小浪底水利枢纽运行期风险管理探讨

小浪底水利枢纽运行期风险管理探讨作者：王琳杨涛胡守江摘要:本文分别从枢纽安全监测、水工建筑物运行维护、水库调度、机电设备运行维护、安全生产管理、枢纽安全鉴定等角度论述了小浪底水利枢纽的运行期风险管理的方法和过程，便于将来枢纽运行中更好地预测、识别、分析并有效控制的风险，保证枢纽的安全运行。关键词:枢纽运行期风险管理小浪底水利枢纽的运行管理主要由小浪底水力发电厂负责。小浪底水力发电厂下设水工分厂、发电分厂、调度中心、监测中心、办公室、财务部、物资部、生计部、安监部等部门。水工分厂负责所有水工建筑物和闸门的运行维护和检修工作；发电分厂负责机电设备的运行维护并完成发电任务；调度中心负责水库调度、防洪、防凌并协调水调和电调矛盾；监测中心负责枢纽建筑物和库区的内部变形监测、地震监测、渗漏排水监测和库区泥沙淤积测验等工作；安监部负责全厂安全生产管理工作。小浪底水利枢纽自1999年10月下闸蓄水至今，运行已经有三年多的时间，初步发挥了防洪、防凌、减淤、供水、发电等多项功能。小浪底水利枢纽初期运行期间，黄河下游的防洪标准由不足60年一遇提高到近1000年一遇；水库的精确调度，既能控制日流量又能控制瞬时流量，解决了黄河下游河道小流量（封河流量为1000m3/s、50m3/s）封河的防凌安全问题；水库共拦沙减淤约10亿m3，大大缓解了下游河道的抬升速度。由于小浪底水库的调节作用和黄河水量实行统一调度，黄河下游没有发生断流，并向下游供水311.36亿m3；小浪底水利枢纽于2000年1月9日首台机组发电，至2001年12月六台机组全部投产，总装机容量1800Mw，截止2003年底，小浪底电厂发电量累计为97亿度。小浪底水利枢纽工程由拦河大坝、泄洪排沙系统和引水发电系统组成，枢纽建筑物泄洪洞、排沙洞、发电洞、防淤闸、厂房及溢洪道等各类金属结构共计闸门69扇，枢纽洞群林立，机电设备繁多。同时，枢纽处于初期运行阶段，又受到2003年8月26日以来（枯水期）黄河上游华西秋雨的影响，库水位由EL230.23m骤升至EL265.69m，水库蓄水位达到历史最高水位，超过2003年3月1日水库最高水位EL240.87m近25m。整个枢纽面临许多不确定性和限制性的风险，以及不易辨识的突发风险，因此，如何做好枢纽运行期的风险管理就显得尤为重要。小浪底水利枢纽运行期风险管理的全过程可图示如右：风险预测和识别是进行风险管理的重要一步，也是最困难和最具挑战性的一步。常规的风险诸如洪水、地震、火灾以及水工建筑物、金属结构、机电设备等运行维护的风险对枢纽管理者来说是容易识别的，而对那些损失较大的对枢纽安全造成严重威胁的突发风险的辨识就比较困难。事实上，正是这些潜在风险的预测与识别才是风险管理的重点。小浪底水利枢纽对风险进行预测与识别的方法主要采用了德尔菲方法和头脑风暴法，利用国内外水利专家的知识和创造性思维对未来可能发生的风险进行直观预测和识别，并进行了总结和分类，详见表1。表1小浪底水利枢纽运行期风险分类表风险评估采取定性和定量相结合的方式，将辨识出并经分类的风险进行排序，为有针对性、有重点地管理好风险提供科学依据。风险评估的对象是枢纽的所有风险，而非单个风险。经过风险评估，我们将风险分为以下几个等级：Ⅰ级为严重风险，Ⅱ级为一般风险，Ⅲ级为轻微风险。小浪底水利枢纽为I等工程，承担防洪、防凌、减淤、供水、发电等多项任务，水工建筑物安全运行、水库合理调度、金属结构安全运行、机电设备正常运行等被评估为Ⅰ级的严重风险。