水利工程运营期工程管理标准化研究

苏传政 张晴晴

摘要：为了满足水利工程标准化的发展需求，进行了水利工程运营期工程管理标准化的探索。以工程管理标准的目标和架构为出发点，建立了一种创新的水利工程运营期工程规范化、标准化管理模式，填补了运营期水利工程管理体系、管理目标和管理标准不健全的短板，可为提高运营期水利工程现代化、信息化管理水平、维修养护质量及监管效率提供技术支撑。

关键词：工程管理;标准化;水利工程;信息化管理

中图法分类号：TV698.2文献标志码：ADOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.08.011

文章编号：1006 - 0081（2021）08 - 0052 - 08

水利工程是重要的基础工程设施，一直以来，国家都对此给予了较大的政策及资金支持。仅就全国水利工程建设投资而言，“十五”期间累计完成总投资3 625亿元[1]，南水北调一期工程开工建设;“十一五”期间累计完成总投资超7 000亿元[2];“十二五”期间总投资达到2万亿元[3]，南水北调东、中线一期工程分别于2013年11月、2014年12月正式通水;“十三五”期间，国家规划的172项重大水利工程，总投资约1.72万亿元，全国水利工程投资预期达4万亿元[4]。随着越来越多的水利工程建成并投入运营，水利工程规范、高效管理和监管成为目前水利工程安全运行的重点。

1 困难与问题

水利工程是一个复杂的系统工程，工程门类多，仅南水北调东线一期山东段工程11个单项、54个设计单元，就包括“七站” （新建台儿庄、万年闸、韩庄、二级坝、长沟、邓楼、八里湾等七级泵站）;“六河”（疏浚扩挖韩庄运河、梁济运河、柳长河、小运河、七一六五河、胶东输水干线渠道等6条河道）;“三库”（新建东湖、双王城、大屯三座调蓄水库）;“两湖”（处理和局部疏通南四湖、东平湖两座湖泊）;“一洞”（穿黄隧洞工程）以及1 438座主要建筑物。工程涵盖建筑、土木、机电工程三大类，其中建筑工程涉及民用建筑、工业建筑、构筑物等工程，土木工程涉及道路、桥涵、隧道、水工等工程，机电工程涉及机械设备、电气、自动化控制仪表、管道、消防、电子通信等工程[5]。工程管理是涉及工程项目全过程的管理，建设期项目管理执行各类工程相关行业的规程规范标准进行项目的目标控制（“三控三管一协调”），水利行業还没有建立一套完善的适用于水利工程运营期的规程规范和标准，相关行业运营期的工程管理规程规范和标准也是尺度不一、且覆盖面不全、标准体系不完整[6]，与新时期水利工程管理的要求不适应[7]，不仅制约着水利工程安全运行管理以及效益的最大发挥，还影响着水利工程信息化管理水平的提高。水利工程运营期工程管理标准化是提高水利工程信息化管理水平，实现水利工程管理现代化的必要手段[8]。

因此，亟需在总结南水北调东线一期工程山东段运营管理经验的基础上，探索工程管理新模式[ 9-10]，进行水利工程运营维护等工程管理标准化研究，建立一套集工程管理目标、组织、手段、标准为一体的工程管理体系，为提高运营期水利工程标准化、信息化管理水平以及维修养护质量及监管效率提供技术支撑。

2 思考与创新

2.1 强化工程目标管理

工程管理的核心任务是为工程建设和使用增值。一直以来，运营期工程管理以工程检查、工程观（监）测和维修养护为主要的手段。工程检查和观测过程中发现了问题进行整改和维修养护，日复一日、年复一年循环往复，属于被动式管理，缺少量化指标。应建立工程管理目标，保障并提高工程建筑物及设备的完好率，恢复并维持其设计功能的有效发挥。

工程管理目标最终靠维修养护的手段来实现。为强化主动式管理，提前评价工程建筑物和设备的完好性，强化以“完好率”目标为导向和纽带，实现工程检查（含观（监）测）、工程评级、维修养护以恢复并维持工程设计功能的闭环管理，达到“强监管”的目的。

