输变电工程建设全过程环境风险识别与评价

吴 霜，翟晓萌，程 曦，于向阳

（国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，江苏南京 210008）

1 研究背景

我国是电能生产和消费大国，电力消费与国民经济建设密不可分。国家统计局《2018 年国民经济和社会发展统计公报》的数据显示，2018 年全年我国规模以上工业企业利润66 351 亿元，其中电力、热力、燃气及水生产和供应业总共为4 141 亿元，占比6.24%［1］。故电力工程可以称为把握国家经济命脉的基础工程之一。电网工程作为国家电力行业中重要高效的能源输送工程，其重要性不言而喻［2］。

输变电工程是电网建设中极为重要的基础工程，其建设规模与国家经济发展密切相关［3］。中国电力企业联合会网发布的《2018—2019 年度全国电力供需形势分析预测报告》显示，自2010 年以来，为保障经济社会发展对能源电力的需求和打赢国家精准脱贫攻坚战的部署，输变电工程建设的规模一直在不断扩大：1978—2017 年全国220 kV 及以上输电线路长度增长了29 倍，变电容量增长了147倍；2018 年全年全国跨区完成0.480 7 TWh，同比增长13.5%，跨省送电完成1.293 6 TWh，同比增长14.6%［4］。随着输变电规模的增加，输变电的形式也处于不断多元化的过程中［5］。2018 年，我国电网已成为世界规模最大的特高压交直流混合电网。国家电网官方网站数据显示：截至2018 年年底，我国变电（换流）容量已达到4 660 GW，110(66) kV及以上输电线路长度1.033×106 km，新增220 kV及以上输电线长度3.77×104 km，总长度达到了7.16×105 km；截至2019 年6 月，特高压输变电已建成“九交十直”工程，核准在建“三交一直”工程，已投运特高压工程累计线路长度2.757×104 km、累计变电（换流）容量296.2 GW［6］。特高压输电在保障电力供应、促进清洁能源发展、改善环境、提升电网安全水平等方面发挥了重要作用，作为输变电工程的重要一员，特高压输电也为输变电工程建设提出了更高要求［7］。

伴随着对输变电规模扩展的要求不断提升，不难发现我们在过去很长一段时间里过于重视建设规模和经济效益，忽视了部分输变电工程在建设过程中对于生态环境的破坏，也欠缺对环境保护法律法规严格遵守。输变电工程投资规模大、工程跨越区域广、较大消耗自然资源，对环境影响深远。从输变电工程的建设来看，输变电工程包含线路工程、变电站、换流站等，相比于市政工程，输变电工程大多所处位置偏远又极易布置在山林、湖泊、湿地等特殊地形，一方面容易引发多种类、多层次的环境危害，另一方面由于位处偏远，对于事故的控制和处理条件较为有限，一旦造成严重的环境破坏往往不能得到管理者的重视和合适的处置措施［8］。因此，输变电工程建设是一项涉及面广且不可逆的工程建设，具有环境风险发生的不确定性、环境影响的持久性、治理的复杂性等特征［9］。故有必要对我国输变电工程建设全过程环境风险进行梳理识别，提高电网相关单位环境保护意识和环境风险管理水平。

我国电压等级被划分为特高压、超高压、高压、低压4 个层次［10］，本研究的输变电工程主要涉及高压、超高压和部分特高压交直流输变电工程。输变电工程建设全过程原则上强调在项目全生命周期设计、建造、竣工、验收、报废、回收的基础上，将视野拓宽到每个生命周期的具体流程上，本质上是对全生命周期的一种延续［11］。考虑到本研究的实际特点，本研究的输变电工程建设全过程是指：将研究视角从输变电工程全生命周期中的建造阶段具体到输变电工程建设前期、建设中期、建设后期的主要环节，包含建设前期的规划，中期的设计、建设，后期的试运营几个部分。

2 研究设计

2.1 研究对象

本研究的调查对象为苏南地区在建输电、变电工程的项目管理人员和施工技术人员。此次调查共计选取两项交流输电线路工程、一项变电站工程，样本数的确定依据信息饱和原则，将无效、信息含量低的对话去除后，共筛选出19 名不同工作年限、职务、文化程度的相关工作人员访谈(以下简称“样本”)。本研究将整理的近两万字访谈记录作为应用扎根理论的原始材料。

