藏木水电站设计风险管理分析

张连明,周 青

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 610072)

藏木水电站设计风险管理分析

张连明,周 青

(中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，四川 成都 610072)

藏木水电站设计风险因素较多，外部环境复杂。本文利用工程项目风险管理理论，从风险管理流程、风险识别、风险评估、风险处置等几个方面，对藏木水电站设计风险管理进行科学分析，有效保障了项目目标的实现。

藏木水电站；设计风险管理；风险识别

1 工程概况

藏木水电站是雅鲁藏布江中游规划建设的第一座大型电站，工程场址位于西藏自治区山南地区加查县境内。藏木水电站为坝式开发，开发任务为发电，兼顾生态环境用水要求。枢纽主要建筑物由溢流坝段、厂房挡水坝段、坝后式地面厂房、左右冲砂底孔坝段和两岸挡水坝段等建筑物组成。水库总库容为0.93亿m3，正常蓄水位3 310 m以下库容为0.866亿m3，具有日调节能力。混凝土重力坝最大坝高116 m。电站装机容量510 MW。

藏木水电站是高原地区建设的第一座百米级大坝。设计工作中面临洪水资料缺乏、温控防裂难度大、生态环境脆弱等一系列问题，高原地区无类似工程经验可供借鉴，设计风险较为突出。研究其设计风险，对有效保障项目目标的实现具有重要意义。

2 藏木水电站设计风险管理制度研究

2.1 藏木水电站风险管理流程

项目风险管理流程包括风险管理规划、风险识别、风险分析、风险应对规划和风险监控等管理过程。这些过程不仅彼此交互作用，也和其它项目管理知识领域的过程交互作用。

成都院实行专业管理为基础、质量管理为核心、项目管理为中心的经营生产项目管理模式，实行项目经理负责制，项目部机构分三个层次(包括院级管理机构共4个层次)，结合藏木水电站实际情况，确定项目风险管理流程(见图1)。

图1 藏木水电站风险管理流程

2.2 藏木水电站风险识别

风险识别是构建项目风险评价指标体系的一项基础性工作。设计风险识别过程，是从设计的角度对项目所面临的以及潜在的风险源和风险因素加以判断、归类，并确定风险性质的过程。

本文参考文献调研的成果，综合采用专家调查法、列表法等方法，结合设计的特点，建立了主要设计风险因素清单。把项目设计风险分为工程设计风险和人身安全风险。

(1)工程设计风险。为确保系统、持续、有效地进行风险识别，应对项目风险进行分类识别，建立适合本项目特点的风险分解结构，风险分解结构分类、逐层列出了项目中可能发生的各种风险(见表1、2)。

表1 藏木水电站主要工程设计风险因素清单1 阶段：项目决策阶段(可研阶段)

(2)人身安全风险。项目人身安全风险主要存在于现场设代、工程现场查勘、往返交通等生产过程中，风险原因多种多样。详见表3、4。

2.3 风险估计、评价

2.3.1 项目的风险估计、风险评价

(1)利用已有数据资料(主要是类似项目有关风险的历史资料)和相关专业方法分析各种风险因素发生的概率；

(2)各种风险的损失量，包括可能发生的工期损失、费用损失，以及对工程质量、功能和使用效果等方面的影响;

(3)根据各种风险发生的概率和损失量，确定各种风险的风险量和风险等级。

2.3.2 风险发生概率分级

根据项目风险发生的可能性高低，将风险发生概率按相对比例划分为很可能、可能、可能性小三个等级。

2.3.3 风险影响程度分级

根据项目风险一旦发生，对项目设计质量、进度、费用、范围、工程安全、人身安全等项目目标的影响程度，按相对比例划分为很高、高、中等、低四个等级。

本文依据藏木水电站的特点，结合对各类项目目标的影响，风险影响程度分级标准见表5。

2.3.4 风险等级评估

(1)根据风险发生概率分级和风险影响程度分级，将风险评估等级划分为极高风险、高风险、中等风险、低风险四个等级，并分别以红色、橙色、黄色、绿色表示。风险等级评估应利用适合本项目特点的风险概率和影响矩阵进行，见表6。对于已解除的风险以蓝色表示。

(2)风险等级评估由项目部负责组织，由专业单位负责执行；由专业单位填制《项目风险登记表》相关内容，由项目部负责根据风险优先级顺序进行汇总。

表2 藏木水电站主要工程设计风险因素清单2 阶段：项目实施阶段(技施阶段)

表3 藏木水电站主要人身安全风险因素清单3 阶段：项目决策阶段(可研阶段)

(3)风险分析还应包括风险之间的关系分析，以便评价各风险事件发生的正负相关性、不同风险彼此影响等组合效应，从风险策略上对风险进行统一集中管理。

(4)对于工程变更应进行风险评估，特别是当业主方、监理方、施工方出于工程进度、工程投资等考虑而要求变更设计方案时，应充分进行风险分析评估。

(5)根据风险等级分析评估结果，项目经理及时组织相关专业单位进行风险应对和风险监控。

2.4 风险处置

(1)总则。为加强项目风险管理，为已识别、评估的风险确定合理的应对策略，采取有效的管控措施，保证实现项目目标，杜绝重大质量安全责任事故，本节主要研究设计项目风险应对策略及实施管理办法。

