基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究 80页

/学校代号10532学号P09011004分类号密级工程硕士学位论文基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究学位申请人姓名殷乐培养单位土木工程学院导师姓名及职称邓铁军教授王新夏高工学科专业项目管理研究方向项目管理方法论文提交日期2017年11月26日n学校代号：10532学号：P09011004密级：湖南大学工程硕士学位论文基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究学位申请人姓名：殷乐导师姓名及职称：邓铁军教授王新夏高工培养单位：土木工程学院专业名称：项目管理论文提交日期：2017年11月26日论文答辩日期：2017年11月26日答辩委员会主席：nAResearchofon-the-spotSafetymanagementontheReinforcementProjectforSmallReservoirInHunanProvincethroughInformationbyYinLeB.E.(CentralSouthUniversity)2006C.AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCivilEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorDENGTiejunNov,2017n－湖南大学学位论文原创性声明立进行研宄所取本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其得的研宄成果。除了文中特别他个人或集体己经发表或撰写的成果作品６对本文的研宄做出重要贡献的个式标明。本人完全意识到本声明的法律后果人和集体，均己在文中以明确方？由本人承担。Ｖ—£ｄ曰期：年＂月ＶＨ作者签名：学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留＇使用学位论文的规定，同意学和电子版＇校保留并向国家有关郃门或机构送交论文的复印件，允许论文被查内容编入有关銷和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的伞部或部分数据库进行检索，可以采用影印、缩印成扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文Ｍ于。１、保密□，在年解密后适用本授权书２、不保密Ｅ１。“”（请在以上相应方框内打Ｖ）Ｊ’別＂Ｗ曰期：年月Ｈ作者签名：了？：丨年丨月导师签名：＞抑你期丨了n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究摘要湖南省小型水库数量众多，长时间运行后，大部分水库都出现了不同程度的渗漏、裂缝等质量问题，影响大坝本身稳定性、水库地质的安全，此类水库称之为病险水库。为了保证大坝的正常运行，解决坝基坝身防渗处理、坝基地基地震液化、砂土淤积、设备老化、水文观测设备不完善等问题而进行的修复工程一般称之为除险加固工程。除险加固工程是对现有水利工程的修复，既要考虑原有水利工程的正常运行，又要兼顾原工程的修复与新建工程的现场安全。湖南省的小型水库很多还兼顾灌溉作用，对于保证原有项目的正常运行意义更加重大。本文主要对湖南省小型病险水库除险加固工程现场安全管理进行风险评估的模型建立和个案应用，针对数学模型测评的结果，对重大危险源进行排序，结合信息技术尝试建立重大危险源预控系统，提出现场安全管理的管理对策和技术对策。本文首先分析了国外和国内安全管理的现状，现行安全管理理论与信息化技术的结合极大降低了现场安全事故的发生率，对湖南省小型病险水库除险加固工程现场安全管理情况进行汇总与提炼后，建立了小型病险水库除险加固工程现场安全管理风险评估模型。其次，对湖南省小型病险水库除险加固工程现场安全进行对策分析，以安全管理理论为基础，结合建筑行业中的危险源提出安全管理评价的方法和形式，并对安全管理的评价办法—作业条件危险性评价法进行了详细的危险源划分。再次，在管理控制论的基础上，对信息化技术——云服务、大数据、移动通信、物联网等模块进行阐述，并结合现行水利工程中的智能化模块与传感技术设想了水利工程现场安全监控自动化系统。最后，在危险源分析和识别的基础上，结合水利工程现场危险源的特征，构建了现场危险源指标体系，对钻孔灌浆、混凝土工程等重要二级指标细分到了三级指标，对清水溶水库进行了个体应用与评价，对建立的现场评价指标进行了专家评分，并通过调查问卷对工程实施了模糊评价，最终评定水库状态为较安全。关键词：信息化；现场安全管理；除险加固工程；模糊层次法IIn工程硕士学位论文AbstractSmallreservoirsinHunanprovincearenumerous.Afteralongtimeofoperation,mostofthemhaveproblems—reservoirgeologicalsafetyandstabilityoftheleakage,cracksandotherqualityproblems.Inordertoensurenormaloperation,solvingseepageproblemprocessing,seismicliquefaction,sandsiltdamfoundationandagingequipment,hydrologicalobservationequipmentisnotperfect.Allofthisisgenerallycalledreinforcementproject.Thereinforcementprojectistorepairtheexistingwaterconservancyprojects.Weshouldconsidernotonlythenormaloperationoftheoriginalwaterconservancyprojects,butalsotherepairoforiginalprojectsandtheon-sitesafetyofthenewprojects.ManysmallreservoirsinHunanalsogiveconsiderationtoirrigation,whichismoreimportanttoensurethenormaloperationoftheoriginalprojects.TheestablishmentandapplicationofcaseriskassessmentofengineeringsitesafetymanagementandreinforcementofsmallreservoirinHunanprovinceisinthispaper.Accordingtothemathematicalmodelofthesortofmajorrisksources,wetriedtoestablishcontrolsystemofmajorhazardsources,combinedwithinformationtechnology,andtoputforwardmanagementmeasuresandtechnicalmeasuresofsitesafetymanagement.Firstly,weanalyzethepresentsituationofforeignanddomesticsafetymanagement,thesafetymanagementtheoryandinformationtechnology.Thisiscombinedwithgreatlyreducingtheincidenceofaccidentsonsite,andsmallreservoirinHunanProvince.Thestrengtheningprojectsitesafetymanagementweresummarized.Secondly,analysisofCountermeasuresofHunanprovinceforsmallreservoirreinforcementprojectsitesafety,safetymanagementtheory,combinedwiththedangeroussourceintheconstructionindustryputforwardthemethodsandformsofsafetymanagementevaluation,andtheevaluationofthesafetymanagementmeasures,theoperatingconditionsofriskevaluationmethodindetailthedangeroussourceofdivision.Thirdly,basedonthetheoryofmanagementandcontrol,theinformationtechnologycloudservices,bigdataandmobilecommunicationsareelaborated.Combinedwiththeintelligentmodulesandsensingtechnologiesinthecurrentwaterconservancyprojects,theautomationsystemforon-sitesafetymonitoringofwaterIIIn基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究conservancyprojectsisenvisaged.Finally,basedonhazardanalysisandidentification,combinedwiththecharacteristicsofwaterconservancyprojectsitehazards,constructionsitehazardindexsystem,tothethreegradeindexofdrillinggroutingandconcreteengineeringandotherimportantindicatorsinleveltwosegments,individualevaluationandapplicationofwatersolublereservoir,toestablishthesiteevaluationindextheexpertscore,andtheengineeringimplementationofthefuzzyevaluationthroughquestionnaires,thefinalassessmentofthereservoirstateisrelativelysafe.Keywords:Informatization;Fieldsafetymanagement;Reinforcementengineering;AHPIVn工程硕士学位论文目录学位论文原创性声明.....................................................................................................I学位论文版权使用授权书.............................................................................................I摘要..............................................................................................................................IIABSTRACT...................................................................................................................III第1章绪论..................................................................................................................11.1研究的背景及意义..............................................................................................11.1.1前言................................................................................................................11.1.2本文研究意义...............................................................................................11.2国内外研究现状..................................................................................................21.2.1国外水利信息化安全管理的研究现状....................................................21.2.2国内研究现状及发展趋势..........................................................................31.3本文研究的主要内容.........................................................................................61.4研究方法.............................................................................................................6第2章水利工程现场安全信息化管理模式............................................................72.1安全管理基本概念..............................................................................................72.1.1安全管理.......................................................................................................72.1.2安全管理原则...............................................................................................72.2安全评价.............................................................................................................102.2.1安全评价的分类........................................................................................102.2.2安全评价方法分类....................................................................................122.3安全管理评价....................................................................................................122.3.1安全管理评价原则....................................................................................122.3.2作业条件危险性评价法...........................................................................142.4本章小结.............................................................................................................18第3章信息化技术在工程中的应用......................................................................193.1控制论理论.........................................................................................................193.2基于互联网+和移动端APP的信息化技术应用..........................................203.2.1移动通信技术..............................................................