一种基于风险矩阵的水工程安全生产风险分级评价方法

摘要

本发明公开了一种基于风险矩阵的水工程安全生产风险分级评价方法，包括如下步骤：S1、收集水工程的基本资料，以及水工程运行管理、安全生产过程中的管控措施、运行现状资料；S2、依据分类量化或定性描述，对事故发生可能性L值的初始参数进行量化赋分，初始参数包括暴露于危害的频繁程度或危害出现的频次、管控措施状态和运行周期内的工作性态；S3、依据L值的初始参数确定危险源的计算中间值，依据计算中间值所在区间确定L值；S4、对危险源造成的危害严重程度进行赋分，确定S值；S5、依据风险矩阵公式R＝L×S计算风险程度R值，并进行风险等级划分。本发明采用上述风险评价方法，考虑全面，指标细化，评估速度快，评估效果好。

权利要求

1.一种基于风险矩阵的水工程安全生产风险分级评价方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、评价准备；收集水工程的基本资料，以及水工程运行管理、安全生产过程中针对已辨识出的危险源实际执行的管控措施、运行现状资料；

S2、依据分类量化或定性描述，对事故发生可能性L值的初始参数进行量化赋分，初始参数包括管控措施状态M、暴露于危害的频繁程度或危害出现的频次E和运行周期内工作性态C；

S3、依据L值的初始参数确定危险源的计算中间值，依据计算中间值所在区间确定L值；

S4、对危险源造成的危害严重程度进行赋分，确定S值；

S5、依据风险矩阵公式R＝L×S计算风险程度R值，并进行风险等级划分；

其中，步骤S1中，计算准备的具体步骤如下：

S11、收集水工程基本资料，包括但不限于工程等别、工程规模、特征水位；

S12、对已辨识完成的水工程危险源，按构(建)筑物类、金属结构类、设备设施类、作业活动类、环境类和管理类进行分类，并分析危险源可能发生事故的事故诱因、事故类型以及预估事故可能导致的人员伤亡、财产损失；

S13、根据水工程运行管理考核办法、考核标准，结合事故诱因，制定水工程危险源管理措施、工程技术措施、教育培训措施、个人防护措施、应急处置措施的管理技术标准；

S14、依据上述管理技术标准，对危险源实际执行的管控措施状态进行分析评估；

步骤S2中，管控措施状态M的赋分标准如下：

暴露于危害的频繁程度或危害出现的频次E的赋分标准如下：运行周期内工作性态C的赋分标准如下：

步骤S3中，构(建)筑物类、金属结构类、设备设施类危险源的中间值X＝M×C，作业活动类、环境类危险源的中间值Y＝M×E，管理类危险源的中间值由M直接确定；

步骤S3中，L值确定标准如下：

步骤S4中，具体步骤如下：

S41、对事故造成危害的严重程度S值的初始参数进行量化赋分，初始参数包括上游水位H，是否汛期、地震特殊工况T；

上游水位H的赋分标准如下：

是否汛期、地震等特殊工况T的赋分标准如下：

S42、判断危险源与水库大坝挡水建筑物结构安全、防洪调度是否直接相关；若直接相关，计算中间值Z＝H×T，然后根据公式S＝G(Z)确定S值；若不相关，则进行下一步；

S43、判断危险源造成的伤亡人数和经济损失是否可量化统计；若可量化统计，则根据公式S＝H(U)确定S值；若不可量化统计，则根据公式S＝QS定性描述直接确定S值；

步骤S5中，危险源风险等级D判定函数fD表达式如下：

说明书

一种基于风险矩阵的水工程安全生产风险分级评价方法

技术领域

[0001] 本发明涉及水工程技术领域，尤其是涉及一种基于风险矩阵的水工程安全生产风险分级评价方法。

背景技术

[0002] 水作为基础性、战略性的自然资源，在流域和区域的开发利用过程中，受人口增长、城镇化进度以及流域和区域经济社会发展和产业结构等因素影响，形成了与流域和区域经济社会发展、产业结构和城镇化特点相适应的用水结构。在科技进步前提下，不断提高水的利用效率和效益，实现水资源的可持续利用，是支撑着流域和区域经济可持续发展的强劲保障。为实现水资源的合理支配，国家在江河、湖泊和地下水源上建设了调配和保护水资源的各类水工程。水工程在对经济发展、社会进步发挥巨大推动作用的同时，对生态环境同样具有积极作用。水工程通过调节水量丰枯，合理配置水资源，防止河道断流，减轻水旱灾害损失，抵御洪涝灾害对生态系统的冲击，同时也改善了干旱与半干旱地区的生态状况等，充分发挥了河流的各种功能，促进了社会经济的发展。

