病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固前期工作評(píng)價(jià)方法及指標(biāo)體系研究與應(yīng)用

洪文浩，周清勇，陳結(jié)文，萬 玲，唐林波，劉小斌

（1.江西省鄱陽湖水利樞紐建設(shè)辦公室，江西 南昌，330009；2.江西省水利科學(xué)院，江西 南昌，330029）

0 引 言

水庫加固前期工作是水庫除險(xiǎn)加固項(xiàng)目的重要環(huán)節(jié)，前期工作的成效直接影響除險(xiǎn)加固整個(gè)工程項(xiàng)目的進(jìn)展及效果等，因此如何對(duì)水庫加固前期工作做出客觀的評(píng)價(jià)，從而挖掘制約影響前期工作的重要因素，找出不足，為改進(jìn)和完善加固前期工作，進(jìn)而為水庫除險(xiǎn)加固工作的順利推進(jìn)提供技術(shù)參考。

加固前期工作主要包括：大壩安全鑒定、水庫加固初步設(shè)計(jì)、水庫加固施工圖設(shè)計(jì)、水庫除險(xiǎn)加固工程招投標(biāo)等，上述環(huán)節(jié)層層相扣，相互影響。為了對(duì)整個(gè)前期工作作出合理、客觀的評(píng)價(jià)，需列出上述各環(huán)節(jié)的主要影響指標(biāo)，為后續(xù)深入查找前期工作環(huán)節(jié)存在的不足奠定基礎(chǔ)。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料[1～5]，結(jié)合江西省病險(xiǎn)水庫加固特點(diǎn)，確定各環(huán)節(jié)指標(biāo)影響因子，并采用模糊綜合評(píng)判方法[6]，參考業(yè)內(nèi)專家觀點(diǎn)及建議，通過查詢水庫除險(xiǎn)加固相關(guān)資料、文件及現(xiàn)場調(diào)研等，建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，同時(shí)，針對(duì)相關(guān)指標(biāo)制定專家打分細(xì)則，使其更具針對(duì)性和可操作性。

1 模糊綜合評(píng)判法

模糊綜合評(píng)判法[7]是一種借助層次分析法[8]建立判斷矩陣、分配權(quán)重等環(huán)節(jié)，依據(jù)模糊數(shù)學(xué)的隸屬度理論[9]將不確定性的表述轉(zhuǎn)換為確定性的量化，從而對(duì)某一事物（事件）做出總體評(píng)判的評(píng)價(jià)方法。

1.1 指標(biāo)體系及判斷矩陣的建立

根據(jù)層次分析法的相關(guān)理論，收集病險(xiǎn)水庫加固前期工作的相關(guān)資料，從中選取其關(guān)鍵影響因子，并建立影響因素遞階層次關(guān)系[9]，推求判斷矩陣。通過選取的主要影響因子兩兩比較，確定其相對(duì)重要性，以此得到相關(guān)重要性數(shù)值，從而進(jìn)一步構(gòu)建相關(guān)階層的判斷矩陣。

需要特別說明的是：確定病險(xiǎn)水庫加固前期工作的各階段相關(guān)評(píng)判指標(biāo)及其指標(biāo)評(píng)分細(xì)則的制定、指標(biāo)具體打分等均需要借助業(yè)內(nèi)專家的建議和意見。

1.2 各指標(biāo)的相關(guān)權(quán)重計(jì)算

1.2.1 判斷矩陣的構(gòu)建及一致化

通過對(duì)同一階層影響因子兩兩之間相對(duì)重要性比較，參照表1中的“判斷矩陣重要性比較取值系數(shù)”，得到如下判斷矩陣M1；為盡量避免主觀性及人為性產(chǎn)生的影響，盡可能地排除違背常識(shí)性的評(píng)判結(jié)果，使得構(gòu)造的判斷矩陣具有大體的一致性，所以需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，以此得到模糊一致性矩陣W。

表1 判斷矩陣重要性比較取值系數(shù)

1.2.2 權(quán)重的求解

通過式（2），可求解得到相關(guān)階梯層次的權(quán)重Ai：

1.3 模糊映射關(guān)系矩陣的構(gòu)建

所謂模糊映射關(guān)系矩陣，是指針對(duì)某一層影響因素的各個(gè)指標(biāo)，通過專家評(píng)分，結(jié)合評(píng)分等級(jí)統(tǒng)計(jì)結(jié)果所得到的矩陣。具體步驟如下：①提供病險(xiǎn)水庫加固前期工作的相關(guān)資料給專家閱覽，必要時(shí)，聘請(qǐng)專家前往水庫實(shí)地考察調(diào)研；②制定各指標(biāo)因素評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)分（各個(gè)環(huán)節(jié)）等級(jí)參照表；③根據(jù)專家評(píng)分結(jié)果，統(tǒng)計(jì)分析某一階層對(duì)應(yīng)級(jí)別所占的百分比；④得到模糊映射關(guān)系矩陣。