2.2 研究方法

扎根理论研究方法论产生于社会学领域，其核心原则是避免研究者任何先入为主的假定，在实践中直接观察，让研究对象和成果从社会过程中自然涌现［12］。扎根理论具有一套相对规范、完整的操作方法，在多领域已经得到应用，实践证明扎根理论提高了质性研究的科学性，尤其适合应用于因素识别类问题的研究中［13］。输变电工程建设全过程环境风险识别尽管不是严格意义的社会科学研究，但属于典型的因素识别类问题，且环境风险的识别缺乏已有数据支持，需要基于直接观察得到的一手资料进行编码梳理，因此采用扎根理论来识别输变电工程建设全过程环境风险是合理的。

应用扎根理论进行研究时，一般分为3 个过程，分别是开放编码、主轴编码和选择编码。在前期访谈时，主要以“您觉得在输变电工程建设全过程中，哪一方面的环境风险比较显著？”“您如何看待XX工程建设中的一些环境影响？”“现在的这个项目已经出现的有哪些环境风险？”等问题开始，并视访谈对象对具体问题的回答再深入。使用NVivo8.0软件对访谈文字进行编码、类属分析和归纳，识别输变电工程建设全过程的环境风险因素［14］。

3 输变电工程建设全过程环境风险识别

3.1 资料分析过程

3.1.1 开放编码

编码是分析访谈所得资料的第一步，也是应用扎根理论进行研究的基础工作。在编码过程中，研究者通过定义在访谈材料中看到的东西，从而形成代码。该过程对研究者处理原始数据提出了一定要求，要求形成的代码能够提炼并抽象原有数据，还要反映数据的真实信息［15］。开放编码是以访谈的原始资料为基础，抽象、提炼后根据概念的内涵和属性不断发展概括的过程。本研究的样本开放编码主要情况具体如表1 所示。

表1 样本概念提取过程

表1 （续）

编码的最小编码单元是在访谈的原始资料中提取的相对独立、包含完整信息的语句，即概念。本研究中通过确定最小编码单元，确定了79 个概念，如表2 所示，经过合并整理后共形成48 个范畴化概念。

表2 样本范畴发展与质性编码过程

3.1.2 主轴编码

主轴编码是对开放性编码中分散的、不系统的概念通过聚类分析形成更加系统的、具有概况性的范畴，目的是将在开放编码中被分割的资料重新连接，从而实现逻辑的重组［16］。本研究运用NVivo8.0的类属编码功能对48 个范畴化概念进一步归类，最终形成22 个独立类属。详见表2“主轴编码列”。

3.1.3 选择编码

选择编码是对概念类属进行统整的过程，即在已发现的22 个概念类属中再次归类，概括成核心类属。在不同类属之间系统地建立联系，并验证不同类属间内在的逻辑关系，同时将概念化未完备的范畴补充完整，便是选择编码的过程。详见表2“选择编码列”。

3.2 输变电工程建设全过程环境风险识别分析

输变电工程建设是一项涉及面广且不可逆的工程建设，具有环境风险发生的不确定性、环境影响的持久性、治理的复杂性等特征。借助扎根理论，本研究已经得到48 个范畴化概念、22 个独立类属，形成8 个选择编码，其中8 个选择编码的形成是基于对《环境管理体系要求及使用指南》（GB/T24001—2016/ISO14001—2015）（以下简称《指南》）的解读和应用，在确定环境要素时考虑了以下事项：向大气的排放、向水体的排放、向土地的排放、原材料和自然资源的使用、能源使用、能量释放、废物和（或）副产品的产生、空间利用等8 个方面。为了在工程实践层面进一步分析和验证表2 中的范畴化概念、主轴编码和选择编码，笔者选取了不同电压等级具有代表性的输电、变电工程案例，通过分析案例中的作业活动和施工方法以及涉及的机械设备，识别其可能存在的环境风险，通过典型案例建设全过程作业活动环境风险的探究，为输变电工程建设全过程环境风险识别提供支持。