[0003] 为科学评价水工程运行管理、安全生产过程中危险源风险等级，有效防范生产安全事故，水利部及其他相关部门会定期下发指导意见。根据《水利部办公厅关于印发水利水电工程(水电站、泵站)运行危险源辨识与风险评价导则(试行)的通知》(办监督函〔2020〕1114号)附件4《一般危险源风险评价方法—风险矩阵法(LS法)》，给出了L值和S值的评价指标。L值划分为5类，分别为：一般情况下不会发生、极少情况下才发生、某些情况下发生、较多情况下发生、常常会发生，依据概率直接赋分；对于坝后式水电站S值综合考虑水库水位和工程规模两个因素，用两者的乘积值所在区间作为S取值的依据；除坝后式水电站外，在分析水电站、泵站等其它水工程安全事故所造成危害的严重程度时，以工程规模或工程等别作为S取值的依据。这种评价方式，L值、S值指标相对单一，不够细化，最终评估效果不甚理想，也不利于水工程后期隐患排查治理工作的进一步开展。因此，如何高效、高质量的对水工程危险源风险等级进行评价是当前亟需解决的问题。

发明内容

[0004] 针对上述问题，本发明通过对事故发生可能性进一步分析，细化评价指标，从而提高风险矩阵的评价效果。为达到上述目的，本发明提出如下方案：

[0005] 一种基于风险矩阵的水工程安全生产风险分级评价方法，包括如下步骤：

[0006] S1、评价准备；收集水工程的基本资料，以及水工程运行管理、安全生产过程中针对已辨识出的危险源实际执行的管控措施、运行现状资料；

[0007] S2、依据分类量化或定性描述，对事故发生可能性L值的初始参数进行量化赋分，初始参数包括管控措施状态、暴露于危害的频繁程度或危害出现的频次和运行周期内工作性态；

[0008] S3、依据L值的初始参数确定危险源的计算中间值，依据计算中间值所在区间确定L值；

[0009] S4、对危险源造成的危害严重程度进行赋分，确定S值；

[0010] S5、依据风险矩阵公式R＝L×S计算风险程度R值，并进行风险等级划分。

[0011] 优选的，步骤S1中，计算准备的具体步骤如下：

[0012] S11、收集水工程基本资料，如工程等别、特征水位、下游保护城镇人口、经济规模、治涝供水发电效率等；

[0013] S12、对已辨识完成的水工程危险源，按构(建)筑物类、金属结构类、设备设施类、作业活动类、环境类和管理类进行分类，并分析危险源可能发生事故的事故诱因、事故类型以及预估事故可能导致的人员伤亡、财产损失；

[0014] S13、根据水工程运行管理考核办法、考核标准，结合事故诱因，制定水工程危险源管理措施、工程技术措施、教育培训措施、个人防护措施、应急处置措施的管理技术标准；

[0015] S14、依据上述管理技术标准，对危险源实际执行的管控措施情况进行分析评估。

[0016] 优选的，步骤S2中，管控措施状态M的赋分标准如下：

[0017]

[0018] 暴露于危害的频繁程度或危害出现的频次E的赋分标准如下：

[0019]

[0020] 运行周期内工作性态C的赋分标准如下：

[0021]

[0022] 优选的，步骤S3中，构(建)筑物类、金属结构类、设备设施类危险源的中间值X＝M×C，作业活动类、环境类危险源的中间值Y＝M×E，管理类危险源的中间值由M直接确定。

[0023] 优选的，步骤S3中，L值确定标准如下：

[0024]

[0025] 优选的，步骤S4中，具体步骤如下：

[0026] S41、对事故造成危害的严重程度S值的初始参数进行量化赋分，初始参数包括上游水位H，是否汛期、地震特殊工况T；

[0027] 上游水位H的赋分标准如下：

[0028]