表4 藏木水电站主要人身安全风险因素清单4 阶段：项目实施阶段(技施阶段)

表5 勘测设计咨询项目风险影响程度分级参考标准

表6 勘测设计咨询项目风险概率和影响矩阵(风险评估分级参考标准)

(2)风险应对策略分类。风险应对规划是指为项目目标增加实现机会、减少失败威胁而制定风险对策、提出应对措施的过程。项目风险应对策略一般包括风险回避、风险转嫁、风险减轻、风险接受、风险应急策略等。

2.5 风险监控

(1)风险监控是指在整个项目生命周期中，跟踪已识别的风险、监测残余风险、识别新风险和实施风险应对计划，并对其有效性进行评估。项目部和专业单位应在整个项目生命期内动态实施风险监控，设计部监督、检查各项目部和专业单位风险管控实施情况和管控绩效。

(2)项目部应至少每季度组织专业单位进行一次风险再评估，如发现未识别的风险、已识别风险对项目目标的影响与预期不同、规划的应对措施无效等，此时需进行额外的风险应对规划。

(3)项目部应至少每季度组织一次项目风险审计，目的在于检查并记录风险应对策略及相应管控措施对处理已识别风险的效力，以及风险管理过程的效力。

(4)项目部和专业单位应根据风险监控结果，选择风险替代对策,实施应急或备用计划,采取纠正措施。

(5)风险管控负责人应定期向项目经理汇报风险应对计划的有效性、未曾预料到的后果，以及为适当应对风险所需要采取的中途纠正措施。

(6)工程变更可能会引起新风险或已识别风险的变化，需对这些变更进行风险分析。所有工程变更都应正式予以记录，不应处理和实施口头商讨未形成书面记录、或未经批准的工程变更。

(7)项目部负责组织风险管理的过程留痕，落实记录人，整理并保存好风险管理过程记录备查。项目风险管理记录包括但不限于风险管理细节、风险大事记、风险备忘录、风险警示单、风险管理成果清单、纪要和日志等。

(8)风险监控过程中，项目部和专业单位应及时对项目经验教训库和风险管理模板等进行更新，形成组织过程资产。

3 典型的藏木水电站设计风险管理实例

3.1 实例1：首次在世界屋脊开展古洪水研究

3.1.1 风险描述

在项目决策阶段，藏木水电站所在的雅鲁藏布江无历史洪水调查资料。

洪水资料作为特别重要的设计输入条件，对工程规模的确定、工程安全都带来极大的影响。然而，设计洪水采用概率统计方法来确定，需要较长年份的历史洪水资料。如果缺乏历史洪水资料，洪水概率统计样本不够，将会导致统计结果严重失真，无法得到合理的设计洪水成果。

3.1.2 风险评价

项目部组织专家对该风险进行了评估，评估方法采用专家调查法。专家评估结论认为：藏木水电站无历史洪水调查资料所带来的风险是巨大的，严重影响项目的质量目标。主要表现为：在影响项目目标方面，设计洪水大小的不准确，将会导致工程规模确定过大或过小，若工程规模过大，会造成项目投资巨大，后期效益严重打折；若工程规模确定过小，遭遇大洪水时，存在洪水漫坝等危险，同时水能资源未得到充分利用。设计洪水的预报模型是否准确，还将对施工导流期间水情预测产生较大的影响，施工导流期间的水情预测直接影响施工导流围堰的规模，带来导流安全方面的风险。

因此，该风险将导致设计质量无法得到满足、工程安全隐患极大。在风险发生概率方面，很可能发生。风险对设计目标的实现影响程度很大。

综上，本风险对工程规模的确定、工程安全的评价都带来极大的风险。风险评估等级为极高。

3.1.3 风险处置

针对“无历史洪水调查资料”这一风险，采用专家经验评估法，确定了采取风险减轻的策略。具体办法就是利用新技术，开展古洪水资料分析。古洪水研究就是利用地质学中的沉积学、水文学、同位素测年技术等相结合，发掘隐含在第四纪全新世河流沉积物中的洪水信息，并据以推算距今数千年的大洪水流量。研究成果很好地解决了设计洪水频率曲线外延任意性太大的问题。古洪水成果加入连序系列之后，增加了年代久远的大洪水信息，增长了洪水考证期。

3.1.4 风险监控

风险监控是指在整个项目生命周期中，跟踪已识别的风险、监测残余风险、识别新风险和实施风险应对计划，并对其有效性进行评估。

针对“无历史洪水调查资料”这一风险，为评价风险处置效果，经过专家咨询，采取了建立雅鲁藏布江水情预报网的方式实现对风险的监控。

该风险监控措施可以实现如下目的：

(1)实时的水情预报，可以及时掌握施工期间洪水资料，为工程建设的防洪渡汛保驾护航；

(2)可以延长实测水文系列样本，可以对古洪水研究成果进行修正；

(3)此外，随着全球气候的变化，地区水文资料也在发生变化，实测的水文资料可以为后续项目服务。

3.1.5 效果评价

针对“无历史洪水调查资料”这一设计风险，采取了风险管理的理论和方法进行处置，取得了良好效果，保障了工程建设的顺利实施。本次风险处置工作，也是古洪水研究工作首次在世界屋脊——青藏高原上开展。针对其特有的自然地理环境，研究过程完善了古洪水研究的方法和理论，研究成果丰富了该地区洪水资料，弥补了无历史洪水调查资料的不足，其创新研究方法、研究成果均具有很好的推广价值。

