病险水库除险加固前期工作评价方法及指标体系研究与应用

洪文浩，周清勇，陈结文，万 玲，唐林波，刘小斌

（1.江西省鄱阳湖水利枢纽建设办公室，江西 南昌，330009；2.江西省水利科学院，江西 南昌，330029）

0 引 言

水库加固前期工作是水库除险加固项目的重要环节，前期工作的成效直接影响除险加固整个工程项目的进展及效果等，因此如何对水库加固前期工作做出客观的评价，从而挖掘制约影响前期工作的重要因素，找出不足，为改进和完善加固前期工作，进而为水库除险加固工作的顺利推进提供技术参考。

加固前期工作主要包括：大坝安全鉴定、水库加固初步设计、水库加固施工图设计、水库除险加固工程招投标等，上述环节层层相扣，相互影响。为了对整个前期工作作出合理、客观的评价，需列出上述各环节的主要影响指标，为后续深入查找前期工作环节存在的不足奠定基础。通过查阅相关文献资料[1～5]，结合江西省病险水库加固特点，确定各环节指标影响因子，并采用模糊综合评判方法[6]，参考业内专家观点及建议，通过查询水库除险加固相关资料、文件及现场调研等，建立评价指标体系，同时，针对相关指标制定专家打分细则，使其更具针对性和可操作性。

1 模糊综合评判法

模糊综合评判法[7]是一种借助层次分析法[8]建立判断矩阵、分配权重等环节，依据模糊数学的隶属度理论[9]将不确定性的表述转换为确定性的量化，从而对某一事物（事件）做出总体评判的评价方法。

1.1 指标体系及判断矩阵的建立

根据层次分析法的相关理论，收集病险水库加固前期工作的相关资料，从中选取其关键影响因子，并建立影响因素递阶层次关系[9]，推求判断矩阵。通过选取的主要影响因子两两比较，确定其相对重要性，以此得到相关重要性数值，从而进一步构建相关阶层的判断矩阵。

需要特别说明的是：确定病险水库加固前期工作的各阶段相关评判指标及其指标评分细则的制定、指标具体打分等均需要借助业内专家的建议和意见。

1.2 各指标的相关权重计算

1.2.1 判断矩阵的构建及一致化

通过对同一阶层影响因子两两之间相对重要性比较，参照表1中的“判断矩阵重要性比较取值系数”，得到如下判断矩阵M1；为尽量避免主观性及人为性产生的影响，尽可能地排除违背常识性的评判结果，使得构造的判断矩阵具有大体的一致性，所以需要进行一致性检验，以此得到模糊一致性矩阵W。

表1 判断矩阵重要性比较取值系数

1.2.2 权重的求解

通过式（2），可求解得到相关阶梯层次的权重Ai：

1.3 模糊映射关系矩阵的构建

所谓模糊映射关系矩阵，是指针对某一层影响因素的各个指标，通过专家评分，结合评分等级统计结果所得到的矩阵。具体步骤如下：①提供病险水库加固前期工作的相关资料给专家阅览，必要时，聘请专家前往水库实地考察调研；②制定各指标因素评分标准及评分（各个环节）等级参照表；③根据专家评分结果，统计分析某一阶层对应级别所占的百分比；④得到模糊映射关系矩阵。

表2 指标因素评分等级参照表

其中，分值矩阵Fi=UT=[（90+100）/2，（80+89）/2，（70+79）/2，（60+69）/2，（0+59）/2]T=[95，84.5，74.5，64.5，29.5]T。按照上述步骤，可得到Ri（i=1，2，3……）。

1.4 评判原理及方法

通过本文提出的水库加固前期工作评价理论方法体系，借助评判矩阵推求相关权重，以此组建模糊映射关系矩阵，通过矩阵乘法运算，得到目标矩阵，将目标矩阵与分值矩阵进行乘法运算，得到病险水库加固前期工作总得分，即可判定其加固前期工作的满意度情况（见表 3）。

表3 加固前期工作满意度评判表

2 加固前期工作评价

2.1 指标体系的构建

病险水库加固前期工作评价指标体系见表4。

表4 加固前期工作评价指标

2.2 评分细则

针对上述病险水库加固前期工作的评价指标体系，结合“四级指标”，提出相应的评分细则，其中，每一指标对应的评分细则，需结合相关规范及工程实际情况作出相应的分数评判，以此进行量化，限于篇幅，表中以“安全鉴定阶段Q1”中的“现场检查（检测）Q11”为列举，对该项对应的评分细则作出具体说明（见表4）。

影响安全鉴定[10]阶段Q1的主要因素包括：现场检查（检测）Q11、地质勘察Q12、安全鉴定报告Q13、成果审查Q14。其中，影响“现场（检测）Q11”的因素包括：参与的检查人员Q111、项目检查（检测）的手段、方法Q112、检查（检测）工作的全面性Q113、检查报告结果的整理Q114。其余类同。