................................203.2.2“互联网+”的提出.........................................................................................223.2.3物联网..........................................................................................................223.3基于云计算和大数据的信息化技术应用......................................................24Vn基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究3.3.1云计算概述.................................................................................................243.3.2云计算的主要特征.....................................................................................243.3.3大数据概述..................................................................................................253.4现场安全监控预警系统....................................................................................273.4.1水利智慧水务自动化系统.......................................................................273.4.2水利智能平台前景.....................................................................................303.5本章小结.............................................................................................................31第4章基于模糊层次分析法的水利工程现场安全模型..................................324.1危险源识别与控制...........................................................................................324.1.1危险源概念与分类....................................................................................324.1.2危险源的分类..............................................................................................324.1.3危险源识别.................................................................................................334.2水利工程现场安全模糊综合评价数字模型................................................344.2.1层次分析法.................................................................................................344.2.2模糊综合评价法........................................................................................354.3信息化程序的现场安全模型...........................................................................354.3.1除险加固工程现场危险源汇总................................................................354.3.2除险加固工程现场安全指标体系........................................................364.4本章小结.............................................................................................................40第5章清水溶水库安全评价应用案例研究.......................................................415.1水利工程情况概况............................................................................................415.1.1流域特征值..................................................................................................415.1.2径流计算.....................................................................................................425.1.3设计暴雨.....................................................................................................435.1.4工程存在的病险问题................................................................................445.1.5原大坝安全认定结论................................................................................485.1.6工程任务与规模........................................................................................495.2除险加固设计....................................................................................................495.2.1大坝整治......................................................................................................495.2.2泄水建筑物..................................................................................................505.2.3水土保持与环境保护................................................................................515.2.4工程管理.....................................................................................................525.2.5施工..............................................................................................................545.3工程现场安全管理指标权重计算.................................................................555.3.1一级权重计算.............................................................................................55VIn工程硕士学位论文5.3.2二级权重计算.............................................................................................555.3.3三级权重计算.............................................................................................575.4安全模糊评价....................................................................................................605.5结论与建议........................................................................................................63总结与展望....................................................................................................................65参考文献........................................................................................................................67附录A攻读学位期间所发表的学术论文目录.....................................................69致谢.............................................................................................................................70VIIn工程硕士学位论文第1章绪论1.1研究的背景及意义1.1.1前言湖南省现有水利工程中，共有水库14121座，总库容530.72亿立方米。其中：已建水库14086座，总库容496.98亿立方米；在建水库35座，总库容33.74亿立方米。其中小型水库共27404座，数量占了水库总数的97%。湖南省水利工程建设的安全管理重点应先从小型水库开始。湖南小型病险水库数量多，地域分布不均，大部分小型病险水库分布在县城及县城以外，由县级以下的水利单位进行安全监管与运营管理，人员管理水平较低，对安全管理体制缺乏重视。相当一部分小型水库建设时间较早，工程建设时的经济条件及技术条件有限，加上后期运行使用阶段的维修保养不到位，导致我省小型水库目前普遍面临老化严重、年久失修以及水库工程病险问题多的情况。在进行小型病险水库除险加固工程建设时，为了施工方便，业主通常会雇用当地的施工队伍，其技术力量一般较为薄弱，现场管理水平较低，技术和管理手段不到位，施工人员和管理人员对于现场安全管理不太了解，同时也缺乏足够的重视，以上种种情况，导致湖南大部分小型病险水库现场安全管理体制不完善，对重大危险源的预控手段不到位，安全事故频发，施工质量难以得到保证，引起不必要的经济损失和人员伤亡。本文基于信息化的项目管理体系，对小型病险水库除险加固工程现场安全管理预控进行分析研究，建立资源库模型，通过信息化的预控手段对现场危险源进行管理，具有较大的理论意义和推广意义。1.1.2本文研究意义据统计，2016年水利行业共发生安全事故15起，死亡24人，其中发生较大事故6起，死亡6人，发生的事故中，水利工程建设领域中发生9起，水利工程管理领域发生2起。水利现场安全管理是我国持续且逐渐加重的问题之一。在国家加大投资水利安全监管投资力度的基础上，水利行业的施工现场安全问题并未得到有效解决。由于水利工程自然环境复杂，潜在的危险性大；水工建筑物、构筑物的多样化和复杂化，需要多项安全技术的支持；多工种作业、多类型设备运行，生产事故类别多样性；工程地域分散，加大管理到位的难度；工程分包多，用工的多元化等多种原因，易使我国发生后果严重、损失巨大的施工安全事故。水利安全事故的发生对我国经济的正常发展产生了消极反应，影响了水利行业的-1-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究可持续发展，极大的拉低了对塑造中国梦理想社会主义环境的前进脚步。湖南省的小型水库规模小、数量大，分布广、类型多，资产构成复杂，功能作用巨大，但长期以来小型水库建设标准低、管护不到位、工程老化失修等问题突出，直接影响着工程的持续运行与工程效益的充分发挥，制约着农业的发展。在中央水利1号文影响下，湖南省在近几年加大了小型水库除险加固工程的建设与管理，强化了小型水库的工程管理。确保小型病险水库“修得好、管得好、保安全、长受益”是我省加快推进小型水利工程建设管理改革创新的一个难题。湖南省在集中治理水利工程建设中把小型病险水库的现场安全管理作为主要的工作来抓，以现场安全管理带动现场质量管理，保证项目运作流畅，对病险水库的危险源控制提出了新的要求，始终坚持“安全第一，预防为主”。湖南小型病险水库水利工程施工环境较差，中小施工现场一般在野外的，施工人员不可避免地要与水打交道，危险程度较大，现场安全管理难度较大，危险因素多，容易造成安全隐患的危险源种类多，再加上一些施工企业由于安全管理基础比较薄弱，安全意识不够，安全体系不健全，疏于对本行业进行系统有效的安全管理，对安全管理缺乏预控意识，现场危险源发生时没有相应的技术管理手段进行控制，因而造成安全生产事故频发，且事故发生后经济损失较大，对工程质量和进度也有一定的影响，并为工程的后期运行留下隐患。近几年湖南小型病险水库除险加固工程现场虽然较大的安全事故发生较少，但零星的安全问题比比皆是，由于现场安全管理不善导致的进度滞后、投资超标、质量下降几乎达到了100%。针对这种情况，本论文拟结合现代信息技术如云计算、大数据、物联网、集成安全预警系统等，在风险评估模型应用下，对测评结果进行危险源排序，对重大危险源进行事前控制，降低事故发生的风险。同时尝试建立现场重大危险源预控系统，结合技术观测手段，对小型病险水库现场安全管理进行现场控制与远程预控同时进行，降低现场安全管理风险，提高工程质量，节约资金。1.2国内外研究现状1.2.1国外水利信息化安全管理的研究现状西方发达国家从20世纪七十年代开始起就对安全管理开始重视，研究较早，出现了一系列的理论和研究成果。美国建筑安全管理专家Hinze指出，随着工人的在本单位的工作持续年限变长，其施工安全性将提高，若辅以安全监管制度，使用安全工具，则项目整体安全性将大幅提高[1]。如果建立稳定的安全监测管理体系，工人的工作任务改变与否与环境改变与否都不会影响整个项目的施工事故发生率[2]。八十年代初，Harrison针对施工单位的整体安全运行系统进行主体分析，他们指出安全计划的提前制定对降低事故率大有帮助，并应重视提升安全管理员对现场安全问题的识别与处理能力，提高其现场管理效果[3]。到1988年-2-n工程硕士学位论文Raboud等人设定了施工企业管理者在安全方面的权利和义务，并总结了若干途径来保持现场项目安全稳定[4]。在此基础上，Hinze和Figone研究施工企业的进度，发现施工进度计划与实际施工安排存在差异时，施工安全也会受到一定的消极影响[5]。国外在研究施工安全时，有学者认为施工安全可以从整体的系统角度出发，从内部外部共六个因素影响施工安全：施工环境，内部安全培训，现场安全制度，企业文化，事故责任权限划分，分包商管理。Liska建立的管理技术体系，从危险源辨识开始，通过上岗前的安全培训降低人员犯错的几率，通过预控和防护减轻危险程度，对项目制定整体安全计划[6]。英国美国等发达国家很早就对施工安全进行了研究并制定了一系列法律，如1970年美国出台了《职业安全健康法》，英国1975年颁布了《劳动安全卫生法》，1974年联邦德国《职业安全法》出台，1978年加拿大实施《职业安全健康法》，1979年芬兰颁布了新的《职业健康法》，发达国家对施工行业的工作环境和健康安全进行了严格的要求，带动亚洲的日本等地区也陆续出台了安全健康类的法律。同时，结合信息化进度的进行，发达国家也逐渐将信息化管理平台与施工安全现场管理相结合，并逐渐运用到实践去。1982年《塞维索法则》开始实行，欧共体对现场危险源的管理进一步规范，在工厂的整体安全管理中，不仅要进行危险源的判别、处理和预控，针对不同等级的危险源状态还要求制定相应的应急预案与防范措施。强制性规定对重大危险源的监管极大的提高了整个行业对危险源的重视，有效的降低了事故率。