3.2 实例2：部分石灰石粉替代粉煤灰研究

3.2.1 风险描述

在项目实施阶段，藏木水电站原材料供应情况发生了较大变化。

按可研阶段上级部门批准的文件，藏木水电站混凝土掺和料主要为粉煤灰。由于工程所处地区无火电厂，无粉煤灰供应，需从内地省份长距离运输、转运，成本较高。特别是到了冬天，山上积雪，道路通行条件受到较严重影响。受地域、气候及运输条件等限制，导致项目粉煤灰供应紧张、供应保障率较低。根据项目开始时段的粉煤灰供应情况推测，在大坝混凝土施工高峰期，粉煤灰供应问题将影响混凝土浇筑，进而影响工程进度。粉煤灰供应、运输成为制约藏木水电站建设的一个重要环节。

3.2.2 风险评价

项目部组织专家对该风险进行了评估，评估方法采用专家调查法。专家评估结论认为：粉煤灰供应、运输将成为制约藏木水电站建设的一个重要环节，严重影响项目的质量、进度目标。主要表现为：“粉煤灰供应紧张、供应保障率较低”的风险，将影响大坝混凝土浇筑，进而影响工程进度；粉煤灰供应时断时续，导致混凝土无法连续浇筑，对大坝混凝土质量影响较大。

在风险发生概率方面，从项目初期粉煤灰供应短缺的情况看，预计在大坝施工高峰期发生的概率极大，很可能发生；风险对设计目标的实现影响程度很大。

综上，本风险对项目的进度、质量目标都带来极大的风险。风险评估等级为极高。

3.2.3 风险处置

针对“粉煤灰供应紧张、供应保障率较低”这一风险，采用专家经验评估法，确定了采取风险减轻、风险应急的策略。

在进行改善交通条件、寻找替代材料等多方案技术经济比较后，确定了采用“部分石灰石粉替代粉煤灰”的风险减轻策略；采用“在粉煤灰市场供应充足、交通运输条件好的季节增加粉煤灰现场储量”的风险应急办法。

“部分石灰石粉替代粉煤灰”的风险减轻策略，主要是利用了藏木水电站当地石灰石粉储量丰富的特点，研究利用石灰石粉作为掺和料部分替代粉煤灰的方案，从而缓解粉煤灰供应保证率低带来的风险。

同时，由于上级单位批准的可研报告已确定了粉煤灰为大坝的主要掺和料，若在主体工程变更上述掺和料，属于重大设计变更。为此，设计开展了“部分石灰石粉替代粉煤灰”的专题研究，开展了技术经济方面的比较，并将专题报送原审查单位进行了审查，重新获得了批文。

3.2.4 风险监控

针对“粉煤灰供应紧张、供应保障率较低”这一风险，为评价风险处置效果，经过专家咨询，采取了建立工程量台帐的方式实现对风险的监控。

具体办法为在项目实施的过程中，建立藏木水电站工程量台帐,包括原材料清单台帐、主要设计工程量台帐。该台帐包含时间(工程进度)和工程量两个变量，通过台帐可以准确了解某一时段设计工程量的大小以及实际材料储量，以便提前准备材料，防止风险的发生。

3.2.5 效果评价

针对“粉煤灰供应紧张、供应保障率较低”这一设计风险，采取了风险管理的理论和方法进行处置，取得了良好效果，使工程质量和进度都得到较好的保证。

西藏地区石灰石资源丰富，易于加工，且加工、运输成本相对较低。本次风险处置工作，充分利用当地材料，解决了藏木大坝浇筑高峰期掺合料供应问题，为开拓新型掺合料应用与研究提供大好契机，具有重要的社会经济价值和广泛的运用前景；此举同时也丰富了设计风险管理经验。

4 藏木水电站设计风险管理评价

藏木水电站为青藏高原地区建设的第一座百米级大坝，存在基础资料缺乏、气候条件较差、材料供应紧张等困难，工程技术难度较大，设计风险较大。设计风险管理本身，不仅仅是为设计工作服务，更主要是从设计的角度，全方位为工程建设保驾护航，确保电站的质量、进度、费用得到控制，确保项目目标的实现。

5 结 语

藏木水电站是雅鲁藏布江首座百米级高坝，外部建设因素复杂。本文重点对藏木水电站工程项目风险管理进行系统的分析与总结，并得出了有益的成果，可以为藏区其它水电站工程风险管理提供借鉴。

2016-12-08

张连明(1969-)，男，青海乐都人，硕士，教授级高级工程师，从事水电工程设计工作。

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