2.2 完善工程管理技术支撑

分析所管辖的南水北调东线工程山东段的运行维护实践，研究在运营期将工程管理与资产管理相结合，建立工程类别和资产类别的对应关系，实现信息化管理范围全覆盖;确定建筑物、设备的项目划分方法并建立相应的评级标准，进行全面评级，实现管理标准化、信息化;健全建筑物、设备完好率的管理和考核指标，为工程管理、运行维护提供信息化技术支撑和运维大数据分析。

2.3 创新工程管理模式

2.3.1 建立“工程分类-评级-维护-考核”的工程信息化管理体系

（1）完善工程管理分类，实现管理范围全覆盖以及和资产管理的衔接。对于南水北调东线山东段工程，均按照建筑物、设备进行分类，实现工程信息化管理全覆盖，避免遗漏或选择性管理。

（2）健全工程项目划分和评级，实现管理标准化、信息化。对于南水北调工程建筑物、设备，均进行评级单位、单元划分，建立评级单元的评定标准，通过单元评级全面掌握管辖工程建筑物、设备的状况，为维修养护计划的编制提供依据;建立评级单位的评定标准，通过单位评级掌握工程及管理的整体水平，客观地进行考核;通过单位、单元划分和相关标准的制定，为工程和维修养护信息化管理提供基础。

（3）运用“完好率”指标，实现工程管理与维修养护闭环管理及考核。无论是工程管理还是维修养护都始终以保障（提高）工程完好率为目标和纽带，通过“工程评级—维修养护—恢复功能”实现闭环管理;建立工程建筑物、设备“完好率”考核指标，掌握工程真实情况，确保安全运行，并为工程及管理水平考核评比提供依据，从而避免运营期工程管理的盲目性和维修养护的浪费。

2.3.2 规范维修养护项目管理和质量管理

运营期的工程维修养护存在随机性，且项目多、工程量小，采用工程建设期的“质量评定”方式，有很大的操作难度，且基本上无法实现监理制，决定了管理与建设期的工程管理存在差异，工程项目质量管理具有复杂性、难控性、可变性、预控性和严重性等特点[11]。将维修养护项目与评级单元相对应，根据工程评级情况进行养护项目、维修项目的确定，可以有效避免盲目的、无标准的项目维修申报;将单元评级的标准与维修养护的质量标准对接，可以实现工程管理标准的系统性和唯一性;提出工程运营期“质量认定”的概念和标准，便于规范运行管理和维护两方单位的质量管理问题。

3 规范与措施

南水北调东线工程山东段干线工程范围广，建筑物和设备多，为更好对其进行管理，依据SL213-2020《水利工程代码编制规范》、SL249-2012《中国河流代码》、SL701-2014《水利信息分类》等规范，统一山东干线7个管理局20个管理处的标识代码，对其所辖工程与资产对应进行分类、项目划分、编码，并制定相应的评级标准，建立综合评价模型和信息化架构，便于工程运营期的信息化管理[12-13]。

3.1 工程分类及评级项目划分

为将工程管理与资产管理进行有效衔接，按照GB/T14885-2010《固定资产分类与代码》、SL 731-2015《水利固定资产分类与代码》的规定，南水北调东线工程山东段工程划分为建筑物、设备两大类。其中，建筑物包括对应资产门类的房屋和构筑物，对应代码为102和103。设备划分为通用设备和专用设备，通用设备对应资产门类的机械设备、电气设备、工程机械、仪器仪表等，对应代码为210，220，203，204等;专用设备对应电力工业专用设备、水工机械、专用仪表等，对应代码为305，328，360等。

评级项目按照评级单位、评级单元逐级划分，划分的原则主要是考虑便于项目工程管理，其中建筑物评级单位指独立（发挥作用）的建筑物[14]，设备评级单位是指独立（发挥作用）的成套设备;评级单元指各评级单位中可分解的部位、（构）部件。