在水利方面，加拿大的水库大坝主要由业主运营，在加拿大实施的大坝运营严格执行职业资格制。市场竞争下，由业主选择工程师进行整体运营，政府主要负责监管。大坝安全管理主要实施风险管理，现场危险源识别与控制，下游影响应急预案处理，防洪调度等。瑞士的大坝安全监管运营与管理完全分开，运营单位负主责，政府部门提出安全管理目标并对每个环节和部门责任到位。美国对大坝的安全监管很重视并实施比较早，现在已经形成了政府部门监管、运营单位为主，社会与行业组织监督提意见的三方应急联动体系。巴西也是水利行业里面运营安全管理体系比较早的国家，除了普通的水库大坝，尾矿坝和水力发电大坝也是关注的重点，在2010年，巴西联邦参议院通过了“国家大坝安全政策”，这也是较早并且比较详细对大坝整体运营提出的安全管理流程和步骤提出具体要求的政策[7]。1.2.2国内研究现状及发展趋势施工安全问题的研究始于发达国家，从上世纪七八十年代起到我国，便受到建设行政主管部门、发改委、国务院相关部门及企业的大力关注，但相比西方发达国家，我国的安全管理理论和实践都存在差距，这主要体现在以下方面：-3-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究首先，理论研究起步晚，研究领域集中在房建工程、高层建筑等的现场安全管理。针对建筑安全规范，1981年，国家人事部才第一次开展施工安全质量与事故评估，起步较西方发达国家晚十余年，2001年出台的《中华人民共和国安全生产法》，对安全设施提出应与主体工程同时设计、施工、生产使用。从2003年开始，安全评价的相关法律法规制度才开始慢慢出台，对于安全评价的具体内容、操作流程、格式规范、各个时期的评价主体才逐渐完善。到2004年，才开始正式的将安全评价分为事前预评价、事中评价和竣工后评价三个时间段，从管理科学的角度实施控制和调整。施工安全的系统理论出现和完善都非常晚，其中的水利水电安全理论作为分支更是发展缓慢。其次，科学研究不足，危险源控制方面的研究欠缺。随着水利建设的发展，水利现场施工安全方面的问题越来越受到重视，对于事故起因、事故的可能性、危险源的预控与处理、后期安全评价都在逐步的加深。但不足之处主要有：一是由于水利施工现场的特殊性，施工现场危险源的分析与辨识存在不足，对于后期的监控依然还是以人工和经验为主，现代化技术及精细控制不足，二是处理危险源的预控与防护措施不到位，安全管理的事前控制更多的体现在理论上，实践的可操作性性不足；三是保证安全施工的措施和技术事后补救较多，预控措施和现场应急预案方面较弱，而这两项恰恰是保证安全施工最有效的管理工具。西方发达国家在预防事故方面走得比较前，对预防事故建议书的内容和模式有详细明确的规定，从项目的准备、选址到现场重大危险源的发现、辨别、分析、控制以及施工企业的安全管理制度、措施、组织结构、人员的权限等，事故发生后的事故报告、监督机制、事故应急预案都有详细的规定。最后，安全施工监控信息化不足，监控实施效果不佳。安全施工监控目前主要靠纸质档的信息记录表来进行，根据国家强制性规范、主管部门和行业规范的指标阈值与现行管理的阈值进行比较，来确定施工现场的安全状态。每一个重要的施工环节都有安全流程的记录表格，如施工安全措施检查表、安全制度检查表、安全施工流程表、单元质量控制表、安全人员表、竣工验收安全制度等。如施工安全措施方案审批流程、安全许可检查工作流程、施工过程控制安全检查工作流程、单元安全许可检查工作流程，工程完工安全验收工程流程等。基本依靠纸质档，自动监控的信息化程度不高，效果不佳。随着我国系统安全管理研究的不断深入，并在上世纪90年代初意识危险源监控的重要性后，我国的研究者在危险评估、控制理论和方法方面取得了一定的成果，主要有：第一、建立实施安全管理标准化的具体方法，加强研究危险源管理研究。从文献[891011]可看出安全标准化应在企业和项目同时运行，并切实实施，这有助于提升整个行业的安全水平。而从我国建筑领域中的意外事故数据发现，事故伤-4-n工程硕士学位论文亡的严重程度，直接影响企业的直接损失和间接损失，后续发生的间接损失甚至远远超过直接经济损失。为了降低损失，有学者提出将PDCA循环理论应用于在施工单位的安全管理中，以此解决危险源的识别问题，循环理论分析是建筑企业建立安全管理体系的重要基础。在辨识施工危险源时，有学者提出应考虑如职业健康安全法律、历史事故数据、职业健康方案和信息事件发生时态来综合考虑施工现场危险源。“子系统风险管理模型”的建立就是在该基础上运行的，该模型参考危险源处理三步骤，从风险识别、风险评价、风险决策三个方面，定义每个流程中的风险管理职责，从而降低事故发生的概率和事故的严重性，为建筑管理安全体系提供了科学有效的评价分析方法。现场安全管理在我国的建筑领域已经有了进一步的发展，但是研究领域集中在房建工程、高层建筑、地铁工程的现场安全管理，水利水电工程项目研究内容较为分散，笼统，仅有极少数学者进行水利工程的现场安全管理研究。从文献[293031]水利现状分析主要范围是全国，对现场安全管理问题提出管理性对策，建立模型分析危险源的极少马婧，模型应用主要是针对某个具体项目，对象具有唯一性，现场安全管理的对策难以进行推广和应用。第二：管理与信息化系统相结合是近年来工程管理方向发展的新趋势，在水利行业中信息化管理主要应用于招投标、水文观测、水资源管理等。近年来，智能传感器、水文信息自动采集报警装置、无人机技术、智能压力阀门、可视化远程自动监控集成系统、RS、GIS、GPS、水务信息整体集成平台等信息采集与自动控制技术在水利行业的应用明显加快。应用GPS进行大比例地形检测、水下地形及河道业务，RS遥感技术主要在灾害无人区进行地质和地形监测，对灾害的提前预报有很大的作用，地理信息系统GIS对水下及陆地的地形地貌数据的完善，智能传感器和水文信息自动采集报警系统、水务信息整体集成平台对水利工程现场危险源的监测、跟踪、控制和管理，可视化远程自动监控集成系统实现了多专家多面同时监控，对远程视频会议提供强有力的技术支持，各级水行政主管部门应用信息化系统平台进行多种数据交流、实现资源共享[12]。综上所述，可以看出信息技术在现场安全管理中的应用极少，极少数的大型水利工程现场应用了部分的信息化管理系统用于资料管理、合同管理等方面，但是也很少用于现场安全管理方面的预控，小型水库更少。目前针对湖南省中小型水利工程，尤其是小型病险水库的除险加固工程，做现场安全管理研究并结合信息技术做预控系统的基本没有，因此，这也就成了本文重点研究的方向。-5-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究1.3本文研究的主要内容本文的主体是对湖南省小型病险水库的除险加固工程的进行整体研究，对其工程特点进行分析，对其建设期和运行期的安全管理进行研究和分析。主要调查探讨湖南省小型病险水库工程运行时产生风险的影响因素，即危险源分析，对单个工程进行安全性能评价，并提出安全措施。在整个论文层次里，首先对除险加固工程的现场危险源进行分析和评价。然后建立针对工程现场安全管理的风险评估模型，并对工程现场安全管理应用风险评估模型，与现代信息技术结合，尝试建立危险源预控系统，并提出改进安全管理的技术性对策和管理性对策。在论文的最后以湖南省清水溶水库为例进行现场安全性评价。1.4研究方法本文主要采用资料调查分析、文献研究法和现场调研相结合的方法进行，对湖南省历年来的中小型水库除险加固工程进行调查和资料分析，提出对其现场安全管理概念的界定，对工程现场安全管理的概况和特点进行总结和归纳。对风险评估模型的建立主要应用综合模糊评价法、层次分析法和现场调研法相结合的办法进行研究，对工程现场安全管理的风险影响因素和发生几率进行调研之后，建立风险评估模型。对工程现场的安全对策分析主要通过个案模拟研究和现场调研相结合的方法进行，根据工程现场安全管理的特点，选择湖南省清水溶水库进行数学建模应用；结合现代信息技术，尝试建立重大危险源预控系统；将危险源对工程安全的影响程度进行分类排序，根据危险源的情况对工程进行对策建议。-6-n工程硕士学位论文第2章水利工程现场安全信息化管理模式2.1安全管理基本概念2.1.1安全管理2.1.1.1安全管理的定义从广义上说，安全管理是针对人们在安生产过程中遇到的安全问题，发挥人们的智慧，运用有效的资源，通过人们的努力，进行有效的决策、计划、组织和控制等活动，达到安全生产的目标，从而实现生产过程中人与机器设备、物料环[13]境的和谐。在建筑行业中，对安全管理进行狭义的定义，是指建设行政主管部门，也包括水利、交通、铁道部等行业直属管理部门、建筑安全监督管理机构、建筑质量检测机构、监理单位、建筑业主单位、建筑施工企业及相关单位对建筑生产管理过程中的安全工作进行计划、组织、控制、监督、调节和改进等满足生产安全的管理活动。安全管理致力于保护劳动者在生产过程中的安全与健康，即职业健康，保证国家和人民的财产不受损失，保证建筑工程生产任务顺利进行。2.1.1.2安全管理的范围安全管理的中心问题，是保护生产活动中劳动者的职业健康及财产。宏观的安全管理包括劳动保护、施工安全技术和职业健康安全。三者相互联系又各自独立，其具体内容如下：（1）劳动保护以法律、法规、规程、条例、制度等形式规范管理行为，健全管理运行制度，使劳动者的劳动安全得到应有的法律保障。（2）施工安全技术主要对“劳动手段与劳动对象”进行管理，对施工安全中易引起伤亡事故的危险源引入工程技术和安全技术规范规程，在技术规定和标准条例中，规范物的状态来减轻威胁。（3）职业健康安全主要是对施工生产中粉尘、振动、噪声、坠落、机械打击、有毒物等危及劳动者健康危险源的管理。通过工程防护、医疗保健、应急预案等措施，保护劳动者的职业健康。2.1.2安全管理原则安全管理作为管理的主要组成部分，具有管理的基本运行原则，并具有特有的原理和原则。-7-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究安全管理原理是从生产管理出发，对管理中安全生产工作的内容进行科学调查、分析、综合、抽象概括出的安全管理规律。安全生产管理的主要原理有：系统原理、人本原理、强制原理、预防原理和责任原理。图2.1安全管理流程图2.1.2.1系统原理系统原理是指人们在进行管理工作时，运用系统的理论方针，对管理活动进行分析优化。.系统是指由若干个相互联系、相互作用的要素组成的具有特定特征和结构、功能的整体。系统一般可分为多个子系统和多个要素。系统原理主要作用于安全管理系统的分解和要素解构，如现场安全管理系统是建筑企业管理的一个子系统，其构成要素包括各级施工管理人员、各级施工操作人员、安全防护设施设备、现场安全管理制度、施工操作手册以及各种其他安全信息系统等.系统理论认为管理对象处于各个不同的大系统之中，任何一个管理过程均可看成一个系统。人们在分析和解决管理问题时，应从整体出发去研究事物间的关系。安全管理贯穿于生产活动的整个过程，水利水电工程建设安全生产管理是全方位、全过程及所有人员的管理，是一个动态的循环管理过程。系统原理在运用-8-n工程硕士学位论文时，应遵循整分合原则、反馈原则、封闭原则和动态相关性原则四项原则。整分合原则是指为了实现有效管理,必须在整体规划的前提下将管理任务进行划分，明确分工合作。反馈原则是指在管理过程中必须通过动态控制循环不断对管理现象进行评价，返回的评价对决策系统产生影响。封闭原则是指为了减少系统与系统之间的相关性，假定在研究的管理系统构成封闭的回路。动态相关性原则是指任何安全管理系统不仅受到系统内要素变动的影响，也不断与外部相关要素的变动产生相关联的反馈。2.1.2.2人本原理人本原理是指在管理活动中把人的因素放在第一位，体现以人为本的指导思想，以人为本主要有下列两层含义：（1）一切管理活动均是以人本原理为基础展开的。人在管理过程中既是管理者，又是被管理者。管理活动是以人为主要对象和重要资源进行管理的。（2）在管理活动中，管理对象的要素，如资金、物质、时间、信息等，和整个管理系统的流程制度，如组织构造、管理制度等都是需要人去掌握、运作和实施的。管理活动离不开人的主动性。因此，应该根据每个人的思想和行为规律，管理者考虑运用各种激励手段，充分发挥人的积极性和创造性，挖掘人的内在潜力。人本原理的运用原则主要包括能级原则、动力原则和激励原则。能级原则是指一个稳定高效的管理系统，应当由不同能级、不同层次的管理者组成。动力原则是指管理过程，应当激发人的工作能力，产生动力驱使管理活动有效运行。激励原则是指通用奖励等诱因刺激调动人的积极性和创造性，激发人的内在潜力，使其充分发挥主观能动性。2.1.2.3强制原理强制原理是指采取强制管理的手段控制人的意愿和行动，使个人的活动、行为等受到安全管理要求的约束,从而实现有效的安全管理。在实施管理的过程中，上层管理者对下层被管理者发布命令，要求施行，这本身就带有强制性。强制性通过规范下层被管理者的行为，使管理过程流畅高效运行。所以从一般意义上来说,管理应当具有一定的强制性。安全管理相对一般的管理学科更加强调强制性的重要性，这是由建筑行业的特性决定的。建筑行业的安全管理是对建筑物的质量安全系统实施管理，一旦发生质量事故，会造成大量的经济损失甚至是人员的伤亡。在安全管理中存在的侥幸心理、冒险心理是必须大力去除的。针对建筑行业的安全管理过程，国家颁布了严格的安全生产法律法规，企业行业制定了严格的标准规范和管理制度。在具体项目运行时，项目部被要求有强-9-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究有力的安全生产管理制度，辅以严格的政府监督体系，保证整个管理过程始终按照制度和规范进行活动，而超出规范的行为将受到严厉的惩处。强制原理的运用原则有安全第一原则和监督原则。安全第一原则是要求在进行生产和其他活动的同时，把安全工作放在一切工作的首要位置，即实现安全工作优于一般工作。监督原则是指在安全工作中.为了落实安全法律法规、项目规章制度，明确监督职责，对生产中的守法和执法情况进行监督控制。2.1.2.4预防原理预防原理是指安全管理中要坚持预防第一，以预防为主。一般通过经验或统计数据，通过预先设定有效的管理和技术手段，防止人的不安全行为和物的不安全状态出现，从而降低事故发生的概率。为了做好安全管理的预防工作,水利水电施工企业一方面要重视经验积累，对既成事故和大量的未遂事故(险肇事故)进行统计分析，对容易造成事故的重点工程部位实施预先防御性措施；另一方面通过科学的安全分析、评价方法，对生产中的危险源做出准确的判断，通过预制有效的对策，减少危险源转化成事故的几率。预防原理主要从四个方面进行运用与预防，首先，同一危险源引发事故后果的程度是不确定的，损失带有随机性，其次，事故的发生是许多因素共同作用的结果，当存在事故诱发危险源时，事故发生存在一定的必然性，再次，针对人和物的不安全状态，可以从工程技术、教育培训、强制性法律法规三个方面进行弱化，加强人与物的安全状态，最后，重视安全生产，从制度和管理层面等几个方面进行安全管理，可以强化人、物与环境的安全意识，从跟本消除危险源发生的可能性，从而预防事故的发生。2.1.2.5责任原理责任原理是指在安全管理过程中，管理工作进行合理分工，明确规定各级部门和个人必须完成的工作任务和必须承担的相应责任。责任原理与整分合原则相辅相成，有分工就必须有各自的责任，否则所谓的分工就是“分”而无“工”。目前.我国的许多企业均发布了年度社会责任报告，在安全生产管理活动中，运用责任原理，应建立健全安全生产责任制，在责、权、利、能四者相匹配的前提下，构建落实安全生产责任的保障机制，促使安全生产责任落实到位，并强制性地实现安全问责，做到奖罚分明，激发和引导员工的责任心。2.2安全评价2.2.1安全评价的分类为了预防水利工程事故，保护工程财产及人员安全，水利工程工程采取了建-10-n工程硕士学位论文设安全评价制度。安全评价的进行不仅可以控制水利工程建设中的危险源,降低生产风险，而且有利于提高水利工程的安全管理水平。安全评价实行全过程评价，即水利水电工程决策、设计、建设、生产运行和后评价等整个项目的生命运行周期的各个阶段都应实行安全评价。通过开展水利水电工程建设安全评价，在进行项目综合分析的基础上，对水利水电工程建设过程中可能引发事故的危险源提早预防，起到了提高安全生产水平的作用。根据水利部《水利水电建设项目安全评价管理办法(试行)》(水规计〔2012〕112号)，水利水电建设项目安全评价按照实施阶段不同分为三类：可研阶段安全预评价、竣工后期安全验收评价、施工过程安全现状评价。【水利部负责全国水[14]。利水电建设项目安全评价工作的行业管理(1)安全预评价水利水电建设项目安全预评价在项目决策阶段进行的安全评价。主要对可行性研究报告和设计方案进行分析评价，在其基础上发现和指出危险源，对危险源的种类、频率、危害程度进行排序，根据有关规程规范和相似已完工工程的实际经验，对工程提出设计和管理方案的改进措施。通过安全预评价形成的安全预评价报告，是项目报批的送审文件之一，同时也将作为项目最终设计方案的重要依掘。(2)安全验收评价水利水电建设项目安全验收评价，是在工程完工后,通过对该项目设备、装置实际运行状况及管理状况进行检测、考察，査找该建设项目投产后可能存在的危险、有害因素，提出合理可靠的安全技术调整方案和安全管理对策。承担安全验收评价工作的机构应在分析建设管理、设计、施工、监理、质量监督等单位提交的安全自检报告和监测资料分析报告的基础上，现场检査安全预评价报告及安全设施“三同时”的落实情况；重査安全生产法律、法规及技术标准的执行情况；检査生产安全管理机构和安全制度运作状况；深入调查建设项目设施、设备、装置的实际运行状況、管理状況、监控状况，査找尚存的危险因素；选择合适的评价方法确定其危险程度并提出安全对策和建议；对项目运行状况及安全管理做出总体评判，为生产管理单位制订防范措施和修编管理制度提供科学依据。(3)安全现状评价安全现状评价是根据国家法律法规、规章、标准的要求进行的，对在用生产装置、设备、设施、储存、运输及安全管理状况进行的全面综合安全评价，主要包括下列内容：全面收集评价所需信息资料，应用安全评价方法进行分析，对产生的安全状态数值进行对比与识别。