，主要包括采光照明、色彩標志、環(huán)境溫度和現(xiàn)場環(huán)境等。雖然環(huán)境因素相比其它因素的影響程度較小，但在安全管理中不可低估，在施工過程中需要根據(jù)工序特點及實際要求，采用針對性的方案以彌補環(huán)境因素的不利影響。

2 水利工程安全管理指數(shù)體系

2.1 指標體系

綜上所述，如圖1所示，水利工程安全管理指數(shù)體系的建立應考慮從業(yè)單位的管理特點和安全管理影響因素，文中將水利工程的綜合安全管理指數(shù)設(shè)置為各從業(yè)單位的安全管理分指數(shù)與其權(quán)重乘積之和，如式(1)所示：

(1)

式中，S—水利工程綜合安全管理指數(shù)；P—建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位等從業(yè)單位的安全管理分指數(shù)；I—從業(yè)單位相對應的權(quán)重；n—該水利工程的從業(yè)單位總數(shù)。

圖1 水利工程安全管理指數(shù)體系

2.1.1安全管理分指數(shù)體系結(jié)構(gòu)

根據(jù)安全系統(tǒng)論原理，從業(yè)單位安全管理分指數(shù)P由目標層、評價層、分析層和操作層所組成。以施工單位為例，目標層即為安全管理分指數(shù)；評價層為評價類別指數(shù)，如施工作業(yè)、船機設(shè)備、應急管理等，根據(jù)水利工程建設(shè)特點和行業(yè)領(lǐng)域特性，評價類別指標可合理調(diào)整和擴充；分析層就是將評價類別指數(shù)進一步分解為若干評價項目指數(shù)，屬于中間過渡層，通過評價項目指標可將評價層與操作層連接起來。如應急管理可分解為應急預案、應急演練和應急器材3個評價項目指數(shù)；操作層是將分析層的評價項目指數(shù)進一步細化到能夠直接進行評價的操作指數(shù)，如應急預案可細化為預案編制的完整性、救援人員配備的符合性兩個操作指數(shù)。操作層是安全管理指數(shù)體系的建立基礎(chǔ)，由于該層涉及的指數(shù)多，因此該層不設(shè)置權(quán)重便于操作計算，評價層和分析層中設(shè)置權(quán)重，具體如式(2)—(4)所示：

評價層：

(2)

分析層：

(3)

操作層：

(4)

式中，WPi、WUi—評價層中評價類別指數(shù)和分析層中評價項目指數(shù)對應的權(quán)重，其值的確定采用主觀和客觀相結(jié)合的方法。

2.1.2權(quán)重的確定

以評價層為例，首先確定各評價類別指數(shù)的重要性排序，基于專家調(diào)查法，以調(diào)查問卷的方式發(fā)給行業(yè)主管部門、專業(yè)技術(shù)、安全管理等領(lǐng)域?qū)＜遥ㄟ^多輪調(diào)研綜合確定各指數(shù)的重要性排序，避免專家主觀偏好或客觀認識上的不足引起的評判失誤，使確定結(jié)果基本一致和客觀。其次，根據(jù)專家給出的指數(shù)重要性排序結(jié)果，采用式(5)確定各指數(shù)相對應的權(quán)重值。

(5)

式中，ma—評價層的指數(shù)總數(shù)目；m—評價層各指數(shù)的重要性排序號，且m小于等于ma，m≤ma。分析層中WU的取值方法與評價層一致。

2.1.3評分規(guī)則

從業(yè)單位安全管理分指數(shù)體系的評分機制采用扣分制，滿分為100分。對于施工單位，分指數(shù)體系評分來源4個部分，分別是施工單位的自查評分、監(jiān)理單位的檢查評分、建設(shè)單位和上級行業(yè)主管部門的督查評分，評分頻率為每日一次，每月取評分統(tǒng)計的平均值作為安全管理分指數(shù)值；對于監(jiān)理單位，分指數(shù)體系評分來源3個部分，分別是監(jiān)理單位的自查評分、建設(shè)單位和上級行業(yè)主管部門的督查評分，評分頻率為每旬一次；對于建設(shè)單位，分指數(shù)體系評分來源兩個部分，建設(shè)單位的自查評分和水利行業(yè)主管部門的督查評分，評分頻率為每月一次。其他從業(yè)單位的指數(shù)評分可每月統(tǒng)計一次。

對于安全管理分指數(shù)的評分，根據(jù)式(4)對操作層內(nèi)操作指數(shù)進行評價打分，再根據(jù)式(3)將其評分結(jié)果與評價項目指數(shù)相對應的權(quán)重WUi相乘積得出分析層的評分，同樣根據(jù)式(2)得出評價層的評分，即為安全管理分指數(shù)得分。根據(jù)式(1)可知，S或P的數(shù)值越高，表明工程整體或從業(yè)單位的安全管理水平越高、安全管理越規(guī)范，反之數(shù)值越低，表明安全管理不到位、安全管理水平有待提高。根據(jù)評分值，可分為4個考核等級，見表1。