以淮南-南京-上海1 000 kV 交流特高压输变电工程泰州1 000 kV 变电站新建工程为例，淮南-南京-上海特高压交流工程是华东特高压主网架的重要组成部分，选取该工程进行分析是因为考虑到其3 个方面的典型性：一是工程建设意义重大，对其进行环境风险分析具有示范意义；二是工程建设科技含量高，对其进行环境风险分析具有深远意义；三是工程建设工期紧、任务重，对环境风险管理提出较高的要求。通过对该工程施工组织设计和施工方案的梳理，并结合对该工程部分相关人员的访谈，得到该工程主要施工工序及环境风险，如表3 和表4 所示。

表3 淮南-南京-上海变电站土建工程施工工序及环境风险

表4 淮南-南京-上海变电站电气安装工程施工工序及环境风险

此外，本研究还选取淮南-南京-上海1 000 kV 交流特高压输变电工程线路工程X 标段、泰州±800 kV 直流输电换流站土建工程、扬州北500 kV变电站土建工程、扬州北500 kV 输变电工程线路工程等具有一定代表性的输变电工程进行建设全过程环境风险分析。上述输变电工程的分析结果为表2的各项编码提供了工程实践层面的支撑。根据表2、表3、表4，可将8 个选择编码作为输变电工程建设全过程环境风险一级指标，归纳环境风险如下：

（1）大气环境风险。《中华人民共和国大气污染防治法》中将大气环境风险分为燃煤、工业、机动车船、扬尘、农业大气污染风险五大类，并在区域大气污染联合防治中将颗粒物、SO2、氮氧化物、挥发性有机物、NH3等大气污染物和温室气体作为实施协同控制对象；并提出在钢铁、建材、有色金属、石油、化工、制药、矿产开采等企业活动中严格控制粉尘和气态污染物的排放。本研究根据《中华人民共和国大气污染防治法》中相关术语，结合输变电工程建设全过程可能涉及到的环境风险因素，将大气环境风险一级指标划分为：尾气排放、挥发性有机物释放、烟气排放、扬尘污染、其他有害气体排放。

（2）水环境风险。《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水保护法》《中华人民共和国水污染防治法》中将水环境风险分为饮用水水源地污染和生活污水、热废水、工业污水、油类、酸液、碱液或者剧毒废液、含放射性物质废水、含病原体的污水几个方面。输变电工程建设全过程水环境风险因素种类较多，生活污水、热废水、工业污水、油类、酸液、碱液或者剧毒废液、含放射性物质废水、含病原体的污水等均会造成水环境污染风险，故本研究将水环境风险一级指标分为：油类污染、施工废水排放和生活污水排放。

（3）土壤环境风险。《中华人民共和国环境保护法》将防治土壤污染和土地沙化、盐渍化、贫瘠化、石漠化、地面沉降以及水土流失作为土壤保护的主要工作。本研究考虑输变电工程建设过程中对土壤造成的风险，将土壤环境风险一级指标分为：水土流失、土壤污染、地面沉降。

（4）固体废弃物风险。根据《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》，固体废弃物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值，或者虽未丧失利用价值但被抛弃或者放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质，以及法律、行政法规规定纳入固体废物管理的物品、物质。输变电工程属于建筑工业活动，工业固体废弃物对于输变电工程而言，特指建筑工业固体废弃物。输变电工程建设过程中会产生一定的生活垃圾，但无危险丢弃物。故本研究将固体废弃物风险一级指标分为：工程渣土、建筑垃圾和生活垃圾。

（5）原材料及自然资源损耗风险。输变电建设过程中不仅涉及原材料的消耗，还包括自然资源消耗，根据《指南》本研究将原材料及自然资源损耗风险一级指标分为：原材料损耗、自然资源损耗。

（6）能源损耗风险。在输变电工程建设的过程中，需要消耗大量的燃油及电能，根据《指南》本研究将能源损耗风险一级指标分为：燃油消耗、电能消耗。

（7）能量释放风险。《指南》中将热能、辐射、振动、噪声和光能归为能量释放，本研究考虑输变电工程建设能量释放的种类，将能量释放风险一级指标分为：热能释放、噪声污染、电磁辐射。

（8）空间利用风险。在输变电工程的施工过程中，由于建设需要会造成占用土地、空间的问题，所以本研究将土地占用作为空间利用风险一级指标下的二级指标。

3.3 输变电工程建设全过程环境风险评价指标体系

通过扎根理论研究方法和案例分析，在表2 归纳各类环境风险的基础上，可以建立输变电工程建设全过程环境风险评价指标体系，包含8 个一级风险指标、22 个二级风险指标、48 个三级风险指标，具体如表5 所示。