[0029] 是否汛期、地震特殊工况T的赋分标准如下：

[0030]

[0031] S42、判断危险源与水库大坝挡水建筑物结构安全、防洪调度是否直接相关；若直接相关，计算中间值Z＝H×T，然后根据公式S＝G(Z)确定S值；若不相关，则进行下一步；

[0032]

[0033] S43、判断危险源造成的伤亡人数和经济损失是否可量化统计；若可量化统计，则根据公式S＝H(U)确定S值；若不可量化统计，则根据公式S＝QS描述直接确定S值；

[0034]

[0035]

[0036] 优选的，步骤S5中，危险源风险等级D判定函数fD表达式如下：

[0037]

[0038] 综上，本发明采用上述风险分级评价方法，从管控措施状态、暴露于危害的频繁程度或危害出现的频次、工作性态、上游水位、是否汛期、地震等特殊工况五个方面对水工程危险源进行分析，并对五方面影响因素指标进一步细化，从而使计算所得事故发生的可能性L值和事故造成危害的严重程度S值成果更合理，取值更可信，评价过程中从管控措施和工作性态进行分析亦有利于后期隐患排查治理工作的进一步开展，进而使得改进之后的LS法对水工程评价效果更好。此外，本方法中L确定过程也可应用于LEC法，对水工程危险源风险等级评价具有重大意义。

附图说明

[0039] 图1为本发明实施例的方法流程图；

[0040] 图2为本发明实施例中构(建)筑物类、金属结构类、设备设施类危险源的评价流程图；

[0041] 图3为本发明实施例中作业活动类、环境类危险源危险源的评价流程图；

[0042] 图4为本发明实施例中管理类危险源的评价流程图。

具体实施方式

[0043] 本实施例以某水电站进行介绍，结合危险源对风险矩阵的事故发生可能性进一步分析，细化评价指标，得到最终的风险度。

[0044] 风险矩阵法是一种能够把危险发生的可能性和伤害的严重程度综合评估风险大小的定性的风险评估分析方法。风险矩阵的基本思想是将风险(Risk)分解为严重程度(Severity)和可能性(Likelihood)两个可度量的量。风险评价时，将可能性L的大小和后果S的严重程度分别用表明相对差距的数值来表示，然后用两者的乘积反映风险程度R的大小去，其表达式如下：

[0045] R＝L×S                           (1)

[0046] 式中，R为风险值，L为事故发生的可能性，S为事故造成危害的严重程度。

[0047] 1、事故发生的可能性L

[0048] 从管控措施状态M、暴露于危害的频繁程度或危害出现的频率E、运行周期内工作性态C三方面确定事故发生可能性L值。

[0049] 管控措施的状态M的赋值详见表1。无管控措施时发生的可能性较大，有减轻后果的应急措施时发生的可能性较小，有预防措施时发生的可能性最小。

[0050] 表1管控措施状态M赋值表

[0051]

[0052] 暴露于危害的频繁程度或危害出现的频率E的赋值见表2。暴露于危险状态的频繁程度越大，发生伤害事故的可能性越大；危险状态出现的频次越高，发生财产损失的可能性越大。表2

[0053] 暴露于危害的频繁程度或危害出现的频率E赋值表

[0054]

[0055]

[0056] 运行周期内工作性态C的赋值详见表3。工作性态越良好，发生源自自身的风险事故亦越小。

[0057] 表3运行周期内工作性态C赋值表

[0058]

[0059] 结合危险源，对上述风险因素进行分析。

[0060] 构(建)筑物类、金属结构类、设备设施类危险源，综合考虑相应风险事故的管控措施状态M和运行使用周期内工作性态C，用两者的乘积值X所在的区间作为L取值的依据。X值依据表4计算，L值应按照表5取值。

[0061] 表4 X值计算表

[0062]

[0063]

[0064] 表5构(建)筑物类、金属结构类、设备设施类危险源L值取值表

[0065]

[0066] 作业活动类、环境类危险源，综合考虑相应风险事故的管控措施状态M和暴露的频繁程度或危害状态出现的频次E，用两者的乘积值Y所在的区间作为L取值的依据。Y值依据表6计算，L值应按照表7取值。

[0067] 表6 Y值计算表

[0068]

[0069]

[0070] 表7作业活动类、环境类危险源事故发生的可能性L值取值表

[0071]