小浪底枢纽运行期处置风险的措施主要采用风险控制的方法，最大限度地降低风险事故发生的概率和减小损失幅度，并对相关人员进行风险教育以增强风险意识，制定严格的操作规程以控制因疏忽而造成的不必要损失。下面从不同角度阐述被评估为Ⅰ级严重风险的管理过程。1枢纽安全监测枢纽安全监测作为风险控制的主要手段，对枢纽的安全运行起着重要的预警作用。这种方式不仅能识别常规的风险，更重要的是能发现对枢纽安全造成严重威胁的突发风险。枢纽安全监测主要分内部变形监测、外部变形监测、渗漏排水监测、库区地震监测、库区泥沙淤积监测等项目。内部变形监测仪器大部分采用进口设备，精度高，稳定性好，关键部位的关键仪器接入自动采集系统，实现实时监测。外部变形监测采用目前先进的全球定位技术（GPS）和测量机器人（TPS）技术，还采用了多项改进技术，如用高精度全站仪的对边测量技术代替常规的收敛观测，用高精度全站仪测三角高程代替作业困难地区的直接水准测量等。库区泥沙淤积测量采用GPS-RTK技术（全球卫星定位技术进行实时导航），配备了加拿大302B双频测深仪和美国STRATABOX单频测深仪等高精度进口设备，用专业软件采集、储存与处理有关数据，形成了一套完整的泥沙淤积自动化测量系统。小浪底工程还组织有关专家和科研单位联合开发了枢纽安全监控软件系统，以微机网络、分布式数据库、多媒体应用和人工智能技术为基础，实现枢纽安全监测集成化数据管理、信息分析、推理和辅助决策，该系统能及时对枢纽的安全状况做出准确、高效的评判，为枢纽安全运行风险控制提供合理、及时的分析数据，并提前发现潜在风险，为风险处置提供科学依据。为做好枢纽的安全监测，根据国家规范和规程，编制了《水工建筑物观测规程》、《库区泥沙测验规程》等专项规程，并对各观测项目编写了专项技术要求或作业指导书，做好观测人员安全与技术培训，实现做事有依据，工作有检查，任务有落实的要求，使风险控制的意识落实到每一位员工的实际工作中。2水工建筑物运行维护枢纽工程于1999年10月25日下闸蓄水。2003年10月15日库水位升至历史最高EL265.69m，溢洪道首次过流运用。至此，枢纽所有水工建筑物均已实现投入运行。小浪底泄洪系统布置密集，各类启闭闸门设备多且分散，枢纽调度频繁，各条孔洞在运行时存在相互影响的现象，在复杂而烦琐的运行条件下，及时发现建筑物和金属结构潜在的风险，制定并实施风险处置的计划，确保枢纽安全运行是水工建筑物运行维护的关键。针对这一问题，我们制定了水工建筑物工作票、操作票制度。这个制度依照电力行业的两票制度，充分考虑水工建筑物运行维护时存在不确定性风险的几个关键环节，并在这些关键环节上严格控制，从而将风险事故发生的概率降至最低。两票的关键就是将每个关键环节潜在的风险落实到人，增强各个环节工作人员的风险意识和责任感。风险控制的另外一个重要措施就是水工建筑物的巡视检查。我们制定了《枢纽巡检维护制度》，并严格按照规定进行巡视检查。巡视检查分为日常巡视检查、年度巡视检查、定期巡视检查、特种巡视检查四类。根据巡视检查情况，考虑水库水位变化、内外部变形情况、渗漏水量变化情况，结合水工建筑物存在的主要问题、异常现象，收集设计、施工和运行过程的资料进行系统分析，全面反映水工建筑物的运行工况，尽可能发现枢纽潜在的风险，并对枢纽进行相应的维护管理，确保枢纽安全稳定运行。此外，我们还建立了一系列的规章制度，主要有《水工机械系统运行维护规程》、《闸门操作规程、规范》、《水工系统维护监测规程》等，这些制度规范了操作过程，对有效地避免操作过程中可能出现的风险起到了积极的作用。