表5 输变电工程建设全过程环境风险评价指标体系

表5 （续）

4 输变电工程建设全过程环境风险因素评价

4.1 问卷调查情况

为了进一步分析输变电工程建设全过程关键环境风险因素，本研究采用问卷调查的方式，对表5中的48 个环境风险进行分析，从而识别输变电工程建设全过程的关键环境风险因素。通过网络问卷的方式向相关专家、研究人员及其他人员发放调查问卷，主要从环境风险的发生可能性(P)、造成的损失水平(L)和可控制性(C)三方面对各风险因素进行评价，通过这3 个指标共同确定风险量(R)。风险因素的3 个方面风险程度采用李克特五级量表描述。本研究共发放35 份问卷，其中有效问卷30 份，回收问卷的数量、质量能够满足下一步研究的需要。

4.2 数据统计分析

4.2.1 调查对象背景分析

本研究中问卷调查的对象是江苏省输变电工程建设相关专家、政府部门人员和研究人员。共发放问卷35 份，回收33 份，回收率为94%，剔除3 份无效问卷后，最终有效问卷数量为30 份，有效率是91%。在本次被调查的30 个有效样本中，研究人员数量18 名，占比60%；其次是输变电工程相关专家9 名，占比30%；政府官员1 名，占比3.3%；其他人员2 名，占比6.7%。对输变电工程建设全过程环境风险指标体系的调查要求调查对象应在该领域有丰富的工作经验，从本次调查的对象工作年限来看，年限分布较为均衡，工作年限在5 年内的有10 名，占比33.3%；6～10年的有8名，占比26.7%；11～15 年的有9名，占比30%；大于15年的有3名，占比10%。

4.2.2 描述性统计分析

在本次调查中，分别对风险发生可能性、造成损失水平和可控制性的问卷数据进行信度分析，得到这3 个指标的克朗巴赫系值依次分别为0.893、0.864 和0.854，均大于0.8，表明本研究的问卷所用数据内在信度较好。从表6 可以看出：施工泥浆废水排放、施工扬尘、机械设备检修废油排放、交通汽车尾气排放、水土流失等方面风险的发生可能性均值最高，表明这几种环境风险在输变电工程建设全过程中极易发生；施工泥浆废水排放、机械设备检修废油排放、树木砍伐、水土流失、施工扬尘等几种环境风险因素造成的损失水平较高，风险一旦发生，往往会给生态环境造成巨大损失；有毒有害物质泄漏、工频电场、工频磁场、工程机械尾气排放等几种风险的可控制性均值排名较低，风险一旦发生，相关主体对其控制能力较弱。

表6 苏南地区输变电工程建设环境风险因素描述统计量

4.2.3 基于脆弱性理论的风险量计算

关于脆弱性的定义有几十种之多，定义的多样性为应用这一理论进行研究带来了较大的难度，在理解和应对脆弱性研究中的关键问题时，应选择与研究对象相契合的定义。联合国减灾协调办公室对脆弱性的定义是：脆弱性是给定要素或一系列要素由于发生特定量级的自然现象而产生的损失的程度，表达为从0（没有伤害）到1（全损），这意味着社会或地区在极端事件发生时遭受的突然和严重的灾祸的程度［17］。风险因素的脆弱性越高，则越容易对系统造成严重、不可挽回的后果；脆弱性越低，则系统对风险因素的承载能力则越强，能够形成有效的风险应对和响应。风险因素的脆弱性通过与风险事件之间的作用，能够影响到风险发生后果的严重性，尽管其脆弱性自身并不能导致风险发生。在大多数对于风险的研究中［18］，常将风险量作为风险发生的概率与风险后果的综合，却忽略了系统对于风险事件的承载能力，也就是对风险威胁的抵抗能力和从风险后果中恢复的能力，故本研究在风险量的计算中结合脆弱性理论，以避免过度重视风险事件发生概率和风险事件损失水平。