[0072] 管理类危险源，事故发生的可能性主要取决于对于相应风险事故的管控措施状态M，管理类危险源事故发生的可能性L按照表8取值。

[0073] 表8管理类危险源事故发生的可能性L值取值表

[0074]

[0075] 进一步的，事故发生的可能性L取值还采用加权平均方式计算。

[0076] L值由管理单位三个管理层级(分管负责人、部门负责人、运行管理人员)人员按照以下过程和标准共同确定：

[0077] (1)由每位评价人员根据实际情况和表，参照《水电站工程运行一般危险源风险评价赋分表(指南)》初步选取事故发生的可能性数值(以下用Lc表示)；

[0078] (2)分别计算出三个管理层级中，每一层级内所有人员所取Lc值的算术平均数，c可取值j1、j2、j3；其中，j1代表分管负责人层级，j2代表部门负责人层级，j3代表运行管理人员层级；

[0079] (3)按照下式计算得出L的最终值。

[0080] L＝0.3×Lj1+0.5×Lj2+0.2×Lj3                   (2)

[0081] 2、事故造成危害的严重程度S

[0082] 某水电站水库总库容14.39亿m3；防洪库容7.83亿m3；正常蓄水位140.00m，相应库3 3 3
容12.00亿m ；死水位112.00m，相应库容2.71亿m ；有效库容11.68亿m ，为年调节水库，电站装机容量120MW(2×60MW)，工程等别为Ⅰ等，工程规模为大(1)型。

[0083] 危险源分六个类别，分别为构(建)筑物类、金属结构类、设备设施类、作业活动类、管理类和环境类。①构(建)筑物类(水电站)包括挡水建筑物、引(输)水建筑物、尾水建筑物、厂房、升压站、开关站、管理房等；②金属结构类包括闸门、阀组、拦污与清污设备、启闭机械、压力钢管等；③设备设施类包括机组及附属设备、电气设备、辅助设备、特种设备、管理设施等；④作业活动类包括作业活动、检修、试验检验等；⑤管理类包括管理体系、运行管理等；⑥环境类包括自然环境、工作环境等。

[0084] 如图2所示，六个危险源类别中，与水库大坝挡水建筑物安全稳定、水库调洪任务直接相关的危险源，如拦河坝、泄洪闸门、闸控系统、启闭机械、大坝安全监测系统、应急预案、调度规程、防汛抢险物资等，则综合考虑上游水位H和是否特殊时期(汛期、地震)T两个因素，用两者的乘积值Z所在区间作为S取值的依据。Z值应按照表9计算，S值应按照表10取值。

[0085] 表9 Z值计算表

[0086]

[0087]

[0088] 表10某水电站S取值标准表

[0089]

[0090] 如图3所示，六个危险源类别中，与水库大坝挡水建筑物安全稳定、水库调洪任务无关的危险源，如管理房、消防设施、照明设施等，且伤亡人数和经济损失可量化统计的危险源，根据水电站安全生产管理目标对S进行赋值，见表11。

[0091] 表11与水库大坝挡水建筑物安全稳定、水库调洪任务无关且伤亡人数和经济损失可量化统计的危险源S值取值表

[0092]

[0093] 如图4所示，六个危险源类别中，与水库大坝挡水建筑物安全稳定、水库调洪任务无关且伤亡人数和经济损失又不可量化统计的危险源，三个管理层级(分管负责人、部门负责人、运行管理人员)、多个相关部门(运管、安全或有关部门)人员根据表12危害程度的定性描述对S进行打分后，取平均值作为S值的最终分值。

[0094] 表12与水库大坝挡水建筑物安全稳定、水库调洪任务无关且伤亡人数和经济损失又不可量化统计的危险源S值取值表

[0095]

[0096] 3、一般危险源风险等级划分

[0097] 按照上述内容，选取或计算确定一般危险源的L值、S值，由公式(1)计算R值，再按照表13确定风险等级，并绘制风险矩阵图表14。

[0098] 表13一般危险源风险等级划分标准表‑风险矩阵法(LS法)

[0099]

[0100] 表14某水电站一般危险源风险矩阵

[0101]

[0102] 以上是本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围不应局限于此。任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此本发明的保护范围应以权利要求书所限定的保护范围为准。