对于重大危险源，可考虑进行数学建模，根据事故发生的概率，对危险源的转化过程进行模拟，对事故的发生和后果进行数-11-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究据分析与预测，并根据严重情况进行排序，针对不同程度的危险源，给出不同的建议与防范措施。水利水电建设项目应按照«水利水电建设项目安全评价管理办法(试行)»(水规计〔2012〕2l1)开展安全预评价和安全验收评价,并可根据需要开展安全现状评价。2.2.2安全评价方法分类安全管理评论我们一般有定性、定量、半定量三种方式。定量方式主要以构筑指标体系为主，通过几级指标的构筑，对项目的安全状态进行评价，需要注意的是，这里一般我们用德尔菲法或者专家评分法进行安全管理评价，定量方式就会存在很大程度上的主观性，专家a和专家b可能在同一个项目上存在相当大的分歧，从个人角度做的评价可能存在较大差异。而主观性更加体现在指标体系的构筑上，从不同的研究角度建立的指标体系面向不同的研究系统，产生不同的评价效果。定性安全管理的评价难处在于确定定性的指标，效益和产出的指标限定，在收集资料方面还是有比较麻烦的部分。大部分的数据难以收集，以及数据失真造成的评误差如何解决。定性安全评价方法是针对事物状态评价的具体指标作出量化的分析，如安全员的数量，事故的严重程度[15]。定性安全评价的优点在于数据量化之后，评价比较简单，对照标准指标值，合格还是不合格，一目了然，在整个评价过程中也基本不带主观意识，具备一定的客观性。半定量安全评价方法大都建立在实际经验的基础上，合理打分，根据最后的分值或概率风险与严重度的乘积进行分级。由于其可操作性强，而且还能依据分値有一个明确的级别，因而也广泛用于各个领域。半定量评价法包括作业条件危险性评价法(LEC)、事件树分析法(ETA)等。其他安全评价分类方法按照安全评价的理辑推理过程，安全评价方法可分为归纳推理评价法和演绎推理评价法；按照安全评价要达到的日的，安全评价方法可分为事故致因因素安全评价方法、危险性分级安全评价方法和事故后果安全评价方法；按照评价对象的不同，安全评价方法可分为设备(设施或工艺)故障率评价法、人员失误率评价法、物质系数评价法、系统危险性评价法等。2.3安全管理评价2.3.1安全管理评价原则进行安全管理时候我们一般遵循以下几个原则：（1）控制原则：针对评价出的重要危险源必须由分管安全领导组织有关人员制定控制管理方案，并辅助制定运行控制程序，必要时包括应急程序。对一般-12-n工程硕士学位论文危险，主要进行员工安全意识方面的培训教育，主动消除问题，考虑其实际控制效果可制定目标、管理方案，但必须明确运行控制程序要求，必要时包括应急程序。（2）制定管理方案应遵循的顺序和原则尽可能地消除风险；尽可能地预防风险；尽可能地减小风险；隔离风险；连续控制风险；警告提示预防风险。（3）制定管理方案时应考虑以下几个方面的措施：改进生产工艺，减轻员工劳动强度，消除人身伤害危险；设置防护装置、保险装置、及危险标示和识别标示，杜绝和减少风险；做好电气安全工作：防止触电，做好漏电保护，绝缘，电气隔离，安全电压，屏护和安全距离，连锁保护，电气防爆，防静电等；机械设备的维护保养和检修等；防止职业病，采用有效措施，避免和减少操作人员在作业过程中直接接触有害因素的设备和物料；上述方面都难以实施时，采用个体防护用品防护。（4）管理控制方案制定后，应由生产科对生产作业人员进行技术交底。（5）管理控制方案制定后要进行评审，确保不再发生新的危险源。在实施过程中，实施负责人要始终进行监视和测量，并做好记录。（6）生产科要对生产作业中的危险源经常监管，并进行评价，实施动态控制。如果需要采取新的控制措施或者需要对控制措施加以改进，控制措施遵循层级选择顺序的原则：可行时首先消除危险源；其次是降低风险（或者通过减少事件发生的可能'性，或者通过降低潜在的人身伤害或健康损害的严重程度)；最后考虑采用个体防护装备。选择安全控制措施所遵循的具体原则应按消除、预防、减弱、隔离、连锁、警告的等级顺序进行。消除：尽可能从根本上消除危险源，如引入机械提升装置以消除手举或提重物这一危险行为等；预防：尽可能通过预防性的措施来减弱危险源发生的概率。如防止漏电的保护措施，安全防护工具等；减弱：通过削减危险源的厉害程度和数量来达到安全生产的目的，如通风排尘设施、避雷针、减振装置、消躁设施；隔离：将易受到危险源伤害的人或物与危险源进行距离或空间分离，降低发生事故的概率，如人机分离，遥控作业，安全防护面罩，安全区域等；连锁：当操作者失误或设备运行一旦达到危险状态时，应通过连锁装置终止危险、危害发生；警告：在易发生故障和危险性较大的地方，配置醒目的安全色、安全标志，必要时设置声、光或声光组合报警装置；-13-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究个体防护：在易发生危险的作业中，穿戴防护用品，如：戴安全帽、安全防护眼镜、口罩、手套、穿防护服、系安全带等。2.3.2作业条件危险性评价法作业条件危险性评价法，属于安全评价的半定量评价方法，以危险指数评价法为主。主要根据人员伤亡进行风险评价获得指标值，与各等级作业条件危险性的标准值来进行比较，从而评价系统的作业危险性。D=L×E×C（2.1）D—现场作业环境的危险程度L—危险发生的概率E—危险环境中作业人员的工作持续时间C—事故产生后果。2.3.2.1危险发生的概率L表示发生事故的概率，取值方法见表2.1.将绝不可能发生事故的概率定义为0，一定会发生的定义为10。根据事故发生的可能性大小，取值在0到10之间变动。表2.1危险发生概率L取值计算表事故发生概率分数值发生概率物、环境、管理人无安全防护措施，无安全管不遵守安全施工规极有可能10理制度，无事故应急预案范，违章作业很多无安全防护措施，安全管理违章作业很多疲较可能制度实施无效果，事故应急预案6劳作业较多不完整，频繁发生类似事故安全防护措施不足，安全管理制度实施效果不佳，事故应急赶工违章或操作可能3预案不完整，三年内发生类似事不熟练故重大安全防护措施齐全，安全管理制度齐全，有安全监测与较少可能偶尔失误1控制手段，事故应急预案完整，对事故有预测和处理能力安全防护措施和安全管理制度齐全，安全监测与控不可能0.1制手段信息化程度较高，事故应急预案完整，对事故有预测和处理能力，失误状态下能及时避免事故的发生-14-n工程硕士学位论文2.3.2.2危险环境概率人出现在这种危险环境的时间，用符号E表示，取值方法见表2.2。（1）当人在危险环境中的持续时间E越长，危险性越大。这里规定作业人员连续处于危险环境中的情况为10，而每年仅出现几次或相当少的时间为1。（2）E值取值时，如果实际情况界于两档之间，按照上限取值。表2.2在危险环境中持续时间的分数（E值）危险环境中的持续时间分数值连续处于危险环境中10每天在有危险的环境中工作6每周一次处于危险环境中3每月一次2每年一次1几年一次处于危险环境中0.52.3.2.3危险可能后果发生事故可能产生的后果，用符合C表示，取值方法见表2.3。（1）事故（包括职业病）发生后的危害程度变化范围很大，对于伤亡事故来说，可以是轻微的伤害直到多人死亡的后果。轻伤规定为1，把10人及以上死亡规定为100，其它情况的分数值均在1和100之间。（2）C值取值时，按可能发生的最严重后果取值。表2.3事故发生后可能结果的分数（C值）可能结果分数值大灾难（10人及以上死亡）100灾难（3人及以上死亡）40非常严重（1人及以上死亡）15重伤7职业病5轻伤3微伤1表2.4危险性等级分数（D值）D值危险程度风险等级＞320极其危险，不能继续作业Ⅰ160～320高度危险，要立即整改Ⅱ70～160显著危险，需要整改Ⅲ20～70一般危险，需要注意Ⅳ＜20稍有危险，可以接受Ⅴ-15-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究2.3.2.4危险/危害因素分类表根据工程现场常见危险因素，分为物理危害、化学危害、生物危害、社会生理心理危害、行为危害、人机工效危害和机械危害、环境危害八种危害源。每种危害源具体的细部因素列表如下：表2.5物理危害因素分类表物理危害具体表现电电器、电线漏电、电火花、静电危害噪声机械噪声、电磁噪声、水流噪声振动机械振动、协频振动运动物固体抛射物、液体飞溅物和其他运动物危害压力爆炸等高温火焰、爆炸冻伤低温物质低温下的接触物冻伤其他物理因素表2.6化学危害因素分类表化学危害具体表现易燃易爆物质易燃的氢、液态烃气，助燃的压缩空气、氧气等有毒物质有毒气体、液体、固体、粉尘等腐蚀性物质剧毒的氰化氢、液氯、丙烯腈等自燃物质黄磷、三乙基铅、硝化纤维和铝铁溶剂等其他化学因素表2.7生物危害因素分类表生物危害具体表现微生物传染性病毒、细菌传染性媒介物空气或污染的饲料和饮水、污染的土壤致害动物蛇、狗、蜂等致害植物有毒的植物其他生物危害因素-16-n工程硕士学位论文表2.8社会、生理、心理危害因素分类表社会、生理、具体表现心理危害超出负荷疲劳超荷、用眼超荷等健康状态异常从事禁忌作业心理状态不佳紧张、无把握、异常状态识别缺陷辨识时间过长、失误辨识、其他辨识功能缺陷其他社会、心理危害因素表2.9行为危害因素分类表行为危害具体表现缺乏技能、疲劳工作、酒后作业操作错误醉酒驾驶、超速驾驶、不按规定使用安全工器具/个人防护用品、其他操作失误监护错误违反监护制度等组织机构不健全、规章制度缺陷、责任制未落实、管管理失误理机制失效、管理不完善、安全投入不足等其他行为危害因素表2.10人机工效因素分类表人机工效危害具体表现高频度大量重复执行某些动作过长时间执行某些动作大大超过正常时间重体力雇员需付出大量体力，包括重物提升、推、拉等肢体拉伸过度，或不恰当的身体位置、不方便搬运物姿势品的通道等狭小的作业空间、差的接触面、不符合习惯的信息设操作位置备的位置等增加了其它因素产生的风险手动工具，锋利的边缘或过短的手柄、过于发力、不机械压力便发力等其他人体工效危害因素-17-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究表2.11机械危害因素分类表机械危害具体表现防护缺陷机械无防护措施，隔离距离不够，防护无力设备、设施、工具、质量缺陷，受力后易碎易折，不符合正常使用要求，附件缺陷配件与主体不匹配车辆伤害车辆事故起重伤害起重机械坠物、失误、指挥不当其他机械危害因素表2.12机械危害因素分类表环境危害具体表现高温高热、低温低热、缺氧高海拔地区、高处作业、环境恶劣低水位环境、排水不畅、采光不够、作业面狭窄信号缺陷信号不良、信号设施不良标牌缺陷标牌放置位置不当，标牌显示内容不清楚不规范其他环境危害因素2.4本章小结本章以安全管理理论为基础，结合建筑行业中的危险源提出安全管理评价的方法和形式，并对安全管理的评价办法作业条件危险性评价法进行了详细的危险源划分。-18-n工程硕士学位论文第3章信息化技术在工程中的应用3.1控制论理论控制论是一门研究机器、生命社会中控制和通讯的一般规律的科学，是研究动态系统在变的环境条件下如何保持平衡状态或稳定状态的科学，它主要研究系统环境中的数学运行规律，对内外部信息的信息反馈与交流进行研究，是工程类学科、计算机通讯工程、管理学中的逻辑心理学等多学科融合的交叉学科。管理控制论在工程中，注重于将项目看做一个整体，从整体的角度对其进行研究，考虑项目对外环境的影响、项目内部各个部分之间的关系与影响，信息流和能量流在整个系统中的运行，项目与信息流的处理和反馈等。信息流的整个运行流程见3.1图3.1管理控制论流程图从危险源的整个处理流程来看，首先要进行危险源的控制与辨识，对可能触发事故的危险源进行辨识，根据触发事故的严重程度进行不同等级的控制，对可能直接触发事故的直接危险源进行隔离和处理，其次，根据事故的处理方案和项目运行流程，对整个危险源的处理反馈机制进行整理，建立针对不同危险源的事故应急预案，并对每一个环节进行责任划分，最后，对事故应急预案进行监督和-19-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究控制，确保每一个环节有对应的执行、监督、控制方案与运行保证[16]。在这里，我们应用控制论对拆模时强度不够即时拆模的危险源进行控制论分析，见图3.2图3.2现场危险源管理控制流程图3.2基于互联网+和移动端app的信息化技术应用3.2.1移动通信技术移动互联网，是指通过移动终端设备(手机、平板电脑等)接入互联网，并浏览、下载网络数据的一种互联网技术。近年来，网络技术迅猛发展。网络技术是从二十世纪九十年代中期成长壮大的新技术，借助互联网，它把分散的资源融合为一个总体，完成了资源的有效配置与全方位共享，人类可以借助互联网公平地利用资源并且任意的获取资源。资源包含高性能计算机、信息资源、知识资源、存储资源、专家资源、数据资源、网络、大型数据库、传感器等。移动互联网，其实质就是将移动通信技术和无线互联网技术结合为一体，利用互联网的无线技术、支撑平台与应用、商业经营方式等与移动通信技术相结合的所有活动总称。它通过移动终端设备(如:2G手机、智能手机、便携式电脑)访问Internet的互联网。移动互联网大致可以被分解为:移动终端，移动通信接入网络和服务三个部分。其中移动终端包含手机、Pos机、Pad以及便携式电脑等，移动通信接入网络涵盖2G,3G,4G,Wi-fi等。互联网服务是指各种各样的移动应用，-20-n工程硕士学位论文这些应用给网民们的日常生活、办公、娱乐、信息获取及咨询等方面带来极大的方便。中国移动互联网(ChinaMobileInternet)的应用市场的未来发展有如下特点:用户数量基数大，并呈现稳步增长的态势，用户对信息的需求日加迫切。随着移动技术的升级，基础设施构建成本的下降，信息服务资费会继续降低。多行业多领域不断与移动互联网融合，存储在互联网服务器上的内容和信息不断膨胀丰富。第四代移动通信技术即4G的出现使移动互联网与各行业与信息化联系更加紧密。4G是基于互联网协议(IP)并且能够兼容上一代网络应用的技术，而且，它能在静止和移动这两种状态下进行更加方便的转换技术。第四代移动通信技术的网络结构包括物理网络层、中间环境层、应用网络层三种结构。其传输速度在静止环境下可达到1Gbit/s，是3G通信技术的500倍，其在移动环境下的通信能力可达到1OOMbit/s。它首次实现三维图像的高质量传输，并且可以提供15OMbit/s的高清影像服务。传输速度的大大提高，在很大程度上解决用户观看高清影像的卡顿问题，提高了用户高清视频体验。与上几代通信技术不同的是，4G虽然提供无线通信服务，但它也同时可以在任何地方实现宽带接入互联网，为用户提供定位定时、数据采集等综合功能。除以上速度快、兼容性好等特点，4G还具有网络结构自制、业务多样化和同时满足多类型用户需求的特点。4G比3G更高的通信能力为施工现场安全预警系统提供了更好的基础和平台，为用户带来更优质的服务体验。采集等综合功能。除以上速度快、兼容性好等特点，4G还具有网络结构自制、业务多样化和同时满足多类型用户需求的特点。4G比3G更高的通信能力为施工现场安全预警系统提供了更好的基础和平台，为用户带来更优质的服务体验。LoRa全称是“LongRang"，是一种专用于无线电扩频调制与解调的技术，采用1GHz以下的通信载波，实现了超低功耗，超远距离的通讯。LoRa技术是一种超长距离的小无线技术，融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术，拥有前所未有的性能。使用Lora技术可以有数万个无线数传模块组成的一个无线数传网络，类似现有的移动通信的基站网，每一个节点类似移动网络的手机用户，在整个网络覆盖范围内，每个网络节点和网关间的可视通信距离可以达到5公里，甚至更远。LoRa无线的通信系统，解决了困扰普通小无线(FSK)的通信距离短、路由算法复杂、通信不稳定等缺点，适合于需要大规模组网、对低功耗和低成本有非常强烈的要求、数据量不大的无线数据通信领域。较低的数据速率也延长了电池的使用寿命和增大了线路的传输效率，这种特性大大解决了构建物联网造价过高的困扰，使用LoRa技术既能保证信号传输距离足够又能保证足够低的造价，从而推广物联网技术在全世界的运用。目前，全世界有56个国家已经开始推广该项技-21-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究术并逐步应用在数据传输的各个方面。3.2.2“互联网+”的提出2015年，李克强总理在《政府工作报告》中也进一步强调各传统行业制定“互联网+”改革创新行动计划的必要性和急迫性，提出国家将大力支持工业、金融、商业、物流等各传统行业与移动互联网、云计算、大数据和物联网等技术的多方位结合创新[17]。“互联网+”概念中较为重要的一部分便是产业互联网，强调产业生态、大数据和生产性服务业，是一种融合传统行业和互联网后产生的新型业态。产业生态是指企业不能自我设限，把企业组织的疆域局限于本公司，而是应该向外延伸扩展至整合上游企业、下游企业、合作伙伴所共同组成的产业生态圈。大数据的基石是产业生态中产生的海量的数据资产，这些数据资产包括生态中的企业信息、物流数据、经营数据、贸易数据等。虽然这些数据蕴含巨大价值，但是目前的现状是散落各处，并没有聚集成为数据资产。“互联网+”环境下，通过构建数据共享平台，整合零散数据资源，并将生产性服务融合到行业生态需要中，提升整个行业生态系统协作运行的效率，促进企业间更畅通无阻的合作。举例来说，当一个企业拿到一个订单去找银行贷款时，银行可以通过数据共享平台对企业经营状况、过往交易记录进行评估分析，从而为其提供更匹配的金融服务。目前“互联网+”与工业、金融、商业、港口物流等各传统行业的融合创新计划己逐步实践。互联网+与建筑企业的融合更多的体现在多方平台数据共享上，现场施工信息由于多人参与协作、工作与工序的不确定性、工程现场资料的保密性等问题难以实现数据的即时共享。