水利水电工程全过程管理中的风险识别与应对策略研究
刘哲
邢台市水库事务中心 邢台 信都区 054000
引言:
水利水电工程特点是投资规模大、工期长、技术规范严格、环境影响因素多样。从设计到施工,每个阶段都有可能受到各种因素影响,引发各种风险问题。如果不能及时、准确地识别风险,将会造成工程进度滞后、投资费用超支、工程质量等问题,甚至带来不可挽回的损失。在此背景下,深入研究水利水电工程全过程管理中的风险识别与应对策略,对保证项目顺利推进,实现生态与经济协调发展就有着重要的现实意义。
一、水利水电工程全过程管理中的风险识别方法
(一)前期规划时期
一是地质勘探。利用遥感、GPS 和GIS 相结合的方法,精确获取地面和地下的地质数据,建立高精度的三维地质模型,对潜在的断层构造、滑坡体和岩溶发育带进行准确定位。保证风险识别的完整性和精度,为项目计划制定和实施提供重要的科学依据。二是水文监测和模拟。集成水文观测资料与水文模型,建立动态仿真情景,着重分析极端气候事件下的洪水演进过程,对各个区域的淹没范围、水深和持续时长进行精准识别,获取径流的时候出现的灾变特性,并对可能出现的工程风险进行综合评估。此外,基于长序列历史水文资料进行回归分析,参照工程设计规模和功能定位,评估枯水期水量供需不平衡对发电效率、灌溉保证率等产生的影响,为优化水利水电工程设计和风险防控策略制订提供科学依据。
(二)设计时期
一是 BIM 协同碰撞检测。建立结构、机电、给排水等信息融合的建筑模型平台,实现各个构件尺寸、位置、材料等信息的精确关联。利用该平台的碰撞检测作用,对关键技术风险进行精准识别。应用该技术,将设计过程中的隐患风险可视化,便于及时找出问题予以解决,以减少项目返工和投资损失。二是有限元分析,建模坝体、隧洞等关键工程,有效地模拟各种复杂工况,识别坝踵、坝趾等高应力区的破裂风险,预测岩爆和塌方等灾害。在温度荷载仿真方面,跟踪混凝土浇筑后的水化热传导,分析温度应力变化规律,较早地辨识由大温差引起的表层裂纹或深部裂纹扩展的发展态势。在此基础上,通过参数化分析材料本构关系,定量描述各种荷载组合作用下的结构安全系数,为进一步优化设计提供稳定参考。
(三)施工时期
一是物联网监测。在施工场地中构建多种传感器网络,实时获取结构变形、地基沉降、施工振动幅值等关系到施工安全性的重要指标。该系统采用分布式监控技术,在复杂的建设条件下进行可靠的数据收集,依据不同的危险程度,实时地调节采样频次,保证重点时期数据高密度覆盖。数据收集后及时传送,采用轻量化风险识别算法,实现毫秒级的数据清洗、特征提取和阈值比对。如果监测到的信息超出了预警限制,系统即刻发出预警信号,为后续风险处理提供更多有利时间。二是进度模拟和风险链分析,利用Project、Primavera软件,建立施工进度网络计划,集成各个施工过程的逻辑关系、工期参数等,建立可视化的进度管理模式【1】。接下来利用蒙特卡洛模拟方法,设置每一道工序历时的概率分布函数,模拟上千次的进度执行历程,得到关键路径中各个工序的延误概率以及整个项目工期延误风险数值,高效地辨识由于设备故障、建材短缺、极端天气等诸多不确定因素引起的工期延迟风险。在此基础上,利用风险传导链分析模块,跟踪单个风险因子,对随后相关施工步骤影响进行分析,识别风险扩散的重点和薄弱环节,便于进行针对性风险防控。
二、水利水电工程全过程管理中的风险应对策略
(一)决策时期