表1 水利工程綜合安全管理指數(shù)S和從業(yè)單位安全管理分指數(shù)P的考核等級劃分標準

2.2 評價指標

為了更好地客觀評價從業(yè)單位和水利工程整體的安全管理水平，在指數(shù)體系的基礎(chǔ)上，提出趨勢性評價指標和偏離性評價指標。

2.2.1趨勢性評價指標

(1)整體趨勢度MS。以某月的水利工程綜合安全管理指數(shù)Sn為計算基準值，提出整體趨勢量MS，用于判別水利工程整體安全管理水平的發(fā)展趨勢，具體如式(6)所示：

(6)

式中，MS—連續(xù)3個月綜合安全管理指數(shù)Sn、Sn-1、Sn-2之和的平均值。

(2)整體趨勢變化率ΔMS。

(7)

式中，Sn—本月綜合安全管理指數(shù)；Sn+1—次月綜合安全管理指數(shù)。

2.2.2偏離性評價指標

偏離度DI。針對水利工程的復雜特點，提出偏離度DI用于衡量各從業(yè)單位每月安全管理工作的成效，使后期安全管理工作的計劃安排更具有針對性，具體如式(8)—(9)所示。

(8)

(9)

式中，PE—本月各從業(yè)單位安全管理分指數(shù)之和的平均值。

3 算例

某水利工程涉及建設(shè)單位、監(jiān)理單位和施工單位，相應的權(quán)重設(shè)置為0.15、0.25、0.60，其余各層級權(quán)重根據(jù)專家調(diào)查法和式(5)確定。8、9月份，該工程分別發(fā)生了一起機械傷害事故和高處墜落事故，事故中未發(fā)生人員死亡，事故主要發(fā)生原因包括操作人員未及時培訓、安全技術(shù)交底未有效落實、機械設(shè)備帶病運轉(zhuǎn)、個人勞動防護用品未及時發(fā)放、現(xiàn)場防護措施局部缺失等。全年內(nèi)建設(shè)單位安全管理分指數(shù)值P1、監(jiān)理單位安全管理指數(shù)值P2、施工單位安全管理指數(shù)值P3和水利工程綜合安全管理指數(shù)值S的變化如圖2所示，全年內(nèi)評價指標的變化如圖3所示。限于篇幅，各分指數(shù)體系中具體數(shù)據(jù)不一一列出。

根據(jù)圖2可知，由于施工單位是水利工程建設(shè)的主體責任方，權(quán)重占比相對于其他從業(yè)單位要大，因此綜合安全管理指數(shù)S的變化趨勢與P3基本一致。但S的變化幅度與P3相比，較為平緩，如7—10月P3值為70、62、65、70，S值為73.95、66.40、72.00、74.45。其中對于9月份，根據(jù)表1的等級劃分標準，P3為等級Ⅲ，S為等級Ⅱ，因此僅根據(jù)S來分析水利工程整體的安全管理水平會出現(xiàn)偏差，有必要引入評價指標進行深入分析。

圖2 安全管理指數(shù)的時程曲線圖

圖3 評價指標的時程曲線圖

根據(jù)圖4可知，7—9月的整體趨勢度MS一直處于下降趨勢，10月MS值與9月基本持平，表明MS能夠考慮發(fā)生事故月份的前后影響。對于整體趨勢變化率ΔMS，4—9月均為負值，10—12月均為正值，其中7—10月ΔMS為-2.61%、-6.77%、-3.98%、0.24%，8月和9月的負向變化幅度最大與事故發(fā)生月的實際情況保持一致。對于偏離度DI，7—10月的指數(shù)值均大于1，分別為1.72、3.30、3.22、1.55，其余月份的指數(shù)值均小于1，其中事故發(fā)生月的指數(shù)值為3.30和3.22，較好地反映了各從業(yè)單位安全管理水平與水利工程整體性的偏差。綜合以上結(jié)果分析可知，如果整體趨勢度MS處于下降趨勢，且整體趨勢變化率ΔMS呈現(xiàn)出負向變化，應引起從業(yè)單位的重視，分析操作層各指數(shù)的扣分原因。對于偏離度DI，不僅可以作為評價指標也可以作為預警指標，當該數(shù)值大于1時，各從業(yè)單位應當預警，完善安全管理措施并有效落實。

4 結(jié)論

基于系統(tǒng)分析理論，建立包含目標層、評價層、分析層、操作層的安全管理指數(shù)體系，能夠考慮建設(shè)、監(jiān)理、施工等單位在安全管理中的作用，且整體趨勢度、整體趨勢變化率和偏離度等評價指標，能夠深入挖掘工程安全管理信息。通過算例應用表明，文中所建立的指數(shù)體系和評價指標能夠反映水利工程安全管理實際情況，可為從業(yè)單位實施預判、預警提供決策依據(jù)，在加強水利工程風險管控等方面具有一定的指導作用。但水利工程涉及的指數(shù)類型多而復雜，如何進一步簡化體系框架，并考慮決策、設(shè)計、施工、使用等工程全壽命周期指數(shù)體系是下一步研究重點。