采用互联网+的状态可以很好的实现这个难题，由企业自行选择将适合的信息上传之后，上下游同享数据库，将建筑行业的信息如采购、施工、大数据处理、金融处理等融为一处，更好的借助信息化手段优化管理流程。3.2.3物联网3.2.3.1物联网的概念物联网是基干互联网上的一种高级网络形态，各种智能硬件和互联网，连接物体与物体的，全自动化、智能化采集、传输与处理信息的，实现随时随地和科学管理的一种网络，是互联网虚拟社会联接现实社会的伟大变革。第一互联网是物联网的核心和基础，是物联网得以延伸和扩展的基础网络[18];第二使用物联网的用户端可以是任何物品与物品之间，它们之间可以进行通信和交互信息[19]。物联网创建了一个可被感知、控制和编程的无形智能网络构架。物联网的发展，要依托于互联网，它是互联网的升级和扩展，物联网与互联网的区别在于，物联-22-n工程硕士学位论文网使物与物之间的信息交互成为可能，而互联网局限在人与人之间的信息交互.在使用互联网了解一个对象之前，必须先收集它的相关信息，这些信息经过一系列处理上传后才能提供浏览功能，而互联网不需要上述繁琐的过程，只需将传感芯片植入物体内部，物体就可自己表达，在利用通信网络连接互联网，信息传输得以实现。3.2.1.2物联网的结构物联网的结构被分成三层，其本身也是一个网络系统，有它特殊的内部结构。该层用于，通过RFID和传感器获取信息的感知层网络层:，通过各类网络将物品信息准确、实时的发送出去，从而实现其与互联网沟通的连接层，接收网络层的物品信息后，对其进行处理、分析后，去执行完成一些智能化的实际服务功能的应用层。三个层次的网络构架，分工不同相互配合，信息通过感知层获取，传递过程由网络层实现，处理信息、实现应用都是应用层控制的。感知层是基础，网络层是桥梁，应用层是核心。网络层的标准化程度较感知层高，技术也相对成熟，感知层的技术水平有待提高，人们也把实现低成本高质量的应用层解决方案作为研究目标。构建智能化服务是物联网技术的宗旨，服务的建立需要传统通信技术的支持，传感网络技术，是物联网技术得以应用的重要前提，传感器技术和无线网络技术，推动了物联网产业不断进步，同时物联网产业也不断促进传统技术的持续创新。3.2.2.1传感器技术传感器是一种常见的器件，主要起到转换信息形式的作用，大多把其它形式的信号通过特定的敏感元件“翻译”为更好检测和监控的电信号。试验仪主体前端连接的弹性敏感元件，在受到位移、压力拉力、扭矩、风、气流、速度等各种物理数据接触时，会产生变形，带动其中的电阻应变计变形。这些变形的位移数据由传感器转换成电信号，再进行输出。传感器是构建物联网与互联网相互传输数据的基础，通过传感器才能实现物联网的无人数据收集，通过加工之后才能进行互联网的远程控制。随着自动监控系统的不断发展，传感器逐渐朝智能化、微型化、低成本低损耗方向发展。国家标准(GB7765-87)对传感器进行的定义是：“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置”[20]。传感器的构造一般包括收集信号数据的敏感元件和转换信息形式的转换元件，比较复杂的传感器还会包括支持多信号转换的电路元件，临时存储多项信号及提供驱动电流的电源电路。传感器技术极大的丰富了自动监控系统的数据收集来源，通过信号的转换与翻译，将数据进行自动传输，对物联网与互联网的共同发展起到了非常大的作用。-23-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究3.3基于云计算和大数据的信息化技术应用3.3.1云计算概述云计算的本质是共享，通过多个网络接口同时接入虚拟资源池进行不同的客户需求，如服务器使用、资料存储、网络共享、多平台APP应用，客户私密性强，管理工作少，资源共享快速，硬件要求低，使用与维护即时，操作简单[21]。云计算是一种新的计算范式，各种应用、数据和资源以服务的方式通过互联网提供给用户使用。简而言之，用户不再需要关心如何根据自己的业务需求来购买服务器、软件和解决方案，只是根据自己的需要，通过互联网来购买自己需要的计算处理资源。3.3.2云计算的主要特征云计算模式能够迅速达成资源共享，共享性高，管理成本低，运行成本低，使用与维护即时，操作，对减少客户管理的工作意义重大。这为云计算在各个领域的迅速发展提供了极大的便利，尤其在学术领域的共享实现了用户的一致好评。云计算的主要特征见图3.3图3.3云计算特征图云计算通过成千上万大规模的服务器后台运行，允许多用户共享。一个云可以被多个用户即时使用，数据被服务器托管在云服务商的固定场所，通过技术安全的多层防火墙进行保护，从而从物理和空间两个边界对数据进行了限定，具有极大地可靠性和安全性。客户依托因特网利用相应的终端，可以通过云计算获取不同的服务，这种模式采用个人数据和多重信息、副本容错方案进行处理，私有性强，瞬时可达。云计算构造上可以开发无穷应用，被多个用户同时使用，利用后台可以瞬时添加或删除需要的应用和资源，通过简单的应用程序编程接口可进行云环境管理，软件、资源可以实现瞬时响应。-24-n工程硕士学位论文云计算的利用体现了绿色地球的理念，它将有限的物理层面硬件资源虚拟化为无数的平台、资料应用软件。根据不同的客户需求，按照带宽、时间、应用权限的深度和广度进行管理和收费。云计算的运行机制类似不同的客户从电厂进行购电，可以完全不了解发电的机制和设备，只需采用简单的购买方式得到自己想要的电量即可，使用与运行的完全分开优化了资源的使用与输出，也能用较小的管理成本满足不同层次客户的不同需求[22]。云计算提高了信息技术水平的应用，同时还降低了信息的使用成本。对用户来说，节约了购买系统和软件的费用，并可对云计算的输出要求进行快速灵活的部署和扩展。3.3.3大数据概述麦肯锡全球研究所指出，大数据应该是“通过传统的软件工具无法实现对实时筛选、管理和分析的数据集合”。业界还有一些学者认为大数据的定义中应该包括价值密度低、可视化、有效性等[23]。随着智能传感器、互联网技术、物联网发展越发成熟，人们的劳动生产过程、生活方式、企业管理流程、政府宏观调配等活动在运行时，不断产生大量的数据。这些数据没有规律，蕴含海量信息。大数据是人们获得新的认知、创新新的价值的源泉。是在大规模数据的基础上可以做到的事情，在小规模数据的基础上无法完成的。引发三大思维变革：分析所有数据，而不是少量样本数据；乐于接受数据的纷繁复杂，不再追求精确性；关注事物的相关关系，不再苦恼难以捉摸的因果关系。大数据主要是从海量信息中进行数据提炼，根据不同的决策要求，达成数据简化与有效化的目的。3.3.3.1大数据的特征大数据的特征主要体现在三个方面：第一，数据巨型化发展，海量数据爆炸性增长，大数据的基数远超以往静态数据，而动态发展的数据在实时监控中呈几何倍数形式增长，在极短的时间内重复数据与微小变化数据海量增长，如不及时处理，新数据与历史数据的混杂会大大增加数据的处理难度，增加大量的繁冗数据，进一步加大数据的储存量。数据存储量也是朝巨型和超巨型发展，初步估计即将进入储存ZB阶段。第二，数据多类别发展，随着人们衣食住行生产生活的档次和要求不断提升，各项数据也规整到了进一步的细化类别，通过不同的数据形式实现不同的数据类别记载要求。在每个类别的数据子目下，通过文本、视频、语音、图像等各种数据模式进行多方位立体式的数据记录。-25-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究第三，数据价值化发展，海量数据中存在大量的有效信息，基本描述了整个事物物理状态下的运行流程，如何根据不同的决策目的提炼不同的数据价值是目前大数据发展的重点与难点[24]。3.3.3.2大数据的数据来源为了做好质量管理工作，需要获取海量的数据，对工程进行监督管理。一般来说，质量管理的大数据主要来源包括内外部两个方面。一是，来自于工程建设的内部数据。在项目建设施工中，企业会沉淀很多历史数据，而且在施工活动中又会产生很多新的数据，这些数据是质量管理的基础。这些数据的收集需要依靠传感器、监控等手段。工程建设期间，通过建立物联网网络，将企业所有的施工数据通过传感器等工具获取，并以结构化、非结构化或半结构化的形式进行存储，实现对项目建设数据的收集。建筑企业的内部数据包括施工信息、安装信息、调试信息等等，这些数据比如混凝土配比数据，数据的记录、上传以及图像监控数据为质量管理提供了监管依据。对这些数据的管理能够及时向施工企业反馈信息，约束其施工过程，规范其行为[25]。二是，来自于工程建设的外部数据。伴随着互联网技术的快速发展，为建筑业数据的外部获取渠道提供技术支持[26]。建筑业相关管理部门，比如监理部门、建设局、住建局、第三方服务机构等相关数据可以为信息系统提供外部来源数据。通过对这些信息的收集整理，可以获得更有价值的信息。总之，建筑业大数据的来源主要是由内部数据和外部数据构成，对这些数据进行收集、整理，然后进行大数据清洗、分析和挖掘，从而发现大数据的使用价值和应用价值，为工程质量管理提供支撑。3.3.3.3运用大数据改进工程质量监管实时公开信息(数据)有助于建筑企业针对工程质量问题进行跟踪检视，建立管理档案，为建筑企业质量管理的有的放矢提供数据支持。大数据平台，根据建筑企业的查询指令或要求，为其开放数据查询权限，为其数据查询、数据分析、数据挖掘等提供服务，帮助建筑企业找到质量管理存在的问题与短板，为其寻找解决质量管理问题措施，提升质量管理水平。实时发布信息(数据)有助于建筑企业全面了解当前工程质量管理存在的问题，为建筑企业防微杜渐，查漏补缺，提高质量管理水平提供数据支撑。信息(数据)公开是指，大数据平台主动将工程质量监督管理结果对外公布的行为。信息(数据)公开有利于增强工程质量监管的透明度与权威性。信息(数据)公开为建筑企业优化工程质量管理提供了方向。一方面，建筑企业可以根据数据信息选择优质供应商，而且供应商为了获取竞争的胜利，也更加关注自己的声誉风险;另一方面，建筑企业可以根据数据信息，调整经营战略、经-26-n工程硕士学位论文营方式与管理方式等。在此基础上，政府通过工程质量信息的主动公开，增强责任主体的能动性，本源提高利益各方的积极性，从源头上控制好工程质量管理，抓住工程质量监督管理促进工程质量管理的跨越发展。3.4现场安全监控预警系统3.4.1水利智慧水务自动化系统在十三五规划中，明确提出发展物联网开环应用，将致力于加强通用协议和标准的研究，推动物联网不同行业不同领域应用间的互联互通、资源共享。同时，对于水利信息化，提出实现水利信息采集、传输、存储、管理和服务的数字化、网络化与智能化，全面提升水利工作的效率和效能。智慧网就是利用物联网实现的水利信息采集和监控的现代化智能网络。图3.4智慧水务业务构成图现在倡导的智慧水务，要求应用监管服务平台对水资源的整体监控，从河道整体水生态的监测到供水、排水、水资源的全面监测，结合监控后台实现水务系统的智能自动化监控。在这里，我们提出了一种理想状态下的智慧水务自动化系统，基本框架是通过无线监测基站获得现场数据后发送给终端服务器，客户通过远程监控系统可以查看和控制，整体结构为集中分发结构，即监测数据——中心站——分中心——中心站。中心站集中收数，分发分中心站，分中心站校核存储上传到中心站存储，见图3.5-27-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究图3.5智慧水务自动化系统组成（1）云服务构造水利服务云，主体是自动化监控技术与通信技术结合的综合信息管理与监控平台，主要用于水资源信息管理、现场监控、灾害防治自动化监测、多点防汛视频监控应用等。上层的云服务方向可以解决软件功能不规范，数据共享质量参差不齐。硬件维护量大，对维护人员素质要求高，需要大量应用培训的缺点，可以应用云服务进行上下同步发展和升级。云服务存在的问题，首先需要基于智慧水利云服务的顶层设计；其次整体解决方案要与云的设置相一致，再次云服务对网络安全的数据安全要更高一些，同时云服务面向大众，对个性化要求和应急需求供应不及时。水资源管理系统和部分水文遥测系统，防汛遥测系统采用此结构。优点是系统整体性、扩展性好，易开发和管理。缺点是，需要建立在网络的通信可靠，标准规范统一，这些都是需要有一定的基础。这种总体结构上的确定是非常重要的，一般是以国家和省为单位进行总体设计和规划的。因此要慎重和周全。（2）物联网和智能传感器传感器主要用于信息采集，互联网则用于实现数据的传输。物联网主要靠传-28-n工程硕士学位论文感器和互联网的连接，将物体采集的数据和智能传感器的设备进行数据的交流和沟通，使用户在远程的平台可以对数据进行交流与反馈。智慧网的发展是朝智能化传感器方向发展，非接触检测性技术的出现，自我组网，自动检测，故障修复，远程升级的智能系统组建，视频和图片的传输使许多无法传感对象的监测成为可能。定位检测和移动检测成为监测的手段，连续在线监控，按照需求加测，可以实现水文站无人化运营。存在问题：无线传感网络范围小，无线射频距离短；智能传感器发展不能满足要求（3）传输规约传输规约应满足国标与行业标准规范要求，建议与国际标准进行兼容。采集数据的精度与准确度要求应在规范标准基础之上，水文数据更应该满足采集时间间隔要求，并能智能化响应自动监控系统的不同要求。为了保证各个水资源自动监控平台的数据传输准确快递，应在整个水流域范围内实行传输规约的规范式操作，达到数据传输的统一效果。完整编制传输规约，可以实现统一遥测系统对各种数据的采集及传输，协调系统通信和数据结构，监测设备执行后，任何厂家设备都可以通用地采集信息传送中心站，汇入数据库。用户可以有更大的选择监测设备的空间，真正成为买方市场，制造厂家也可以按统一的按照规约和技术要求，精益求精地做出精品。（4）系统自检与故障处理水利自动化系统主要通过数据采集的正确性和数据传输的畅通性来判断系统的监控情况。通过智能传感器的数据采集和转化，根据自动化系统数据监控的标准值，系统对实时采集数据进行智能判断，当数据采集的正确率低于系统标准时，系统进行信息正确率预警。该故障一般主要是两个方面造成的，一是传感器智能采集元件出错，二是系统标准值出现误差，解决故障可以从人员和设备两方面入手。数据传输的畅通性主要是通过物联网和互联网两个层面进行评价，物联网的传输主要是通过智能传感器的采集数据在无线局域网进行传输，通过无线监测基站的数据收集可以判别物联网的设备是否运行正常。互联网则是通过无线监测基站的中转，将数据通过服务器发送到每一个自动化监控系统的远程客服监控计算机中。当数据传输不畅时，可通过检测无线监测基站的数据来判断系统的数据故障原因，并根据相应的故障原因来选择修复数据传输通道或数据采集设备。-29-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究3.4.2水利智能平台前景图3.6水利枢纽安全监测系统现有的安全监控系统分成了大坝监测，水库诱发地震监测，高边坡及堆积体监测，泄洪及发电建筑物结构力学监测。水库诱发地震监测将岩土变形无线传感器作为底层硬件接入，在水库底部和坝基部分进行设置，结合流量压力传感器，实现整个系统的智能监测与预警管理。渗流和渗压监测原理是利用传感器与监控软件，组成了一个智能的流量、压力监测系统，测试含水量的水分传感器，是基于电理论并运用频域测量技术能精确测量土壤和其它多孔质的体积含水量，将所有采集到的数据结合工点局域无线通讯网络作为底层无线通讯，利用既有远程通讯网络接入互联网，利用应用终端监测预警平台做大数据分析。例如，用埋设在坝体中的孔隙水压力计测量压力数值，用上下游设置的超声波水位计，测量水头数据，换算成渗流量。水利智能平台为终端用户整合报警装置系统，通过比较现场监测值与规范指标值，当现场监控值超过预警值时，通过语音、短信、电话等方式进行报警，从而实现监控系统自动智能化。在监测预警方面包括的内容可包括：地质灾害监测预警系统、灌渠水质环境监测预警系统、城市内涝排水监测系统、水电站生态流量监测优化调度系统、灌区防汛抗旱指挥系统、突发灾害应急指挥系统。-30-n工程硕士学位论文在数据库与应用平台软件方面内容可包括：各类专业数据按区域及流域进行分类整合；对整合的分类数据进行分类建库；对预警的“阈值”进行校正修订；对预报的“计算模型”的进行“多维度”校正修订；对应用平台软件的功能结构及其性能按照“互联网+水利”即“广域水利产业网”的格局要求进行构架配置的升级开发。对于气象监测预警系统、山洪灾害监测预警系统、水库动态监管预警系统、中小河流水文监测预警系统、土壤墒情监测预警系统、水利枢纽闸门自动监控预警系统、渠道配水量的监测预警系统等7个子系统，可对各类专业数据按区域及流域进行分类整合；对整合的分类数据进行分类建库；对预警的“阈值”根据最新的规范和行业指标进行校正修订；对预报的“计算模型”的进行“多维度”校正修订；对应用平台软件的功能结构及其性能按照“互联网+水利”即“广域水利产业网”的格局要求进行构架配置的升级开发。对于地质灾害监测预警系统、灌渠水质环境监测预警系统、城市内涝排水监测系统、水电站生态流量监测优化调度系统、灌区防汛抗旱指挥系统、突发灾害应急指挥系统等6个子系统，可建立各类专业遥测站；进行专业数据的“采集、存储、传输”；对相应的专业数据按区域及流域进行分类整合；对整合的分类数据进行分类建库；对预警的“阈值”进行校正修订；对预报的“计算模型”的进行“多维度”校正修订；对应用平台软件的功能结构及其性能按照“互联网+水利”即“广域水利产业网”的格局要求进行构架配置的升级开发。根据信息化技术的发展，平台可基于多核处理器的具有视频采集功能与低功耗特性进行遥测，实现测站生理化指标数据与视频图像数据的同终端采集、同链路传输。3.5本章小结本章以管理学的控制论为基础，对于信息化技术云服务、大数据、移动通信、物联网等进行阐述，并结合现行水利工程中的智能化模块与传感技术设想了水利工程现场安全监控自动化系统。-31-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究第4章基于模糊层次分析法的水利工程现场安全模型4.1危险源识别与控制4.1.1危险源概念与分类危险源一词，来自于英文词Harzard，通常翻译为危险的来源、危险的根源。