高放射性废物地下实验室施工风险管理模式

2016-09-14刘竞戈

四川建筑 2016年4期

关键词：废物风险管理评价

彭　峥，韩　阳，刘竞戈

(解放军理工大学国防工程学院，江苏南京 210007)

高放射性废物地下实验室施工风险管理模式

彭峥，韩阳，刘竞戈

(解放军理工大学国防工程学院，江苏南京 210007)

通过对多种风险分析方法的研究，将静态风险管理和动态风险管理进行有效结合，从而提出更为全面、合理并切合地下实验室施工实际的风险界定、辨识、评价和控制的静动态风险管理过程构架，建立起一整套具有系统、高效且具有代表性和适用性的高放废物地质处置地下实验室施工全过程风险管理模式。该风险管理模式与以往工程项目中采用风险管理模式相比，有效提高了项目风险管理的整体性和规范性，并可现实对全过程的风险把握和动态追踪，同时通过对工程项目风险评估单元进行划分，对施工风险因素评判等关键环节进行灵活变通，具有较强的可操作性和通用性。

风险管理；施工；全过程；动态管理

近年来，随着我国对核能利用的增加，核电厂、核工业等消耗单位产生的核废料也呈增加趋势。核废料中包含多种放射性物质，衰减周期长，产生的放射性辐射将给人类的健康带来危害，对人们安全生活来说是一大隐患。因此，必须对高放射性废物(简称高放废物)进行处置，以达到使其完全隔绝在人类生存环境之外的目的。

将高放废物安全、稳定、可靠地与人类生存圈隔离长达近10000年左右的时间是安全处置高放废物的基本要求，也是面临的最大难题。处置工程的建设面临着复杂的选址、建造和不易进行安全评估工作等困难。为了克服这些困难，许多国家都要求在建造高放废物地质处置工程前先探索性地建立一个或多个规模相对较小的地下设施，以用于验证处置工程的可行性、安全性等，以及做一些验证性的试验，为处置库建设奠定科研基础和提供实践经验。一般称这类地下设施为高放废物地质处置地下实验室(URL)。

目前，国内系统地对深地下工程施工风险管理这一方面的研究还很少，一些研究也仅仅是对宏观上存在的风险进行分析，并没有建立一套串联施工全周期的全面、合理、通用的风险评价指标体系。至于高放废物地质处置地下实验室施工风险管理这方面，全国唯一的地下实验室仍处于建设当中。

综上所述，以地下实验室施工为背景，充分考虑当地的地形和地质条件以及深地下工程的环境、施工难度等因素，采取动态加静态风险管理方式建立起一套深地下工程全周期施工风险管理模式，从而在未来的地质处置库建设过程中实现对施工风险的动态追踪和及时控制。

1　风险管理模式

本文采用静态+静态风险管理方法，有效结合两者优点，建立起一套高效的施工全过程风险管理模式(图1)，该模式将整个管理分为基础层、判断层、管理层和目标层。当施工过程出现问题，管理层能进行有效地调节应对。

图1　施工全过程风险管理模式构架

以整个施工过程为风险管理对象，可以得到管理模式的基础过程如下。

(1)进行静态风险管理。

(2)对静态风险管理进行判断。风险等级在可控制范围之内，则该风险因素满足要求，进行下一项风险因素判定。

(3)如果风险等级在可控范围之外，则通过动态风险管理对风险进行重新界定。按照风险识别→风险评价→风险能控制流程，对风险等级进行确定并制定相应的措施。

(4)对动态风险管理结果进行判断，如果达到风险管理目标，管理结束；如果仍未达到，则重新进行，直至最终达到目标。

2　施工风险管理流程

2.1静态风险管理

针对深地下工程并没有一个通用的风险计算公式，因此本文通过对大量风险案例的分析及风险可控性指标(L)的引入，构建出一个直观的风险计算公式：

式中：P表示风险因素发生的概率(即风险发生的可能性)；C表示风险损失；L表示风险的可控制性。对于风险发生的概率P与风险损失C，借鉴等风险图法的原理思想，地铁项目施工风险的发生概率P应该包含发生Py与不发生Pn两个方面。而风险损失C对应发生下的损失Cy和不发生下的非损失Cn。借助效用理论的相关知识，可以认为风险事件的发生情况下的评价与风险不发生下的评价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。依据基本的风险计算公式R=P×C，推导出该公式。

施工中存在许多风险：小概率事件，一旦发生，损失难以接受；大概率事件，损失微乎其微。本文通过引入可控性指标(L)，并直观地将事故可能造成的各方面损失统一用经济损失替换。以完成对风险因素的初步筛选。

2.2动态风险管理

2.2.1风险界定

按照项目施工的分项、分部、单位和单项工程，将整个施工风险划分成不同的区域的评估单元，将整个项目拆分，通过层层细分，以实现对项目施工过程中存在的风险“一网打尽”。建立单元划分矩阵：G=[G1, G2, G3, …, Gn]T。

2.2.2风险识别

风险辨识阶段是整个风险管理过程中的重点环节，也是一切风险管理的基础，更是下一步进行风险分析研究及制定风险控制措施的前提。

(1)将人员(R)、机械(J)、材料(L)、方法措施(F)、环境(H)五大诱因归类为风险的五大类，建立风险类别矩阵B=[R, J, L, F, H].

(2)结合风险因素和评估单元2各风险辨识维度，对施工全过程风险进行一一识别，考虑风险之间交叉融合的复杂关系，并填写施工风险辨识清单，如表1所示。

表1　施工风险辨识清单

2.2.3风险评价

风险评价方法的趋势正向定量和综合分析递进。在这些方法当中，层次分析法、层次分析—模糊综合评价方法、贝叶斯评价法和传统的事故树法应用较广。本文以模糊数学综合评价法为例，对该过程进行说明。

(1)以单元划分为基础，建立风险集，即风险矩阵G。

(2)建立风险评价集，采用专家调查法向专门从事深地下施工的专家和专业人员(一般不少于10人)致函询问，并根据反馈结果以及今年来的相关案例数据来确定风险集合中各风险对工程的影响程度，得到判断矩阵C，并求得判断矩阵的相对权重以及一致性验算。

归一化后得到各项的权重：

wc即为该判断矩阵的权重向量。

先计算最大特征值λmax，再进行一致性检验：

式中：(Cw)i为向量(Cw)的第i个元素；n为矩阵的阶数。由上式计算出的λmax来计算CI值，即一致性检验：

表2　一致性指标RI

(3)对风险辨识清单中的风险评估单元或子单元进行模糊估计：建立风险评估单元隶属度评判清单。评判过程中，专家对风险矩阵中的每一个风险以此进行评判，每类指标中有五个级别可供选择，每个专家通过自身的认知进行判断以选择最符合工程实际的等级，不得重复投，然后将投票结果汇总，投票总数在此类所占比率就是相应的隶属度。以此类推，形成风险隶属度清单。

式中：n为风险评估单元数。

(4)选用适用的模糊算子对指标权重和隶属度进行合成，最终得到被评估对象的模糊综合评价结果：

C=V·S

式中模糊算子的类型众多，可根据实际情况选举，这里就不再一一介绍。

2.2.4风险控制

在评价结果的基础上，采用风险回避、风险转移、风险缓和及风险自留的手段，制定相应措施，形成施工风险控制表。

对地下实验室主要风险因素进行总体评价及整理后，将风险因素划分成自然风险、技术风险、管理风险、行为风险以及遗留风险。针对不同类型的风险制定相应的风险控制措施，并制定施工风险控制表。