评级项目划分不仅用于工程等级评定，还用于维修养护质量认定以及便于资产管理，因此在水利工程评级项目划分时要考虑评级单位和资产管理的衔接。

3.2 制定评级标准

建筑物、设备内的评级单元参照所属行业的规程规范制定评级标准，考虑在建筑物、设备系统中的重要程度等因素，每一条评级标准赋一定分值，同时结合建筑物和设备的已使用年限与折旧年限的比值、同类设备的故障概率统计、维修更换经济性比重等运行管理的实际情况赋予评级分值，来定量确定评级单元的综合分值。

建筑物（设备）单元评级共划分一类、二类和三类单元，评级标准以单元评级得分排名划分，进入前5%排名的为一类，中间5%～90%排名为二类，后10%排名的为三类。

评级单位评级标准由各评级单元综合评级确定，通过建立模糊综合评估模型进行最终评级;建筑物（设备）单位评级共划分一类、二类、三类和四类，评级标准以权重乘以单元评级得分排名划分，进入前5%排名的为一类，中间5%～85%排名为二类，后10%排名的为三类，最后5%为四类。

单位建筑物（设备）被评为一类的进行日常养护;被评为二类的可根据实际情况调整比例进行日常养护和岁修;被评为三类及以下的应进行大修，并限期整改，必要情况下由管理单位向上级单位申请安全鉴定。

3.4 建立信息化架构

在上述措施的基础上，辅以行之有效的信息化管理系统，建立以单元、单位评级为标准的运维体系，才能通过移动端实现运维评级、考核、监管等，减少大量人力，提高管理效率。

使用对象可分为中高层管理、基层管理、现场工作人员。人员类别包括维护人员、管理人員、评级人员。根据这个划分可对信息化操作设置相应权限，清晰划分责权利。

运维内容可分为日常养护、维修。反映在信息化当中，可以在信息化系统中建立“计划养护”和“事件维修”，将采取措施进行的保养和防护内容与时间均提前根据设计标准（或设备自身要求）自动生成在“计划养护”中，并可在接近计划时间通知到相关部门和相关人员。对发现或存在的安全隐患问题进行各种修补、处理、加固，将整个事件的发现、报告、处理、评价都纳入到“事件维修”之中，强调对该维修事件的全周期监管。评级考核人员可以根据项目执行情况进行在线评级。

分清对象和内容就可建立水利运维信息化的整体架构。根据对水利项目信息化的理解，水利项目运维系统架构设计如图1所示。

标准化体系和安全保障体系涵盖水利项目中的适用标准，在实施中贯穿整个信息化建设。

由于水利项目的特殊性，需要关注项目运维当中的维护现场问题，这就要求移动服务的实时性和可靠性，所以在架构设计中增加了移动端，使水利项目的运维实现“强监管”，具有长远的实用价值。

架构将用户数据库、资产数据库与运维数据库分开，便于项目的标准化管理。运维过程中所涉及的资产数据均调用资产数据库，如设备年折旧率、设备故障率、同类设备统计等数据可生成相关表单，并根据表单流转，在完成评价后存储在运维数据库。因此，仅需要将资产数据库的基础数据做标准化处理，就可推广到大部分类似项目。

4 成果与应用

结合南水北调东线山东段的工程特点，已经完成相关成果研究以及编制完成泵站工程、水库工程、渠道工程管理标准，同步完成了南水北调山东段工程的分类、项目划分工作，维修养护信息化系统的初步建设和模拟应用以及2021年度的维修养护计划编制。下一步将利用信息化手段进行20个管理处所辖工程的所有建筑物和设备评级、维修养护计划的编制与审核、维修养护质量认定、工程及管理水平考核等工作。具体以泵站工程的应用说明如下。

4.1 工程分类与资产的对应

根据3.1节所述，工程及资产类别的对应、评级项目划分如表1所示。

4.2 设备评级

根据3.2节和3.3节所述，以液压启闭机为例介绍评级过程，评级单位的评价分值由评级专家进行评估打分。

评级标准（[ui1]）评级：好（1.00）、良好（0.75）、一般（0.50）、有缺陷（0.25）、差（0）;