危险源广义上可以定义为:一个系统中具有潜在能量和物质释放危险的、可能造成人员伤害、在一定的触发因素作用下可能转化为事故的部位、区域、场所、空间、岗位、设备及其位置。它的实质是具有潜在危险性的源点或部位，是能量[27]集中的核心点，是危险性能量易于爆发的部位。从水利工程的角度上可以定义为:可能造成物质损失或人员伤亡，形成事故隐患的水利施工工艺单元或最小工作面。4.1.2危险源的分类根据危险源在事故中直接接触程度与爆发的防护程度，把危险源划分为两大类，第一类直接危险源和第二类间接性的危险源。表4.1事故类型与第一类危险源因素表事故类型危险物的产生、储存危险物物体打击带有能量的冲击性物体物体本身车辆伤害车辆、道路、牵引设备运动的车辆机械伤害操作运行的机械设备机械设备起重伤害起重吊装机械提升的重物和设备带电的设备、机械和高压触电电源装置区域火灾可燃物火焰、烟气高处坠落塔吊、坝顶、脚手架人体大坝的边坡、坡脚、料场堆积坍塌失稳的边坡堆积物处、取土区弃土区的堆积处放炮、火药爆炸炸药爆炸隧洞、岩洞的石方开挖坍塌淹溺江、河、海、水环境水产生、储存、聚积有毒有害物中毒窒息有毒有害物质质的装置、容器、场所-32-n工程硕士学位论文为了消除危险，使能量安全运行，在工程现场一般会采取一些屏蔽或约束危险源的手段，防止能量外泄引发危险。导致约束手段失效的各种不安全因素称为第二类危险源，一般包括人、物、环境三个因素。在安全工作中涉及人的因素问题时，有不安全行为和人失误。不安全行为指行为违背安全标准规范，即直接产生事故[28]。人失误是指人的行为结果偏离了预定的标准。例如，操作仪器不符合安全标准手册；疲倦状态下的机械操作错误等。物的因素第一指物的不安全，具体是指设备或物资不符合安全标准规范，如脚手架搭建时剪刀撑失稳。第二主要是指物的故障，即机械设备或物的状态无法达到预期的目标，如安全网在安全承重内破裂、机械超负荷运转，不能实现目标功能。物的因素问题有时会诱发人的因素问题；人的因素问题有时会造成物的因素问题，实际情况比较复杂。环境因素是指与人和物相关的运行系统环境，包括温度、湿度、空气、水文、振动、企业环境和人文环境。不良的环境因素会降低人和物的安全性能指标，从而导致危险源的爆发，如粉尘环境易引发人身体不适，机械设备运转磨损加剧。危险事故的发生往往是第一类和第二类危险源共同作业的结果，第一类危险源是发生事故的直接原因，存在第一类危险源才会产生第二类危险源。第一类危险源是能量爆发的根源，第二类危险源的实际产生才会导致事故的真实发生。4.1.3危险源识别危险源辨识是指从工程项目运行流程和环境中找出可能导致人员伤亡、财产损失、环境破坏的第一类直接危险源因素和第二类约束性危险源因素，对两类因素会产生什么样的事故和后果进行评价和分析的过程。（1）危险源辨识方法主要有询问和交流法，现场观察法，查阅有关记录法，获取外部信息法以及工作任务分析法等。（2）风险评价方法直接判定法：凡符合以下条件之一的危险源均应判定为重大危险源：不符合法律、法规和其他要求的、相关方有合理抱怨和要求的、曾经发生过事故，且未采取有效控制措施的、直接观察到可能导致危险且无适当控制措施的；（3）危险源辨识范围危险源辨识在整个施工作业环境中都是存在并随着施工进度不断变化的，工作环境中的地质地形水文气象；临时工程中的道路桥梁、施工便道、二次运输路线；机械设备中的吊装和起重设备；易燃易爆区域的炸药、雷管、油料；生活和工作区域中的水、电、火危险；隧洞和河道中的施工操作；土石方边坡的滑坡与坍塌；既有土石坝的渗水和防汛施工操作；人工造成的误操作、超负荷工作、恶劣环境下的低效率工作等。特别要指出的是，针对各种危险源，尤其是误操作事-33-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究件，应该要由项目管理人员制定相应的安全应急预案，来防止事故的发生。4.2水利工程现场安全模糊综合评价数字模型4.2.1层次分析法美国运筹学家T.L.saaty于20世纪70年代提出的层次分析法(AnalyticHierarchyProcess，简称AHP方法)，是对方案的多指标系统进行分析的一种层次化、结构化决策方法，它将决策者对复杂系统的决策思维过程模型化、数量化。应用这种方法，决策者通过将复杂问题分解为若干层次和若干因素，在同层次的因素之间、在层次与层次之间分别进行因素的重要性比较，得出每个因素的不同权重，并复核区权重的逻辑规律，来判断方案指标的合理性。一般在AHP方法的应用中，首先，要进行同一层次因素的比较，对每个因素相对其他因素的重要性进行对比，构造对应的判断矩阵；其次，对判断矩阵进行一致性检验，防止出现重要性前后不一致的逻辑性错误；再次，根据每个层次因素计算的权重，进行层次间的因素排序；最后，根据各层次与系统之间的权重值，将所有因素进行汇总排序，得到影响力较大的因素。判断矩阵主要是对各因素之间的相对重要性进行赋值，判断矩阵的准则一般选取位于左上的第一个因素，然后依次选择其他因素分别与其进行两两对比，其重要性程度有1、3、5、7、9的简化评价指标，也可以采用1到9的精细化指标进行重要性评价。重要性标度值见表4.2。表4.2重要性标度含义表重要性标度含义1i与j同样重要3i与j相对略微重要5i与j相对比较重要7i与j相对明显重要9i与j相对强烈重要2,4,6,8上述两相邻判断的中值倒数因素j与i的重要性比较是将因素i与j的对比结果进行倒数设置，即aij=1/aji根据每个判断矩阵的中线值都是因素与自身比较得到aii=1，因素j与i与因素j与i的判断结果互为倒数，可以得出每个判断矩阵的对角线元素比较值为1，上下数据具有对称性，因此，在本文后面出现的矩阵只做了上半部分的元素评价指标值。-34-n工程硕士学位论文在矩阵构造完成后需要根据公式CI..CR..计算判断矩阵的一致性，即考虑各个RI..因素之间的逻辑性是否统一。判断标准值为0.1，当C.R.<0.1时，矩阵满足一致性，当C.R.>0.1时，矩阵不满足一致性，矩阵需重新进行因素对比与修正，直到计算值C.R.满足一致性为止。4.2.2模糊综合评价法模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评标方法。该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。它具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，适合各种非确定性问题的解决。其运行步骤如下：首先，针对项目的决策目标，建立模糊评价的指标体系，注意针对不同的决策目标，应选择不同的指标体系。同时，对于已经构建的指标体系，应符合各行业规范与标准制度。第二，确定各指标之间的权重值。在本文中，主要采用对多个专家的调查问卷形式，对多个数据进行层次分析和汇总排序。再次，根据建立的隶属函数对指标体系进行评价，本文的隶属函数主要用12345代表{很安全，较安全，安全，较不安全，极不安全}，通过专家打分来构建评价矩阵最后，综合指标体系的权重与评价矩阵，得出结果向量，用图表的形式对指标体系的结果进行分析，最终对项目进行决策与建议。4.3信息化程序的现场安全模型4.3.1除险加固工程现场危险源汇总除险加固工程主要是长久运行的小型水利工程发生渗漏、裂缝等情况下进行的修复工程，工程技术方案相对较为简单，主要是解决坝基坝身防渗处理、坝基地基地震液化、砂土淤积、设备老化、水文观测设备不完善等问题。湖南省小型除险加固工程也基本属于上述情况。其现场的危险源主要集中在土石方工程、混凝土工程、钻孔灌浆工程等部位。危险源汇总主要为(1)高边坡土石方开挖，支护及不良地段开挖：土方边坡高度大于30m或地地质缺陷部位开挖；石方边坡高度大于50m或滑坡地段开挖；堆渣高度大于10m的挖掘作业；-35-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究(2)深基坑开挖支护，洞挖施工、斜井、竖井施工：开挖深度大于4m的深基坑作业；断面大于20㎡或单洞长度大于50m以及地址缺陷部位开挖；(3)汛期施工；(4)高处模板施工，脚手架施工：模板高度大于5m;悬挑式脚手架；高度超过24m的落地式钢管脚手架；高度超过10m的承重式脚手架；(5)易燃易爆物品的运输、存放、使用；(6)大型金属结构制安、超长超重构件吊装、多台主机交叉作业(8)特种设备的安拆，运行；(9)场内、外交通；运载30人以上的通勤车辆；(10)办公楼火灾；(11)办公楼电梯；(12)餐厅食品卫生安全；(13)其它。某除险加固工程存在的具体问题为主副坝基清理不彻底，建基面表部岩石风化破碎，节理裂隙发育，没有进行防渗基础处理；主坝渗漏渗严重，坝脚存在集中漏水，坝体填筑土料差，一般为粘性土，夯压不实，漏水现象严重，下游坝面大面积散浸，上游坝坡局部冲刷严重，上、下游坝面杂草丛生，下游坝脚没有排水设施。溢洪道於堵，底板无衬砌，无消力池。主副坝涵管局部破裂，成为库水下渗的通道，渗漏严重，存在安全隐患。卧管为浆砌石结构，由于施工质量差，工程老化及库水的溶蚀作用，浆砌石卧管灰缝灰浆脱落、倒塌，放水卧管破损、渗漏非常严重。一般施工工序为：前坝面清废→坝体填筑→阻滑墙→防冻垫层混凝土面板→坝顶碎石路面→路肩石；后坝坡施工流程：后坝面清废→坝体填筑→坝后坡脚排水体→排水沟。工程以国务院《建设工程质量保证条件》、建设部颁发的《工程建设标准强制性条文》、部颁布的行标为工程质量保证办法。清水溶项目部按照企业按ISO09000标准、ISO9001标准建立起来的质量保证体系文件的所有规定进行管理。在工程现场管理中执行岗位责任制，执行施工过程“三检制”，搞好每道工序确认签证手续，执行施工合同有关质量要求的各项规定。4.3.2除险加固工程现场安全指标体系通过对湖南省若干小型除险加固工程的调研，主要根据实际工程的施工组织设计、施工方案、各项施工技术规范，我们将施工管理安全指标按照工程中常出现的施工危险源进行大项目划分，总体来说分为现场和周围环境，将其具体分为永久工程施工、临时工程施工、环境基本风险、工程特殊风险四个一级指标。-36-n工程硕士学位论文表4.3小型除险加固工程一级指标划分表项目划分一级指标安全评价永久工程施工临时工程施工环境基本风险拆除与爆破工程其中永久工程施工分为六个二级指标：表4.4永久工程二级指标划分表一级指标二级指标永久工程施工隧道工程钻孔灌浆工程基坑开挖与支护工程拆除与爆破工程混凝土工程机电设备及安装工程临时工程施工分为两个二级指标表4.5临时工程二级指标划分表一级指标二级指标临时工程施工围堰工程脚手架工程基本风险分为三个二级指标:表4.6基本风险二级指标划分表一级指标二级指标基本风险车辆道路与交通废弃物施工用电特殊风险分为两个二级指标表4.7特殊风险二级指标划分表一级指标二级指标特殊风险防汛自然风险-37-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究隧洞工程分为五个三级指标表4.8隧道工程三级指标划分表二级指标三级指标隧道工程隧道内未及时检测空气成分、粉尘浓度未采用湿式凿岩、出渣及防扬尘措施支护不牢固，缺乏对支护监视、测量衬砌不及时或衬砌厚度不够瞎炮爆炸伤人，空气压缩机等压力容器未检测钻孔及灌浆工程分为六个三级指标表4.9钻孔及灌浆工程三级指标划分表二级指标三级指标钻孔及灌浆工程一次挖得过深，护壁未跟上孔内大量涌水、泥浆或泥沙，作业人员躲避不及桩机超高限位装置不符合要求提升绳索在轮上固定不牢，或有断股、断丝后未及时更换护壁混凝土强度不够即拆模施工人工挖孔桩提升设备基础不稳固，超负荷作业基坑工程分为5个三级指标表4.10基坑工程三级指标划分表二级指标三级指标基坑工程施工机械的作业位置不符合要求开挖造成管线破坏，引发触电、中断通讯、水气泄露等后果未定期对支撑、边坡进行监视、测量积土料具堆放或机械设备施工不合理造成坑边荷载超载排水措施缺乏或者措施不当拆除与爆破工程-38-n工程硕士学位论文表4.11拆除与爆破工程三级指标划分表二级指标三级指标信息劣势拆除与爆破工程爆破作业前，有人未撤出安全距离以外或爆破后提前进入炮区爆破时未鸣哨，未设警戒区及警戒人员雷管直接插入起爆，药包、器材混装混放控制爆破防护措施不力装填炸药采用铁棒或用力压入炮孔内混凝土工程分为两个三级指标表4.12混凝土工程三级指标划分表二级指标三级指标信息劣势混凝土工程灌注砼时，操作人员站在钢筋、模板或支架上振捣器无接地装置或胶皮脱落围堰工程分为四个三级指标表4.13围堰工程三级指标划分表二级指标三级指标信息劣势围堰工程填筑碾压试验不符合要求堰体材料的质不符合设计要求或施工规范截流组织和材料准备不符合要求堰体填筑质量不符合要求施工用电工程分为四个三级指标表4.14钻孔及灌浆工程三级指标划分表二级指标三级指标信息劣势施工用电外电防护措施缺乏或不符合要求电线电缆老化、破皮未包扎非电工私拉乱接电线拖拉绳未电缆架设或埋设不符合要求潮湿环境作业漏电保护器参数过大或不灵敏机电设备与安装工程分为闸门和启闭机两个三级指标-39-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究表4.15机电设备与安装工程三级指标划分表二级指标三级指标信息劣势机电设备及安装工程闸门启闭机4.4本章小结本章在危险源分析和识别的基础上，结合小型病险水库除险加固工程现场危险源的特征，构建除险加固工程现场危险源指标体系，并对其中的某些重要二级指标细分到了三级指标-40-n工程硕士学位论文第5章清水溶水库安全评价应用案例研究5.1水利工程情况概况清水溶水库位于泸溪县浦市镇麻溪口村境内，坝址座落在沅水一级支流上游，地理位置：东经110°10′07.43”、北纬28°08′50.47”，距县城11.0km。5.1.1流域特征值集雨面积、河道长度以及干流平均坡降是水文分析的关键数据，对水文分析结果影响较大，为保证水文分析结果的准确性，本次设计对水库的集雨面积、河道长度以及河道平均比降等流域特征值进行了复核计算，本次复核采用1974出版的万分之一航测地形图，通过有关软件重新进行量算，复核后该水库控制集雨面积为0.93km²，河道长度比原来河道长1.48km，干流坡降83.39‰。图5.1水库集雨面积、河道长度以及干流平均坡降复核图5.1.1.1流域概况清水溶水库坝址以上控制集雨面积0.93km²，干流长度1.48km，干流坡降83.39‰，整个流域属典型的山区峡谷型河流，河谷基本对称，河流纵坡大，水流湍急，两岸冲沟发育，谷坡陡峻。库区内山高水陡，林木茂密，植被良好，水土-41-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究流失较轻，流域内水库上游无水利工程设施，水库无外引。5.1.1.2气象情况清水溶水库所在流域为亚热带季风湿润区，气候温和，四季分明。春多阴雨，夏暑期长，秋多干旱，冬寒期短。年日平均气温16.9℃。年平均无霜期278天。多年平均降雨量1300.10mm，多年平均最大风速12.0m/s。流域内4至9月为汛期，10月至次年3月为枯水期，洪水以暴雨山洪为主主要集中在7、8月间，洪水历时短、洪峰大。产流方式以蓄满产流为主。5.1.1.3工程等级与洪水标准清水溶水库原总库容为14.19万m³，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的有关规定，该水库工程等别为Ⅴ等，其主要建筑物为5级建筑物，次要建筑物为5级。根据《防洪标准》(GB50201-94)，本工程建筑物级别为5级，按照山区、丘陵区标准，确定防洪标准的范围：设计为30～20年一遇，校核为300～200一遇。考虑到该水库大坝坝高不大、库容较小，且为与《清水溶水库大坝安全认定报告书》的保持一致，洪水复核采用的是20年一遇设计，200年一遇校核，消能防冲的洪水标准为10年一遇，临时性建筑物5年一遇清水溶水库没有水文气象观测资料，本次洪水复核根据湖南省水利厅1984年编制的《湖南省暴雨洪水查算手册》(以下简称《查算手册》)查算。5.1.2径流计算5.1.2.1年降雨经过对1958年至2004年共47年泸溪县浦市站降雨资料进行统计分析，采用PIII型曲线适线，结果如表5.1。表5.1年降雨统计参数均值(mm)CVCS/CV1300.100.12333.55.1.2.2年径流设计流域无水文测站，年径流计算途径采用径流系数推算：根据泸溪县降雨量长序列实测资料计算，年径流查算结果如表5.2。表5.2年径流计算成果表径流系数年降雨量均值(mm)年径流深均值(mm)CVCS/CV0.421300.10546.040.332根据以上成果，得年径流如表5.3：-42-n工程硕士学位论文表5.3水库不同设计频率年径流成果表频率1510205075909599(%)年径流深1616.281146.69939.19731.7458.68327.63273.02251.18240.26(mm)年径流量150.31106.6487.3468.0542.6630.4725.3923.3622.34(万m³)年均流量0.0480.0340.0280.0220.0140.0100.0080.0070.007m³/s5.1.3设计暴雨本次设计暴雨计算采用《湖南省暴雨洪水查算手册》进行查算。根据清水溶水库所在的地理位置和集雨面积，利用《查算手册》查得清水溶水库所在位置属湖南省暴雨一致区第4区，产流分区第3区(降雨初损I0为25mm)。多年平均最大24小时点暴雨量为117mm，统计参数Cv为0.45，Cs=3.5Cv，点面关系系数α取1，求得各频率降雨量，详见表5.4。表5.4清水溶水库库区最大24小时暴雨量P(%)0.20.3330.5123.33510kP3.142.942.792.522.252.051.881.6H点查算367.38343.98326.43294.84263.25239.85219.96187.20(mm)结果H367.38343.98326.43294.84263.25239.85219.96187.20面(mm)清水溶水库工程位于泸溪县浦市镇麻溪口村境内,坝址座落在沅水一级支流上游，水库工程距浦市镇12.0km，距县城11.0km，距离麻溪口村1.4km，有距白-浦公路300m的泥结碎石道路经过大坝下游，但路况差，难以通行。