高放射性廢物地下實驗室施工風險管理模式

彭　崢， 韓　陽， 劉競戈

(解放軍理工大學國防工程學院， 江蘇南京 210007)

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高放射性廢物地下實驗室施工風險管理模式

彭崢， 韓陽， 劉競戈

(解放軍理工大學國防工程學院， 江蘇南京 210007)

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

風險管理；施工；全過程；動態管理

近年來，隨著我國對核能利用的增加，核電廠、核工業等消耗單位產生的核廢料也呈增加趨勢。核廢料中包含多種放射性物質，衰減周期長，產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)進行處置，以達到使其完全隔絕在人類生存環境之外的目的。

將高放廢物安全、穩定、可靠地與人類生存圈隔離長達近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。處置工程的建設面臨著復雜的選址、建造和不易進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處置工程前先探索性地建立一個或多個規模相對較小的地下設施，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，為處置庫建設奠定科研基礎和提供實踐經驗。一般稱這類地下設施為高放廢物地質處置地下實驗室(URL)。

目前，國內系統地對深地下工程施工風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險進行分析，并沒有建立一套串聯施工全周期的全面、合理、通用的風險評價指標體系。至于高放廢物地質處置地下實驗室施工風險管理這方面，全國唯一的地下實驗室仍處于建設當中。

綜上所述，以地下實驗室施工為背景，充分考慮當地的地形和地質條件以及深地下工程的環境、施工難度等因素，采取動態加靜態風險管理方式建立起一套深地下工程全周期施工風險管理模式，從而在未來的地質處置庫建設過程中實現對施工風險的動態追蹤和及時控制。

1　風險管理模式

本文采用靜態+靜態風險管理方法，有效結合兩者優點，建立起一套高效的施工全過程風險管理模式(圖1)，該模式將整個管理分為基礎層、判斷層、管理層和目標層。當施工過程出現問題，管理層能進行有效地調節應對。

圖1　施工全過程風險管理模式構架

以整個施工過程為風險管理對象，可以得到管理模式的基礎過程如下。

(1)進行靜態風險管理。

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

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

(4)對動態風險管理結果進行判斷，如果達到風險管理目標，管理結束；如果仍未達到，則重新進行，直至最終達到目標。

2　施工風險管理流程

2.1靜態風險管理

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

式中：P表示風險因素發生的概率(即風險發生的可能性)；C表示風險損失；L表示風險的可控制性。對于風險發生的概率P與風險損失C，借鑒等風險圖法的原理思想，地鐵項目施工風險的發生概率P應該包含發生Py與不發生Pn兩個方面。而風險損失C對應發生下的損失Cy和不發生下的非損失Cn。借助效用理論的相關知識，可以認為風險事件的發生情況下的評價與風險不發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。依據基本的風險計算公式R=P×C，推導出該公式。

施工中存在許多風險：小概率事件，一旦發生，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(L)，并直觀地將事故可能造成的各方面損失統一用經濟損失替換。以完成對風險因素的初步篩選。

2.2動態風險管理

2.2.1風險界定

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

2.2.2風險識別

風險辨識階段是整個風險管理過程中的重點環節，也是一切風險管理的基礎，更是下一步進行風險分析研究及制定風險控制措施的前提。

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

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

表1　施工風險辨識清單

2.2.3風險評價

風險評價方法的趨勢正向定量和綜合分析遞進。在這些方法當中，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的事故樹法應用較廣。本文以模糊數學綜合評價法為例，對該過程進行說明。

(1)以單元劃分為基礎，建立風險集，即風險矩陣G。

(2)建立風險評價集，采用專家調查法向專門從事深地下施工的專家和專業人員(一般不少于10人)致函詢問，并根據反饋結果以及今年來的相關案例數據來確定風險集合中各風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重以及一致性驗算。

歸一化后得到各項的權重：

wc即為該判斷矩陣的權重向量。

先計算最大特征值λmax，再進行一致性檢驗：

式中：(Cw)i為向量(Cw)的第i個元素；n為矩陣的階數。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RI

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

式中：n為風險評估單元數。

(4)選用適用的模糊算子對指標權重和隸屬度進行合成，最終得到被評估對象的模糊綜合評價結果：

C=V·S

式中模糊算子的類型眾多，可根據實際情況選舉，這里就不再一一介紹。

2.2.4風險控制

在評價結果的基礎上，采用風險回避、風險轉移、風險緩和及風險自留的手段，制定相應措施，形成施工風險控制表。

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

3　結論

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

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

(3)該管理模式能夠有效地降低風險發生的可能性，通過反饋體系能夠及時有效地采取相應的防范措施，以減少風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，研究方向為環境巖土工程。

F272.35

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[定稿日期]2016-03-09