一是全方位调查。在建设之前,组织水文、地质、气象、生态等方面的专家队伍,进行系统的勘测工作。综合运用遥感测绘、钻探取样和长期监测等方法,精确获取流域水文特征、地层岩性分布、极端气候事件频次、生态敏感区分布等关键要素。以此为基础规划差别化的施工方案,从项目规模、选址布局、建设技术等进行比较分析。同步引入具有实际工作经验的业内专业人士,审查项目可行性研究报告。审查内容应涵盖坝体结构稳定性、泄洪能力设计、投资回报率、运行维护费用、移民安置、区域经济发展等,产出量化风险评估报告。二是预测政策风险。建立系统的政策资讯追踪体系,对全国和各地区的水利水电产业发展变化进行实时监控,覆盖产业规划、环保标准、审批流程等重点环节。同时,构建相关的政策影响评估模型,量化研究政策变化而导致的成本波动、工期调整和合规性风险,在此基础上,建立分级响应,对于有把握的,将可适应设计纳入到工程计划之中。对于具有不确定因素的,需要留下一定的实施余地,清楚触发条件和对策。
(二)设计时期
一是设计品质控制。对设计组织工作经验和资质进行严格审核,结合现行国家标准、行业规范和当地规范,将工程等级、抗震设防和生态红线等重要指标列入设计导则中,以防止由于规范不够明晰而造成后续安全隐患。其次,构建多层级的设计成果评审制度,第一阶段主要检查基本资料的真实性,比如水文观测资料和地质调查报告。第二阶段重点关注坝体稳定性、泄洪系统承载力等关键指标;第三阶段重点关注建设方案技术可行性、水土保持方案实施可行性等。二是动态设计调节。如果发现现场揭露的地质情况与已有勘测结果有出入,要及时进行补充勘测,由专家队伍进行针对性的勘测,获得精确的地层结构、岩土力学参数和水文地质资料。结合现场实测数据,开展多个方案对比,对结构布置、荷载参数和工艺进行优化,实现与现场地质情况的良好匹配【2】。其次,建立BIM 应用系统,利用可视化仿真和碰撞检测等手段,对设计方案进行多维检验,检查结构空间冲突和管线相互干扰等隐患。模拟工况推演,分析重点部位受力状况、水流形态等,为优化设计参数提供有效参考。
(三)施工时期
一是风险预防。制定完善的安全生产监管体系,界定各个层次的责任主体,构建横向到边、纵向到底的责任网,保证制度条款涵盖施工过程的各个阶段。每周进行一次全方位检查,主要检查脚手架搭设的立杆间距、扫地杆安装等是否满足专门施工计划;临时用电系统接地电阻值和漏电保护器灵敏度;起重机械、搅拌设备等特殊设备的操作参数和维护记录。对存在的问题进行隐患治理后再检查,确定整治人员和时间节点,对存在的严重问题要及时停工治理。二是进度风险管理。根据项目技术规范和合约条款,制定层次清晰的施工进度规划。清晰划分基础施工、主体浇筑、设备安装等重点环节,利用 WBS 限定各个施工步骤的起始和结束时间。引进专业工程管理系统,构建数字化控制平台,在线录入资源投入和施工完成情况等相关信息,自动生成曲线图和计划基线的偏差分析报告,精确定位延误风险点。针对设计变更、恶劣天气等因素造成的施工延误,建立成因追溯体系,与关键路线方法相融合,提出有针对性的对策措施。在非重要环节采取平行作业缩短施工周期,在重点生产线实行三班制赶工,同时协调物资采购配送和施工班组调配,以保证总体工期不受影响。
结语
总之,水利水电工程全过程管理中的风险识别与应对策略研究应用,对于水利水电工程建设管理具有至关重要的现实意义,要持续加强对这一工作的关注程度,结合实际的水利水电工程建设管理实况,开展针对性的风险识别,进行针对性风险防范和应对处理,并结合不同时期遇到的不同风险问题制定不同的应对对策,构建长效稳定的水利水电工程运维环境。
参考文献:
[1] 吴敏 , 周伟 , 黄涛 . 多目标约束下水利水电工程运营期风险评估与应对策略 [J]. 水利水电技术 ,2023,54(2):12-21.
[2] 王强 , 李建军 , 张明 . 水利水电工程全生命周期风险识别的系统动力学模型构建 [J]. 水利学报 ,2021,52(3):351-362.