工程地理位置：东经110°10′07.43"、北纬28°08′50.47"。清水溶水库坝址以上集雨面积0.93km²，干流长度1.47km，干流平均坡降83.39‰，水库校核洪水位为156.45m，相应库容为14.19万m³、下泄流量14.73m³/s；设计洪水位为156.18m、相应库容为13.22万m³、下泄流量8.92m³/s；正常蓄水-43-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究位为155.50m，相应库容为11.00万m³，死水位为145.50m，相应库容为0.40万m³。该水库设计灌溉面积200亩，下游防洪影响人口120余人，耕地120亩。是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小(Ⅱ)型水库。工程主要由大坝、溢洪道、灌溉放水设施等建筑物组成。大坝现状为粘土心墙坝，坝顶轴长82.00m，最大坝高12.20m，坝顶高程157.00m，坝顶宽为2.30m，上游坡坡比1：2.15，下游坡坡比1：244，无棱体，下游坡有公路经过，公路高程146.72m。溢洪道布置在大坝左岸、堰顶高程155.50m，宽10m，长88m(现状)，溢洪道未衬砌，尾段无消能措施，汛期常冲刷下游农田。放水设施布置在大坝的右岸，取水形式为分级卧管取水；卧管长度为20m，为浆砌石结构，断面尺寸b×h=0.6×0.5m，输水孔直径150mm。输水涵为无压浆砌石箱涵，断面尺寸为0.3m×0.3m，全长61m；进、出口底板高程分别为145.50m、144.48m。目前坝下输水涵断裂堵塞不能正常运行。水库于1956年5月动工修建，由当地政府组织受益村群众施工，1957年10月主体工程完工，水库自修建至今已有55年的历史。鉴于工程建设年代历史条件的限制，建坝前期坝址区未做必要的地质勘测工作，大坝基础未按同一深度开挖，未清至弱风化岩层，也未对坝基进行帷幕灌浆处理。因此大坝坝基开挖不符合现行设计、施工规程规范要求。据当时施工技术人员介绍，由于当时采用的是群众性“大兵团”施工，填土的来源、质量没有严格按照技术要求执行，含砾石粘土，含碎石粘土、碎石等均上坝混和填筑，结构松散，土体含水量大，加上填筑分期施工，填筑时间长，夯压工具落后，坝体夯压不密实。因此坝体填筑质量较差，坝体存在渗漏。影响大坝安全及工程效益的发挥。清水溶水库运行过程中，箱涵进口段上方曾发生塌陷，后经封堵并对上游坝坡砌石护坡处理，但处理不彻底、未采取防渗措施，导致水库漏水严重，至今不能正常蓄水。经安全认定，清水溶水库大坝为三类坝，直接威胁下游村民的生命财产安全，因此，为了确保水库工程安全运行，发挥水库的工程效益，对水库进行除险加固已势在必行。受泸溪县水利局的委托，我院对清水溶水库大坝除险加固进行勘测设计（扩大初步设计）工作，编制了《清水溶水库除险加固初步设计报告》。5.1.4工程存在的病险问题上游坝坡坡比1:2.15，未护坡，因库水不断冲蚀，坡面土体塌滑、凹凸不平，局部存在隆起、塌陷等缺陷。-44-n工程硕士学位论文图5.2浦市镇清水溶水库大坝上游、坝顶下游坝坡坡比1:2.44，未设置排水棱体，导致浸润曲线过高，渗漏出溢点最高分布在146m以上,高出坝底3m,使坝坡坝脚发生散浸现象，散浸面积达120m²；大坝基础渗漏：坝基基岩风化、破碎严重，存在坝基渗水问题；大坝的坝基、坝体均发现较严重的渗漏迹象，坝体渗透系数在4.55×10~4～9.32×10~5cm/s之间。图5.3浦市镇清水溶水库大坝下游-45-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究坝顶多处破损沉陷，引起坝顶高程不一致，经调洪演算，现坝顶高程不满足规范要求。大坝在校核洪水位、设计洪水位、正常水位、库水位骤降至死水位四种工况下的最大渗透坡降Jmax均大于允许渗透坡降，而下游坝坡无反滤层设施，从而使下游坝坡发生大面积散浸现象；坝脚存在散浸，未设排水棱体。经抗洪能力复核，水库防洪能力不满足规范要求。图5.4浦市镇清水溶水库取水卧管溢洪道存在的病险问题：溢洪道布置在大坝左岸，全长88m，溢流堰为正槽式无闸宽顶堰，堰顶高程155.50m、宽10m。溢洪道底板、侧墙未衬砌，无消力池。砌石风化严重，侧墙垮塌，溢洪道断面不满足行洪要求。图5.5浦市镇清水溶溢洪道进口-46-n工程硕士学位论文输水设施存在的病险问题：涵洞布置在大坝右岸，尺寸为0.3m×0.3m，涵进、出口底板高程分别为145.50m、144.48m。涵管多处断裂、漏水严重，轴线沿线出现多处沉陷，最大漏水量超过1.5L/s，无法正常运行。卧管布置在大坝左岸岸坡上，浆砌石砌筑，老化破损严重，由于砌筑质量低，经多年运行，漏水严重。图5.6浦市镇清水溶溢洪道出口图5.7浦市镇清水溶水库输水涵管出口其他病险问题：管理设施极其落后，没有必要的大坝安全监测设施、无防汛-47-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究仓库，大坝距最近公路150m，影响水库防汛抢险。5.1.5原大坝安全认定结论株洲市水利水电设计院对清水溶水库大坝作了安全认定分析，并报请湘西自治州水利局对《清水溶水库大坝安全认定报告书》做了专家认定。水库大坝安全认定结论如下。（1）洪水复核经复核计算设计洪水位为156.18m，校核洪水位为156.45m，根据防洪标准，大坝坝顶高程不应低于157.19m，坝顶实际高程157.00m，比所需高程低0.19m，故大坝坝顶高程不满足现行规范要求。溢洪道岸墙高程至少为156.75m，而实际溢洪道岸墙高程为157.00m，溢洪道岸墙高程满足规范要求。防洪安全综合评价为C级。（2）工程质量评价：基岩浅部风化严重，建坝时未将强风化层清除，自基岩面以下6m为强透水层。根据钻孔压水试验，透水率为11.38～14.69Lu之间。大坝下游坝坡渗漏严重，总渗漏区面积为120m²，最大汇集渗漏量约1.5L/s。坝体填筑土质不佳，夯压不实，心墙渗透系数大值平均值为1.2×10-4cm/s，防渗不能满足要求。上游坝坡不规则、局部存在隆起、塌陷等缺陷。溢洪道右侧山体岩性极易风化，目前局部出现滑坡体以及石块脱落现象，脱落块石占据行洪断面，尾段无消能措施；且上坝公路经过溢洪道，影响安全泄洪。输水涵已经断裂堵塞，不能正常运行，严重影响大坝的安全，。工程质量综合评价为不合格。（3）结构安全评价：该工程大坝施工是人工夯压，由于夯压不密实，坝体渗漏。经计算，大坝现在断面下游坝坡在校核洪水位、设计洪水位工况下用简化毕肖普法算得的最小抗滑稳定安全系数均大于于规范值，正常蓄水位、上游坝坡水位骤降工况下用简化毕肖普法算得的最小抗滑稳定安全系数均大于规范值。溢洪道无消能措施不能安全泄洪。输水涵已经断裂堵塞不能正常运行。因此结构安全评价为C级。（4）渗流安全评价由于大坝清基不到位，坝体填筑时填料与压实度均未满足规范要求，坝体渗漏。大坝在为校核洪水位、设计洪水位、正常蓄水位及水位骤降，这四种工况下的最大渗透坡降均大于允许值。且浸润线逸出位置偏高，而下游坝坡又没有砂土等反滤层设施，从而使下游坝坡发生大面积散浸现象。因此，渗流性态属于不安全。渗流安全综合评价为C级。（5）金属结构安全评价水库目前无金属结构。-48-n工程硕士学位论文（6）大坝运行管理综合评价水库于1957年水库开始蓄水运行。大坝无管理房屋，没有大坝观测设施，缺乏工程技术人员，不能满足工程管理及正常运行的需要。大坝维修由于资金短缺原因，管理单位没有对大坝进行一次彻底的维修，也没有按规定开展维修工作，水库长期带病运行。水库运行管理方式方法十分落后,对安全监测工作不重视,没有管理人员,没有安全监测设备,没有工程技术人员,未能进行有效的大坝观测,也没有得到完整的监测成果资料。运行管理综合评价为差。（7）抗震安全复核根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）与现行《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）本地区地震动峰值加速度小于0.05g，地震反应谱特征周期为0.35，即抗震设防烈度小于6度，可不作抗震设防。因此抗震安全评价为A级。综合大坝工程现状及安全性分级评价结果，清水溶水库大坝综合安全评价为C级,属三类坝，并对大坝存在的主要问题，提出了初步整治意见。5.1.6工程任务与规模清水溶该水库原总库容为14.19万m³，设计灌溉面积200亩；下游防洪影响人口120余人，耕地120亩。根据《防洪标准》GB50201-94和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000确定该水库为Ⅴ等工程，主要建筑物级别按5级、次要建筑物按5级、临时建筑物按5级进行加固设计。根据《防洪标准》GB50201-94，清水溶水库防洪标准洪水重现期：20年一遇设计，200年一遇的校核，溢洪道消能防冲工程设计洪水标准为10年一遇。5.2除险加固设计根据2013年01月湘西自治州水利局审定的《大坝安全认定报告书》中的安全认定结论，经水文复核，方案比较后确定了清水溶水库除险加固的方案，本次设计针对水库存在的问题进行初步设计，采取主要除险加固措施如下：5.2.1大坝整治坝基：对坝基、坝肩与坝体接触带采用自上而下帷幕灌浆法进行防渗处理，孔距2.5m，采用2序孔。(简易压水)钻孔冲孔压水灌浆封孔(下一灌浆段)图5.8帷幕灌浆施工工艺流程图-49-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究坝体防渗及库区防渗：采用规格为幅宽4m、300g/0.8mm/300g的针刺短线涤纶两布一膜(PE膜)土工膜防渗处理，结合坝基帷幕灌浆及砼压脚形成闭合防渗体。上游坝坡按坡比1:2.15加固整形，采用C15砼预制块护坡；新建砼上坝踏步。大坝坝顶：由于水库防洪能力不满足要求，欠高0.19m，根据省水利厅印发的《湖南省小型水库除险加固初步设计导则》、《州小II型病险水库除险加固初步设计实施细则》的有关规定，本次除险加固综合考虑对坝顶按157.20m高程进行整形，并修建泥结石路面，并将坝顶扩宽至3.0m。下游坝坡按坡比1:2.44进行培厚、整形，146.72m高程设置公路，公路路面采用200mm厚C25砼，其下设置150mm厚碎石垫层；采用草皮进行护坡；采用草皮护坡的周边设防畜板；坝坡与山体结合部位、坡脚修建砼排水沟、并新建砼上坝踏步。在坝脚处新建排水棱体，排水棱体及反滤层顺水流方向分为四层，即细砂、中粗砂、碎石、干砌块石砌筑等组成，排水棱体顶部高程为146.72m，棱体顶宽为2.50m，外坡比1∶1.5。对渗漏区采用土工膜进行防渗处理。5.2.2泄水建筑物溢洪道位于大坝右端，溢洪道宽为10m，控制段长5m，堰顶高程155.50m，本次设计对进口段进行衬砌，长度为4.0m，新建泄槽段，长度共74.0m、新建消力池段长为5.0m；底板均采用300mm厚钢筋砼衬砌。5.2.2.1取（输）水建筑物拆除原取水卧管，新建卧管布置在大坝左岸，设计型式为分级取水，采用C20砼现浇断面尺寸为b×h＝0.8m×0.8m，卧管长20.0m，纵坡1:2.0，孔口高差间距0.5m，孔口直径上大(0.3m)下小(0.25m)，设置带φ12钢筋拉手砼塞，塞子直径上大(0.32m)下小(0.27m)。封堵原输水箱涵，新建输水隧洞，设计型式为城门型（无压隧洞），断面尺寸为：宽1.0m×1.6m，洞身采用250mm厚C25砼衬砌,，隧洞底板采用200mm厚C25砼衬砌，进出口段5m内加配钢筋。5.2.2.2管理设施在大坝上游坡踏步侧边设一组水库水位观测尺，溢洪道控制段侧墙设泄洪水位观测尺。新修连接大坝防汛公路0.3km，采用泥结碎石路面，路面宽3.5m。新建防汛物资库10m²。-50-n工程硕士学位论文5.2.3水土保持与环境保护5.2.3.1主体工程区防治措施主体工程区开挖裸露面大，施工过程中如遇上下雨天气，需采取覆盖塑料薄膜等临时措施进行水土流失的防治。5.2.3.2弃碴场防治措施弃碴前修筑浆砌石重力式挡渣墙，对表层腐殖土进行剥离，填碴后再回填，完善周边排水系统，弃碴过程中应分层碾压，弃碴完成后应对弃碴面进行平整，回填剥离的表土层，并营造水保林草。5.2.3.3施工临时工程区防治措施为防止施工临时工程水土流失的发生，特别在雨天施工时，需对临时土方堆料场采取塑料薄膜覆盖进行防护，对施工临时道路采取草皮护坡，施工结束后，对施工临时占地进行土地平整，恢复植被。5.2.3.4其他防治措施本工程其它临时防护措施主要针对表土剥离临时集中堆置。为防止水土流失的发生，对这些表土临时堆集区应采取水土保持临时防护措施进行防护。具体如下：在堆集体边坡坡脚采用人工编织袋装土堆砌临时性挡土墙进行防护；在堆集区周边设临时排水沟，以排泄地表径流，并在排水沟沟口挖临时沉沙池，过滤沉积泥沙，减少泥沙流失，以免影响周边农业生态环境；如遇雨天，对临时堆集的剥离土进行薄膜覆盖，以避免水土流失的发生。5.2.3.5水环境保护措施砼拌和系统的冲洗废水可通过沉淀池沉淀处理，砼养护废水产生后不会直接进入水体，经过土壤的渗吸，不会对水质产生大的影响，机械设备冲洗废水由明沟集中收入油水分离池，经处理后排放。5.2.3.6大气环境保护措施土石方施工防尘采取喷洒水防尘，砼拌和粉尘采取水泥输送选择螺旋输送机、管道接口密封等措施防治，运送多尘物质时应进行覆盖或加湿，在办公生活区行驶的车辆，应对车速进行限制；施工区的洒水车应配置专职人员，其中1人为司机，在晴好天气每日洒水4~6次，遇高温干旱天气增加洒水次数，对道路要及时进行清渣处理。劳动保护：对处于产尘量较大的砼拌和现场作业人员，按照国家有关劳动保护的规定，发放防尘用品。-51-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究施工区绿化：加强施工区绿化。场内道路形成乔、灌、草结合的绿化防护体系，在满足公路绿化功能的同时，应尽量选择吸尘作用较强的树种。5.2.3.7噪声防护措施加强施工区噪声源管理，做好机械设备使用前的检修，减少设备非正常运行时所产生的噪声。改进施工技术，选用低噪声设备和工艺，机动车辆采用指向性强、低噪声喇叭，控制喇叭使用的次数。加强道路养护和车辆的维修保养，防止路面出现坑洼。运输车辆控制超载、限速，在经过乡镇居民区时车辆限速在25km/h行进，严禁鸣笛。合理布置办公生活区和施工场地，控制噪声的传播途径；利用绿化降低噪声，减少噪声对敏感区的污染；加强劳动保护，改善施工人员作业条件。5.2.3.8固体废弃物处置措施在施工临时生活区附近设置2个垃圾桶，安排1人负责日常生活垃圾的清扫，工程弃碴运至弃碴场处置，严禁乱堆乱弃。5.2.4工程管理清水溶水库管理机构为泸溪县小型水库管理中心，主管部门为泸溪县水利局。根据国家建委《关于厂矿企业职工住宅、社会宿舍建筑标准的几项意见》、部颁《关于水利工程设计、施工为管理创造必要的条件的若干规定》、水利部颁《水库工程管理设计规范》（SL106-96）标准和水利部水建【1998】第15号文的规定，结合本工程的规模及具体情况，增加部分生产管理和生活设施，增建水位观测设施及工程铭牌等。清水溶水库工程的管理范围包括：大坝、溢洪道、取水卧管、输水涵洞、输水渠等建筑物，水库土地征用线以内的库区，生产、生活区。施工现场安全管理主要由施工单位进行，根据DL5061-1996《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》；SDJ278-1990《水利水电工程设计防火规范》；GBJ16-1987《建筑设计防火规范》；SD267-68《水利水电建筑安装技术工作规程》；GB8978-1996《污水综合排放标准》，编制施工现场的卫生环境管理部分。质量指标结构图见图5.9根据工程现场环境条件，比如水库地质条件差，抗渗强度低，易造成大坝溃决。为了确保大堤安全，要搞好堤基加固处理，做好工程质量控制和平时维护工作。汛前有统一的防汛指挥机构，汛前准备好各种防汛物资，汛期搞好险情检查，洪水预报工作，保证大堤安全。合理布置声源，降低噪声对人耳危害。各施工地点噪声水平不超过85dB(A)，-52-n工程硕士学位论文以降低工作环境噪声。结果经济保证质量目标质量考核兑现奖罚证验查查工序检查质量评定过程控制保分项工程检单位工程检仪器、设备校成品及物资保证进货检验业主认可的合格分供方点验、标识复检后要用半成品保护技术保证组织设计分项工程施工工序关键工序技术交底组织施工实施性施工特殊过程及作业指导书测量换手复核制度隐蔽工程检查签证制度优质工程质量控制制度质量保证体系“五不施工”制度作业指导书及技术交底制度奖罚制度量化奖罚制度保证目标制度分解目标责任到人其他人员其他人员岗位责任制专职质检员兼职质检员要知要会教育项目总工队负责人提高工作质量规范、规程，思想保证QC教育强化全员质量意识改进工作作风专职质检员班组质检员证全员组织保各队负责人工班长质量管理领导小组图5.9质量指标结构图-53-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究若变压器事故油坑及透平油、绝缘油罐在挡水槛内的油、水处理不好而直接排入河道，将会引起污染，故废水需要碱中和，在PH值达到6.5~8.5后方可排入河道。任何工业用废油均不得排入河道，经处理后运到指定地点。对于接触微波及超高压的工作人员，主要通过控制作业时间来降低电磁辐射对人体的伤害。电场强度为10kv/m、15kv/m、20kv/m时，作业时间分别限制在3h、1.5h、10min之内。所有工作场所均所按照设计要求安装照明器。对自然采光不能满足要求的作业场所，白天也用照明器进行人工采光。