表2 指標(biāo)因素評(píng)分等級(jí)參照表

其中，分值矩陣Fi=UT=[（90+100）/2，（80+89）/2，（70+79）/2，（60+69）/2，（0+59）/2]T=[95，84.5，74.5，64.5，29.5]T。按照上述步驟，可得到Ri（i=1，2，3……）。

1.4 評(píng)判原理及方法

通過本文提出的水庫加固前期工作評(píng)價(jià)理論方法體系，借助評(píng)判矩陣推求相關(guān)權(quán)重，以此組建模糊映射關(guān)系矩陣，通過矩陣乘法運(yùn)算，得到目標(biāo)矩陣，將目標(biāo)矩陣與分值矩陣進(jìn)行乘法運(yùn)算，得到病險(xiǎn)水庫加固前期工作總得分，即可判定其加固前期工作的滿意度情況（見表 3）。

表3 加固前期工作滿意度評(píng)判表

2 加固前期工作評(píng)價(jià)

2.1 指標(biāo)體系的構(gòu)建

病險(xiǎn)水庫加固前期工作評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見表4。

表4 加固前期工作評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.2 評(píng)分細(xì)則

針對(duì)上述病險(xiǎn)水庫加固前期工作的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，結(jié)合“四級(jí)指標(biāo)”，提出相應(yīng)的評(píng)分細(xì)則，其中，每一指標(biāo)對(duì)應(yīng)的評(píng)分細(xì)則，需結(jié)合相關(guān)規(guī)范及工程實(shí)際情況作出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)評(píng)判，以此進(jìn)行量化，限于篇幅，表中以“安全鑒定階段Q1”中的“現(xiàn)場檢查（檢測）Q11”為列舉，對(duì)該項(xiàng)對(duì)應(yīng)的評(píng)分細(xì)則作出具體說明（見表4）。

影響安全鑒定[10]階段Q1的主要因素包括：現(xiàn)場檢查（檢測）Q11、地質(zhì)勘察Q12、安全鑒定報(bào)告Q13、成果審查Q14。其中，影響“現(xiàn)場（檢測）Q11”的因素包括：參與的檢查人員Q111、項(xiàng)目檢查（檢測）的手段、方法Q112、檢查（檢測）工作的全面性Q113、檢查報(bào)告結(jié)果的整理Q114。其余類同。

2.2.1“現(xiàn)場（檢測）Q11”指標(biāo)選取原則

安全鑒定現(xiàn)場檢查工作是一個(gè)不可或缺的重要步驟，現(xiàn)場安全檢查工作的好壞直接影響鑒定結(jié)果的可靠性，一般來說主要有以下影響因素，如：“參與的檢查人員情況”、“檢測的手段及方法”、“檢測工作的全面性”、“檢測報(bào)告結(jié)果的整理情況”等；另外，還有其他影響因素，如由于建設(shè)年代久遠(yuǎn)等原因，有些水庫提供一些資料，很多都與實(shí)際情況有差別，有些資料可信度極低。當(dāng)?shù)卮迕窦肮芾砣藛T根據(jù)回憶反映的情況，也具有一定的隨意性；有些水庫安排的踏勘時(shí)間緊，很多現(xiàn)場項(xiàng)目不能到位，為后期工作留下隱患；甚至有些水庫根本就沒有進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，危害更為嚴(yán)重。

2.2.2 評(píng)分項(xiàng)目及評(píng)分細(xì)則

（1）“參與的檢查人員Q111”評(píng)分細(xì)則

本項(xiàng)指標(biāo)總分為100分，主要從參與人員的專業(yè)結(jié)構(gòu)、具體數(shù)量及參與人員的總體綜合素質(zhì)、專業(yè)人員的工程經(jīng)驗(yàn)等方面考慮酌情給分。具體可參照如下原則評(píng)分：

①從事水工、地質(zhì)、水文、結(jié)構(gòu)、金屬結(jié)構(gòu)（機(jī)電）等技術(shù)人員中，項(xiàng)目現(xiàn)場檢查、調(diào)研中缺少相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員，扣除總分30%。②參與現(xiàn)場檢查的總?cè)藬?shù)少于5人的扣除總分的20%。③項(xiàng)目現(xiàn)場檢查、調(diào)研中，參與的相關(guān)專業(yè)人員齊全、總?cè)藬?shù)達(dá)到5人及以上，可得滿分。

（2）“項(xiàng)目檢查（檢測）的手段、方法 Q112”評(píng)分細(xì)則

本項(xiàng)指標(biāo)總分為100分，主要從檢查手段、方法的先進(jìn)性、合理性進(jìn)行評(píng)分。評(píng)分原則參照如下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，專家也可根據(jù)實(shí)際情況酌情給分：

①水工建筑物的相應(yīng)部位采用了相對(duì)應(yīng)儀器及方法進(jìn)行檢查（諸如金屬銹蝕探測儀、超聲波檢測儀、混凝土強(qiáng)度回彈檢測儀、尺具等）且無遺漏部位，則可得滿分。②相關(guān)部位沒有采用相應(yīng)的檢測儀器及方法或存在漏（部位）檢等，應(yīng)扣除總分40%。