2.2.1“现场（检测）Q11”指标选取原则

安全鉴定现场检查工作是一个不可或缺的重要步骤，现场安全检查工作的好坏直接影响鉴定结果的可靠性，一般来说主要有以下影响因素，如：“参与的检查人员情况”、“检测的手段及方法”、“检测工作的全面性”、“检测报告结果的整理情况”等；另外，还有其他影响因素，如由于建设年代久远等原因，有些水库提供一些资料，很多都与实际情况有差别，有些资料可信度极低。当地村民及管理人员根据回忆反映的情况，也具有一定的随意性；有些水库安排的踏勘时间紧，很多现场项目不能到位，为后期工作留下隐患；甚至有些水库根本就没有进行现场踏勘，危害更为严重。

2.2.2 评分项目及评分细则

（1）“参与的检查人员Q111”评分细则

本项指标总分为100分，主要从参与人员的专业结构、具体数量及参与人员的总体综合素质、专业人员的工程经验等方面考虑酌情给分。具体可参照如下原则评分：

①从事水工、地质、水文、结构、金属结构（机电）等技术人员中，项目现场检查、调研中缺少相关专业的技术人员，扣除总分30%。②参与现场检查的总人数少于5人的扣除总分的20%。③项目现场检查、调研中，参与的相关专业人员齐全、总人数达到5人及以上，可得满分。

（2）“项目检查（检测）的手段、方法 Q112”评分细则

本项指标总分为100分，主要从检查手段、方法的先进性、合理性进行评分。评分原则参照如下标准进行，专家也可根据实际情况酌情给分：

①水工建筑物的相应部位采用了相对应仪器及方法进行检查（诸如金属锈蚀探测仪、超声波检测仪、混凝土强度回弹检测仪、尺具等）且无遗漏部位，则可得满分。②相关部位没有采用相应的检测仪器及方法或存在漏（部位）检等，应扣除总分40%。

（3）“检查（检测）工作的全面性Q113”评分细则

本项指标总分为100分，主要从现场检查及现场检测进行全面性分析评价。具体评分一般可从以下几方面考虑，根据专家经验结合具体情况可酌情评分：

①由专业技术人员组成的检查组对水库各主要建筑物（诸如大坝、涵管、溢洪道、隧洞）各部位进行了仔细的检查和分析并采用直接和间接手段（借助相关仪器）对其进行检测分析；②对各组成部位的混凝土及相关金属结构都进行了相关的检查、探测；③对运行管理制度、大坝安全监测设施都进行了相应的问询、现场检测、查勘等。④对相关建筑物相应部位进行拍照、录像等。若具体项目能满足上述4条，则该指标可得满分，反之，按总分的40%计算；其他情况，专家可依据自己的经验并结合具体情况可酌情评分。

（4）“检查报告结果的整理Q114”评分细则

本项指标总分为100分，一般可从以下几方面评价评分：若该项指标同时满足以下几条，则可得满分；不能同时满足，只得总分40%；其他情况，专家也可根据实际情况进行给分。①针对现场检查所得出的结果，文字表达精炼准确；对各建筑各部位病险情况均有评价和描述、无漏项；并且文字的描述与实际检测、检查分析得到的结论完全一致、不存在人为改动参数、数据结论等现象；②报告中图文并茂（插有各建筑物相应部位病险照片、图片，并有相应的文字说明）；③现场检查、检测结果来源、公式、表格均满足现行技术规范。

3 工程实例

3.1 工程简况

某水库位于江西省九江市境内[11]，坝址位于江西省修水县四都镇埚头村，距修南干线公路6km，是一座具有灌溉、发电、防洪、养殖等综合利用的中型水库。

该水库于2009年9月完成安全鉴定工作，2013年2月完成除险加固设计工作，2014年8月开工建设，2016年3月完工并投入运行。

通过收集水库相关资料及现场调研，采用本文提出的评价方法，针对加固前期工作，选取该阶段的主要影响指标，对照评分细则建立相关矩阵，通过计算得到相应分值，以此做出评价。

3.2 评价结果

根据本文提出的上述方法及步骤，计算得到的加固前期工作指标权重集、相关指标模糊映射矩阵，可计算水库加固前期工作满意度实际总得分：

（1）加固前期工作各阶段权重矩阵

（2）加固前期工作各阶段模糊映射矩阵

（3）计算结果及评价

① 加固前期工作Q计算模糊映射矩阵：

② 加固前期工作实际得分F：F=Q×UT=92.40

从上述计算推求四个阶段（安全鉴定阶段Q1、初设阶段Q2、施工图设计阶段Q3、招、投标阶段Q4）工作的得分情况来看，均处于“良好”的水准，但从总体计算结果而言，虽然该水库加固前期相关工作总体处于“良好”水平，但仍有1.5%的比例处于“较差”的效果区间，因此，还存在改进和完善的空间。

4 结语

本文采用模糊数学相关理论方法，对水库加固前期工作中涉及的关键环节及影响因素指标进行了提炼，并构建了相关评价指标体系，制定了相应的评分细则。同时，选取某水库的加固前期工作作为工程实例进行了分析应用，评价结果表明，理论计算成果与工程实际基本吻合，该阶段总体处于“良好”水平。该方法为类似工程的评价提供了新的途径，同时，可根据评价对象制定可行适用的指标评分细则。