基于上述对脆弱性理论的阐述，本研究在对输变电工程建设全过程环境风险进行风险量计算时，认为对特定风险因素而言，系统的控制能力会最终影响风险因素的风险量大小。结合工程实践来说，当风险事件发生时，该风险因素的可控制性越强，系统对其控制能力越大；反之，该风险因素的可控制性越弱，则系统对其控制能力越小。由此可见风险的可控制性与风险量呈负相关。为方便计算分析，本研究在相关研究基础上定义风险量的计算公式为［19］：

如表6 所示：在风险水平层面，施工噪声、施工扬尘、工程机械尾气排放、施工泥浆废水排放、交通汽车尾气排放、机械设备检修废油排放、有毒有害物质泄漏、水土流失、焊接烟尘排放、土地占用等环境风险的风险量排名最高，说明在发生可能性、造成损失水平和可控制性3 个指标的交互作用下，这些环境风险为输变电工程建设全过程的关键环境风险，因此在输变电工程建设全过程中应予以格外关注，详细准备相关风险处置预案，保障项目顺利推进。

以风险量水平排名前十的风险因素为例做进一步分析：施工噪声排名第一，分析其对应的3 个评价指标，该风险的发生可能性和损失水平排名并不是最高，但是风险事件一旦发生，现场管理人员对该风险的控制性比较差，因此输变电工程建设中相关人员应格外注意该风险；施工泥浆废水排放排名第四，分析其对应的3 个评价指标，该风险的发生可能性最高、损失水平也最高，但是可控制性较好，因此可以针对该风险积极采取有效措施，将对环境危害降至最低；有毒有害物质泄漏排名第七，其发生可能性和造成的损失水平排名均不高，但是该风险的可控制性最差，一旦发生极难控制，综合其3项指标，该风险水平排名第七；其他排名前十的风险因素，风险发生可能性、造成损失水平和可控制性三者的数据较为均衡。

5 结论与建议

5.1 结论

本研究运用扎根理论的研究方法，以输变电工程建设全过程环境风险为对象，以现有的输变电工程建设实践经验为基础，识别出输变电工程建设全过程环境风险的8 个一级风险指标、22 个二级风险指标、48 个三级风险指标；为了进一步计算输变电工程建设全过程各环境风险因素的风险水平，通过问卷调查收集数据并分析，引入脆弱性理论对研究识别出的48 个风险因素进行风险量的计算，从而进一步识别出排名前十的关键风险因素分别是施工噪声、施工扬尘、工程机械尾气排放、施工泥浆废水排放、交通汽车尾气排放、机械设备检修废油排放、有毒有害物质泄漏、水土流失、焊接烟尘排放、土地占用。电网公司在有关输变电工程建设时，应当着重关注排名靠前的风险因素，便于提前准备相关风险处置预案，确保工程项目顺利推进。具体而言，可从风险意识、管理机制和技能培训方面建立起多元风险处置系统。

5.2 建议

第一，充分认识输变电工程建设全过程中环境风险的危害性和环境保护的重要性。首先，项目实施前要做好风险管理预案，充分了解工程所在区域环境的治理特点，从全过程层面贯彻环境风险防范的原则，同时环境风险处置预案的制定要从实际出发，综合考量工程所在区域的地理特征、社会人文和施工条件等因素，逐步细化处置预案、逐层推进；其次，要畅通和创新多主体之间的沟通渠道，完善工作沟通制度，增强信息传递有效性。

第二，完善环境风险管理机制，保障环境风险处置预案落实到位。首先，建立完善的机制，将风险处置中不同层面的处置策略对应到各级环境风险中，例如视不同地区、不同条件下的各输变电工程特点，对不同的环境风险采取风险规避、风险转移、风险控制、风险自留等不同的措施；其次，建立环境风险管理考核机制，并将环境评价的相关要求融入到环境管理中，吸收不同地区、不同等级的输变电工程环境风险管理经验，在企业顶层进行机制设计。

第三，加强技能培训，并强化相关人员环境风险方面的教育。首先，在建立制度保障的前提下，应重视环境风险的各级来源，如一线施工人员、前期设计人员等，加强开展技能培训和意识引导；其次，加大项目层面的资源调配，在人员、经费等方面提供强有力的支持，如积极探索将安全文明施工费进行调配使用等；再次，充分发挥现场管理人员主观能动性，鼓励和要求现场管理人员将环境风险管理放到与安全风险管理、质量风险管理、进度风险管理以及成本风险管理同等重要的地位。