（3）“檢查（檢測）工作的全面性Q113”評(píng)分細(xì)則

本項(xiàng)指標(biāo)總分為100分，主要從現(xiàn)場檢查及現(xiàn)場檢測進(jìn)行全面性分析評(píng)價(jià)。具體評(píng)分一般可從以下幾方面考慮，根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)結(jié)合具體情況可酌情評(píng)分：

①由專業(yè)技術(shù)人員組成的檢查組對(duì)水庫各主要建筑物（諸如大壩、涵管、溢洪道、隧洞）各部位進(jìn)行了仔細(xì)的檢查和分析并采用直接和間接手段（借助相關(guān)儀器）對(duì)其進(jìn)行檢測分析；②對(duì)各組成部位的混凝土及相關(guān)金屬結(jié)構(gòu)都進(jìn)行了相關(guān)的檢查、探測；③對(duì)運(yùn)行管理制度、大壩安全監(jiān)測設(shè)施都進(jìn)行了相應(yīng)的問詢、現(xiàn)場檢測、查勘等。④對(duì)相關(guān)建筑物相應(yīng)部位進(jìn)行拍照、錄像等。若具體項(xiàng)目能滿足上述4條，則該指標(biāo)可得滿分，反之，按總分的40%計(jì)算；其他情況，專家可依據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合具體情況可酌情評(píng)分。

（4）“檢查報(bào)告結(jié)果的整理Q114”評(píng)分細(xì)則

本項(xiàng)指標(biāo)總分為100分，一般可從以下幾方面評(píng)價(jià)評(píng)分：若該項(xiàng)指標(biāo)同時(shí)滿足以下幾條，則可得滿分；不能同時(shí)滿足，只得總分40%；其他情況，專家也可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行給分。①針對(duì)現(xiàn)場檢查所得出的結(jié)果，文字表達(dá)精煉準(zhǔn)確；對(duì)各建筑各部位病險(xiǎn)情況均有評(píng)價(jià)和描述、無漏項(xiàng)；并且文字的描述與實(shí)際檢測、檢查分析得到的結(jié)論完全一致、不存在人為改動(dòng)參數(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)論等現(xiàn)象；②報(bào)告中圖文并茂（插有各建筑物相應(yīng)部位病險(xiǎn)照片、圖片，并有相應(yīng)的文字說明）；③現(xiàn)場檢查、檢測結(jié)果來源、公式、表格均滿足現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范。

3 工程實(shí)例

3.1 工程簡況

某水庫位于江西省九江市境內(nèi)[11]，壩址位于江西省修水縣四都鎮(zhèn)堝頭村，距修南干線公路6km，是一座具有灌溉、發(fā)電、防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫。

該水庫于2009年9月完成安全鑒定工作，2013年2月完成除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)工作，2014年8月開工建設(shè)，2016年3月完工并投入運(yùn)行。

通過收集水庫相關(guān)資料及現(xiàn)場調(diào)研，采用本文提出的評(píng)價(jià)方法，針對(duì)加固前期工作，選取該階段的主要影響指標(biāo)，對(duì)照評(píng)分細(xì)則建立相關(guān)矩陣，通過計(jì)算得到相應(yīng)分值，以此做出評(píng)價(jià)。

3.2 評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)本文提出的上述方法及步驟，計(jì)算得到的加固前期工作指標(biāo)權(quán)重集、相關(guān)指標(biāo)模糊映射矩陣，可計(jì)算水庫加固前期工作滿意度實(shí)際總得分：

（1）加固前期工作各階段權(quán)重矩陣

（2）加固前期工作各階段模糊映射矩陣

（3）計(jì)算結(jié)果及評(píng)價(jià)

① 加固前期工作Q計(jì)算模糊映射矩陣：

② 加固前期工作實(shí)際得分F：F=Q×UT=92.40

從上述計(jì)算推求四個(gè)階段（安全鑒定階段Q1、初設(shè)階段Q2、施工圖設(shè)計(jì)階段Q3、招、投標(biāo)階段Q4）工作的得分情況來看，均處于“良好”的水準(zhǔn)，但從總體計(jì)算結(jié)果而言，雖然該水庫加固前期相關(guān)工作總體處于“良好”水平，但仍有1.5%的比例處于“較差”的效果區(qū)間，因此，還存在改進(jìn)和完善的空間。

4 結(jié)語

本文采用模糊數(shù)學(xué)相關(guān)理論方法，對(duì)水庫加固前期工作中涉及的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及影響因素指標(biāo)進(jìn)行了提煉，并構(gòu)建了相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，制定了相應(yīng)的評(píng)分細(xì)則。同時(shí)，選取某水庫的加固前期工作作為工程實(shí)例進(jìn)行了分析應(yīng)用，評(píng)價(jià)結(jié)果表明，理論計(jì)算成果與工程實(shí)際基本吻合，該階段總體處于“良好”水平。該方法為類似工程的評(píng)價(jià)提供了新的途徑，同時(shí)，可根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象制定可行適用的指標(biāo)評(píng)分細(xì)則。