3水库调度根据国家有关规范和规程，我们制定了《水库调度规程》，用以指导水库调度风险管理。小浪底水利枢纽在黄河防洪体系中的战略地位非常重要，它使黄河下游的防洪标准由不足60年一遇提高到近1000年一遇，因此做好防洪（凌）预案是防洪（凌）工作的基础和关键。我们每年制定的防洪（凌）预案要上报黄河防总，根据黄河防总批准的防洪（凌）预案进行责任分工并制定应急处理预案，将防汛准备和抢险工作落实到各个单位，定期检查，汛后及时总结经验和不足，有效地降低可预见和不可预见的自然风险。调度方式实行黄河流域统一调度，以水量调度为主，兼顾电量调度。在水资源匮乏的情况下，合理调整汛限水位，严格按照丰增枯减的原则，既考虑下游防洪抗旱的需要，又考虑自身发电的需要，调和水、电矛盾，既保证了社会效益，又实现一定的经济效益，减轻了由于汇率波动、通货膨胀等经济因素带来的还贷压力，降低财务风险。4机电设备运行维护为了保证机电设备的正常运行，增加发电量，提高水能利用率，我们认真做好发电计划管理，并根据国家相关规范和规程，制定了《电气一次系统维护检修规程》、《电气二次系统维护检修规程》、《自动化系统维护检修规程》、《发电系统运行规程》和《机械系统维护检修规程》等，严格操作规程，并执行设备缺陷管理制度，彻底消除设备缺陷，结合电厂双达标、创一流的总体规划，进行设备三漏治理。小浪底水电厂人员少、机组多，我们结合国内外先进电厂的风险管理经验，制定并实施了一套切实可行的风险管理制度和工作标准，明确各岗位职责和工作要求，及时发现并处置设备运行中可能存在的风险，通过人员培训，提高风险意识和员工素质。这套风险管理制度和工作标准主要有值守制度、交接班制度、工作票和操作票制度、设备巡回检查制度、应急处置和随叫随到现场制度等。随着科技的发展，特别是自动化控制、监视、通讯技术和计算机监控系统的广泛应用，我们已经建立了先进高效的运行管理模式，实现了无人值班（少人值守），在降低运行成本的前提下，有效降低了机电设备运行维护过程中存在的风险。5安全生产管理为了监督安全生产，提高员工的风险意识，电厂成立了专门的安全生产管理部门，建立了较为完善的安全管理机制，制定了一系列规章制度，在《电厂考核标准》中对安全生产进行严格考核，并与奖金挂钩，形成了有效的激励机制。安全生产管理要求做到全员、全方位、全过程，所以各级人员首先做到安全职责明确，风险意识强烈，然后通过有效的安全生产监督，保证枢纽的安全运行，获得最大的社会效益和经济效益。6枢纽安全鉴定除了在日常工作中采用积极、有效的风险控制方式，减少枢纽由于风险事故所造成的损失外，我们还制定了《安全专家会议制度》、《国家关于水库安全鉴定制度》等，根据水库运行的实际情况和存在的潜在风险，不定期地组织水利行业的专家对枢纽的运行工况进行鉴定，利用专家的知识和创造力发现不确定的潜在风险，保证枢纽的正常运行，使黄河下游的人民减少由于枢纽的风险事故带来的更为巨大的损失。7结语风险管理为小浪底水利枢纽的正常运行提供了安全的生产环境，取得了枢纽运行的经济效益和社会效益，减少了风险可能带来的损失及其不良后果，但枢纽运行时间毕竟比较短，管理人员的经验尚显不足。随着枢纽的运行，不确定因素将日益增多，枢纽在正常运行中会面临更多的风险，风险损失规模也会越来越大，这些都要求枢纽管理者加强自身风险管理，成立专门的组织机构或委托能够胜任此项工作的专业机构做更进一步的风险管理工作。