所有生活和建筑垃圾均不得任意堆弃，生活垃圾统一收集后运到市垃圾场处理，建筑垃圾按业主指定位置进行堆放。设备发生故障后，主要设备一般有自动保护装置进行保护。部分没有自动保护装置的设备发生故障后将采取紧急抢修或用备用设备进行更换，以确保系统运行安全。对于安全措施，在发生人员电气伤害、中毒、机械或坠落伤害等人身伤亡事故后，要采取紧急措施，抢救伤员。如人员意外受到电气伤害，应先断闸后抢救；发生中毒，则应立即抬出房间，由医务人员采取抢救措施；对业已休克的病人，应立即实施人工呼吸尽最大努力帮病人恢复呼吸功能。如发生火灾，消防人员及安全人员应立即组织人员从安全出口紧急撤退，消防人员则立即组织救火。对所有负伤人员，医务室要及时组织抢救，必要时，与市（县）有关医院取得联系，请求医院帮助。一旦发生超标洪水，施工单位应和业主单位等当地有在关部门一面组织抗洪抢险，确保枢纽安全，一面组织人员转移到安全地带。5.2.5施工本工程距离泸溪县11.0km，坝址距离麻溪口村1.4km。加固工程对外交通依靠新修0.3km防汛公路，施工用水直接从水库抽取，施工用电由电网供应，坝址距离最近电网0.5km，施工临时建筑物部分利用水库已有场地和建筑。本工程大多数项目安排在枯水期（7月至12月）施工，计划工期为6个月。为提高水库抗洪能力以及根据资金可能供应情况，第一年优先安排卧管、隧洞、溢洪道和大坝加固项目。清水溶水库除险加固工程所需材料主要有土料、砼骨料、水泥、钢材、木材、块石、油料等。主要材料来源为：钢筋、水泥、油料在泸溪县城采购，运距11.0km。木材：在当地采购，运距5.0km。砂石料：河砂(中粗砂)、碎石、块石从浦市镇砂石场采购，运距12.0km。其它材料由当地提供。-54-n工程硕士学位论文5.3工程现场安全管理指标权重计算5.3.1一级权重计算17791/7135R=1/71/3121/91/51/21判断矩阵一致性：一致。CR=0.0775=4.2093CI=0.0698RI=0.9max表5.5工程现场一级指标权重计算表项目划分一级指标权重安全评价永久工程施工0.687临时工程施工0.181基本风险0.083特殊风险0.0495.3.2二级权重计算（1）永久性工程相对重要性指标计算如表5.6：11/431/31214546111/21/3R=113121判断矩阵一致性：一致。CR=0.0971=6.6022CI=0.1204RI=1.24max表5.6永久工程施工权重计算表一级指标二级指标权重永久工程施工隧道工程0.117钻孔灌浆工程0.464基坑开挖与支护工程0.065拆除与爆破工程0.145混凝土工程0.132机电设备及安装工程0.077-55-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究（2）临时工程相对重要性指标权重计算如表5.7：18R=1判断矩阵一致性：一致。CR=0=2CI=0RI=1E-6max表5.7临时工程施工权重计算表一级指标二级指标权重临时工程施工围堰工程0.889脚手架工程0.111（3）基本风险相对重要性指标权重计算如下：153R=11/21判断矩阵一致性：一致。CR=0.0032=3.0037CI=0.0018maxRI=0.58表5.8基本风险权重计算表一级指标二级指标权重基本风险车辆道路与交通0.648废弃物0.122施工用电0.230（4）特殊风险：19R=1判断矩阵一致性：一致。CR=0=2CI=0RI=1E-6max表5.9特殊风险权重计算表一级指标二级指标权重特殊风险防汛0.9自然风险0.1-56-n工程硕士学位论文5.3.3三级权重计算（1）隧洞工程三级指标权重计算如下11/71/81/91/21235R=125141判断矩阵一致性：一致。CR=0.032=5.143CI=0.036maxRI=1.12表5.10隧洞工程三级指标权重计算表二级指标三级指标权重隧道工程隧道内未及时检测空气成分、粉尘浓度0.039未采用湿式凿岩、出渣及防扬尘措施0.413支护不牢固，缺乏对支护监视、测量0.296衬砌不及时或衬砌厚度不够0.187瞎炮爆炸伤人，空气压缩机等压力容器未检测0.065（2）钻孔及灌浆工程三级指标权重计算如下11/71/2112145531232R=111121判断矩阵一致性：一致。CR=0.042=6.243CI=0.053maxRI=1.24-57-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究表5.11钻孔及灌浆工程三级指标权重计算表二级指标三级指标权重钻孔及灌浆工程一次挖得过深，护壁未跟上0.095孔内大量涌水、泥浆或泥沙，作业人员躲避不及0.469桩机超高限位装置不符合要求0.094提升绳索在轮上固定不牢，或有断股、断丝后未及时更换0.077护壁混凝土强度不够即拆模0.177施工人工挖孔桩提升设备基础不稳固，超负荷作业0.089（3）基坑工程151/31/3211/31/21R=145131判断矩阵一致性：一致。CR=0.086=5.384CI=0.096maxRI=1.12表5.12基坑工程三级指标权重计算表二级指标三级指标权重基坑工程施工机械的作业位置不符合要求0.179开挖造成管线破坏，引发触电、中断通讯、水气泄露等后果0.082未定期对支撑、边坡进行监视、测量0.456积土料具堆放或机械设备施工不合理造成坑边荷载超载0.201排水措施缺乏或者措施不当0.081（4）拆除与爆破工程1251/41131/32R=11/41171判断矩阵一致性：一致。CR=0.088=5.393CI=0.098maxRI=1.12-58-n工程硕士学位论文表5.13拆除与爆破工程三级指标权重计算表二级指标三级指标权重拆除与爆破工程爆破作业前，有人未撤出安全距离以外或爆破后提前进0.187入炮区爆破时未鸣哨，未设警戒区及警戒人员0.155雷管直接插入起爆，药包、器材混装混放0.069控制爆破防护措施不力0.498装填炸药采用铁棒或用力压入炮孔内0.092（5）混凝土工程17R=1判断矩阵一致性：一致。CR=0=2CI=0RI=1E-6max表5.14混凝土工程三级指标权重计算表二级指标三级指标权重混凝土工程灌注砼时，操作人员站在钢筋、模板或支架上0.875振捣器无接地装置或胶皮脱落0.125（6）围堰工程121611/25R=141判断矩阵一致性：一致。CR=0.030=4.080CI=0.027RI=0.9max表5.15围堰工程三级指标权重计算表二级指标三级指标权重围堰工程填筑碾压试验不符合要求0.380堰体材料的质量不符合设计要求或施工规范0.216堰体填筑质量不符合要求0.342截流组织和材料准备不符合要求0.062（7）施工用电工程-59-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究1312111R=131判断矩阵一致性：一致。CR=0.065=4.174CI=0.058RI=0.9max表5.16施工用电工程三级指标权重计算表二级指标三级指标权重施工用电外电防护措施缺乏或不符合要求0.366电线电缆老化、破皮未包扎0.178非电工私拉乱接电线拖拉绳未电缆架设或埋设不符合要求0.307潮湿环境作业漏电保护器参数过大或不灵敏0.149（8）机电设备与安装工程11/2R=1判断矩阵一致性：一致。CR=0=2CI=0RI=1E-6max表5.17机电设备与安装工程三级指标权重计算表二级指标三级指标权重机电设备及安装工程闸门安装现场措施0.333启闭机安装现场措施0.6675.4安全模糊评价对现场及相关专家进行了调查问卷的执行后，一共回收有效问卷20份，有施工方8人，企业专家3人，业主代表2人，监理4人，调研代表3人为简便起见，在调研表格中分别用12345代表{很安全，较安全，安全，较不安全，极不安全}表5.18底层指标安全模糊评价表底层指标最终权重专家评价指标12345隧道内未及时检测空气成分、粉尘浓度0.00315132未采用湿式凿岩、出渣及防扬尘措施0.0333191支护不牢固，缺乏对支护监视、测量0.023920衬砌不及时或衬砌厚度不够0.01512162-60-n工程硕士学位论文底层指标最终权重专家评价指标12345瞎炮爆炸伤人，空气压缩机等压力容器未检测0.0052191一次挖得过深，护壁未跟上0.03022153孔内大量涌水、泥浆或泥沙，作业人员躲避不及0.149420桩机超高限位装置不符合要求0.0298614提升绳索在轮上固定不牢，或有断股、断丝后未及时更换0.02463152护壁混凝土强度不够即拆模0.05633134施工人工挖孔桩提升设备基础不稳固，超负荷作业0.028420施工机械的作业位置不符合要求0.0079596开挖造成管线破坏，引发触电、中断通讯、水气泄露等0.00366113后果未定期对支撑、边坡进行监视、测量0.02023134积土料具堆放或机械设备施工不合理造成坑边荷载超0.00894106载排水措施缺乏或者措施不当0.00361145爆破作业前，有人未撤出安全距离以外或爆破后提0.018620前进入炮区爆破时未鸣哨，未设警戒区及警戒人员0.015520雷管直接插入起爆，药包、器材混装混放0.006820控制爆破防护措施不力0.0496218装填炸药采用铁棒或用力压入炮孔内0.009120灌注砼时，操作人员站在钢筋、模板或支架上0.07912153振捣器无接地装置或胶皮脱落0.0113182填筑碾压试验不符合要求0.061220堰体材料的质量不符合设计要求或施工规范0.0348119堰体填筑质量不符合要求0.055320截流组织和材料准备不符合要求0.009920脚手架工程0.020220车辆道路与交通0.054020废弃物0.0102182外电防护措施缺乏或不符合要求0.007173电线电缆老化、破皮未包扎0.00320非电工私拉乱接电线拖拉绳未电缆架设或埋设不符合0.00620要求-61-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究底层指标最终权重专家评价指标12345潮湿环境作业漏电保护器参数过大或不灵敏0.0029182闸门安装现场措施0.017720启闭机安装现场措施0.035520度汛0.0438191自然风险0.00491811通过最后的计算，得出隶属度为（0.046，0.367，0.545，0.041，0），排序为32145，从饼状图可以看出，百分之五的专家认为该工程是很安全的，百分之五十五的专家认为该工程是较安全的，百分之三十七的专家认为该工程是安全的，百分之四的专家认为该工程是较不安全的。综上所述，请水溶水库最终评定为较安全。图5.10安全评价饼状图从最终指标的整体权重来看，现场的不安全因素主要集中在钻孔与灌浆工程和围堰工程，这符合现场的实际情况与因果理论，结合信息化技术，可通过安装智能传感器、视频监控系统、自动监测系统等对现场的状态进行实时监控，主要监测坝体及坝基部分的孔隙水压力、渗流量、绕坝渗流量，通过自动采集的数据来进行间接对比，采集数据在设计值区域内时属于正常可控，当超过施工规划值或施工方案中的警戒值时可通过电话或短信进行报警来消除危险源。例如：可考虑在清水溶水库中埋设孔隙水压计、安装量水堰和超声波水位计，对灌浆前后的渗流量进行比较，我们通过人工测量得出，灌浆前渗流量为23.8m/s，灌浆完毕后渗流量降低到17.9m/s，符合施工方案的渗流要求值，实行了坝基的稳定和坚固。-62-n工程硕士学位论文5.5结论与建议综合湖南省小型水库除险加固水库工程的特点来看，它属于既有水库的现场施工。既要保证新建项目施工现场的安全，又要确认原有水库运营状态的水位检测，防止出现工程失稳。小型水库除险加固工程的重点难点方向主要集中在帷幕灌浆、边坡失稳、混凝土工程、导流等方面，现场施工对周边环境的扰动频繁发生，加上现场水文环境的变化，极易引起工程地质的变化从而影响现场施工安全，进一步引发原有除险加固工程的险情。将信息化系统与整体工程进行结合，在前期进行各种监测，既兼顾了后期的运行监测，在进行除险加固修复时候又能对现场安全进行检测，消除现场危险源。将水利信息服务云监控平台与整体项目进行深度结合，在水库初步运行之后就可以进行水利安全监测系统植入，进行大坝变形检测、水库诱发地震检测、高边坡与堆积体检测，自动采集，对比阀值在预警值内，确保水库正常运行。水利安全检测系统可以实行项目的科学项目管理，延长水库的使用年限，降低项目的运行成本。在超过运行年限，现有水库必须进行除险加固时，原信息系统在监测水库运行指标的同时，可以通过增加监测系统、多并口同时运行等增加监测内容，对工程现场的重大危险源进行监测，比如对钻孔灌浆工程的钻孔偏移进行指标阀值监测。整个信息流的比较与收集含括了水库从运行到除险加固工程现场施工再到运行，结合了水库后运行安全稳定状态监测和施工现场监测。图5.8安全监控系统全过程图针对湖南省现有水利情况，对水库的运行管理还可以增加水质监测模块，对水质的PH值和河流流速、水质情况等进行监测，闸门运行模块对闸门在不同水流情况下的升降进行控制、洪水预报模块根据若干历史数据进行数学建模结合现有信息对洪水情况进行、信息调度系统结合整个河流甚至整个流域中的水库进行统一管理，根据季节与流域的水文情况变化对各个水库的库存水容量进行调配，-63-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究综合分配整个流域的水储存情况。简而言之，水库在竣工验收进行后，水库安全检测系统就可以进入，既能对水库的安全运行稳定状态进行监测，在后期除险加固工程过程中也能对施工现场安全进行重大危险源处理。这对项目的运行成本控制、提供项目管理水平以及降低项目事故发生率都产生了极大的积极作用，为重点小型病险水库除险加固项目节约建设资金，推动现场安全管理技术进步，推动水利行业的协调可持续发展，推动湖南省“两型”社会建设。-64-n工程硕士学位论文总结与展望总结本文首先从除险加固工程的现场安全管理现状入手，对国内的现场安全管理状况进行了分析，国内的水利运行管理结合遥感技术、GPS、综合监控平台等信息技术，对现场危险源的掌控力度大大加强。其次，湖南省小型病险水库除险加固工程现场安全管理情况进行汇总与提炼后，建立了小型病险水库除险加固工程现场安全管理风险评估模型，对现场危险源进行排序，提出安全管理评价的方法和形式，并对项目的重大危险源结合水利项目的特点进行详细的危险源划分。在管理控制论的基础上，对于信息化技术云服务、大数据、移动通信等进行阐述，并结合现行水利工程中的智能化模块与传感技术设想了水利工程现场安全监控自动化系统.最后利用现代信息技术建立重大危险源预控系统，通过专家评分进行权重设定，对清水溶水库进行了个体应用与评价，通过调查问卷的汇总回收，对工程实施了模糊评价，最终评定水库状态为较安全。结合技术手段与管理手段，对应用结果进行对策建议，对湖南省小型病险水库的除险加固工程提高现场安全管理水平，提出全过程水库安全管理监测系统植入，既能对水库的安全运行稳定状态进行监测，在后期除险加固工程过程中也能对施工现场安全进行重大危险源处理。这对项目的运行成本控制、提供项目管理水平以及降低项目事故发生率都产生了极大的积极作用，由此认为信息化技术安全监测系统与水利项目的结合可以进行进一步的深入研究。展望小型病险水库除险加固工程现场安全管理目前主要是通过现场管理人员凭借经验进行预控危险源管理，从制度和流程两方面进行安全管理保障，并设定专门的安全管理人员负责。由于除险加固工程施工技术较为简单，现场人员有时会认为不需要进行信息化系统监控，实施现场安全监控系统的障碍如下：（1）信息化平台需要的智能传感器、视频监控设备等在除险加固工程现场植入较麻烦，如果没有已经运行的监控系统和视频监控设备，从投资角度来看，建设单位和施工单位会认为没有必要单独进行现场安全监控；（2）水利部、水利局对除险加固工程进行现场安全管理监控的投资力度不够，市、县各级政府与建设行政主管部门重视程度不够。-65-n基于信息化的湖南省小型水库除险加固工程现场安全管理研究（3）现场安全监控系统的操作性与扩展性可进一步加强，各个水库的大数据进行对接也比较困难；（4）项目团队成员的流动性对现场安全监控系统的学习总结和积累形成了很大的限制作用；因此，现场安全监控系统的使用应当从水库的运行阶段开始，对信息化技术的普及也应当从基层开始。如何降低成本、提高项目管理水平、普及水利服务云现场安全监控系统对水利工程是一项挑战。本文研究的危险源仅仅停留在笼统概括的一般除险加固工程现场危险源，对于更加复杂的水利项目危险源暂时没有涉及。对于具体采用哪些信息化技术与设备进行现场监控也没有进行展开讨论，采用AHP建立的现场安全评价指标体系主要采用专家评分法进行指标限定，带有一定的主观性，限于知识能力有限，安全评价指标体系也在一定不足，这些都有待进一步完善和发展。-66-n工程硕士学位论文参考文献[1]邹立群.地方中小型水利施工现场危险源辨析及风险评价[D]．黑龙江：黑龙江大学，2013[2]崔纪委.水利施工现场危险源辨析及其风险评价研究[D]．河北：河北农业大学，2012[3]RaboudESafetyonLargeBuildingConstructionProjects.JournalofConstructionEngineeringandManagement.1988.114(2):286-293[4]FlgoneLA.SubcontractorSafetyasInfluencedbyGeneralContractorsonSmallandMediumSizedProjects.SoureeDocument39,ConstructionIndustryInst,UnivofWashington,Seatle,Wash,1988[5]FlgoneLA.SubcontractorSafetyasInfluencedbyGeneralContractorsonLargeProjects.SoureeDocument39,Constru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