重要程度评级：重要（1.00）、一般重要（0.75）、一般（0.50）、不重要（0.25）;

年折旧率按下式计算：

年折旧率=1-使用年限/折旧年限

故障概率按下式计算：

故障概率=1-同类设备故障次数/同类设备数量

经济比重评级：贵重（1.00）、较贵重（0.75）、一般（0.50）、便宜（0.25）、非常便宜（0）。评级专家评估打分情况如表2所示。

将7个管理局内各液压启闭机的综合评级得分综合比较排序，可得出需要维护保养的先后顺序，或根据侧重点的不同选择不同的排序进行维护保养，实现“完好率”的评估排序。资产编码、设备评级、维护清单排序的APP界面如图2所示。

通过模糊综合评价，可较大限度减少人为干扰因素，做到相对公平合理，并且可以在后期的使用中不断修正调整完善，真正实现客观评价。

4.3 维修养护计划编制

评定为二类、三类的评级单位，编报维修项目清单时，维修项目必须与评级单元及其编码对应，以便将维修项目与项目划分、质量标准对应，便于维修养护项目质量认定，同类维修项目的比较、同一部位维修项目的追索等信息管理以及信息化手段的应用。如1号主水泵及传动装置固定部分壳体的维修，维修项目与该评级单元（壳体）及其编码（503010101）对应。工程量清单如表3所示。

5 成果与评估

5.1 规范工程维修养护管理

5.1.1 规范维修养护项目申报及项目清单编制

保证（提升）工程建筑物、设备的完好率是开展维修养护的目标。工程建筑物、设备的评定等级是进行维修养护项目清单编制的重要依据。采用模糊综合评价的方法来确定建筑物、设备的需要养护和维修程度，当建筑物、设备对“建筑物、设备评价集合”的隶属度是0与1之间的某一数值时，表明它在某种程度上需要进行日常养护、岁修、大修。通过定量分析与定性分析相结合，进而确定建筑物、设备的维修保养顺序。维修养护项目清单的编制利用统一的编码将要实施的维修养护项目与划分的评级单位、单元进行对应，既便于工程信息化管理，也为工程资产管理提供基础。

5.1.2 方便维修（养护）项目质量管理

养护维修是确保工程完整、可靠和安全运行，延长工程使用期限的重要途径[15]。日常养护、维修项目质量管理，有国家、行业或项目设计标准的，按其标准进行单元质量评定或者认定;无国家、行业或项目设计标准的，可对照制定的评级标准进行单元质量认定。解决了维修养护项目因工程量小、数量种类多等特点不便进行质量管理的困难。

5.2 健全工程及管理考核

工程及管理考核对工程管理具有重要意义。利用完好率指标对工程建筑物、设备进行评价和考核，能够准确掌握工程真实情况、及时发现存在的问题、保证维修养护的针对性，确保工程安全运行;围绕保持（或提升）工程建筑物、设备的完好率，既强化了目标管理的思想，避免运行期工程管理的盲目性和维修养护的浪费，又科学地考核出工程状况和管理单位的管理水平。

5.3 提高工程管理水平

项目划分、评级、信息化手段的运用，实现了工程评级、计划编制审批、项目质量认定等全过程管理的标准化、规范化，减少了大量的人工计算、统计等重复性工作，促进了工作效率和管理水平的提高。

6 结 语

根据南水北调东线工程山东段的工程特點，建立运营期“工程分类—评级—维护-考核”的工程信息化管理体系和管理标准，实现信息化管理的网格化全覆盖和闭环、标准的统一和规范，填补运营期水利工程管理目标、手段、标准不健全的短板，将该体系率先在南水北调东线工程山东干线工程中进行应用，使运营期工程管理和维修养护工作的目标更加明确、针对性更强，有效地提高了山东南水北调工程管理水平。该体系可在水利工程信息化运营管理中进一步研究并推广应用。

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（编辑：李 晗）