水库除险加固工程质量评价分析

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［摘要］以关门山水库除险加固工程为例，采用问卷调查的方式邀请工程建设与管理人员参与访谈，从项目投资、工程质量和前期工作等方面选择资金投入、涉及变更、质量控制措施等29项参评要素，然后利用主成分法分析了制约工程质量的关键性要素。研究表明:水库加固工程投资、建设质量和前期工作各要素间相互关联;保证工程投资为确保项目建设质量的基本前提，且有利于前期工作的开展和建设质量控制;前期工作准备的越充分，则越有利于合理、规范应用建设资金，为工程质量提供重要保障。

［关键词］问卷调查;主成分分析;工程质量;除险加固;关门山水库

调查显示，广泛分布于我国各个地区的各类病险水库约有30413座，其中已完成除险加固整治的有2000多座。然而，即使病险水库完成了加固整治或正在加固治理，但也发生了非常规的溃坝现象，例如岗岗、英德尔、小海子和八一等水库，可见在解决工程安全问题时除险加固仍具有较大风险。所以，准确掌握能够显著影响水库加固工程质量的主要因素，分析其作用机理及影响程度为当前亟待解决的重要问题之一［1，2］。本文采用问卷调查的方式邀请工程建设与管理人员参与访谈，运用主成分分析法揭示了各要素之间的相互关系及其影响程度，可为提高水库工程建设质量和风险防控提供决策依据。

1水库除险加固质量评价体系

1．1选择评价指标。水库加固整治涉及到的环节复杂、内容繁多，施工过程中若未按设计要求实施或任一环节出现问题，都会产生不利的影响作用，因此对其质量评价属于一项多要素多目标综合性系统工程。为了保证评价工作的意义性和指导性，就必须从诸多繁杂的要素中选取典型的主要因子。前期工作为水库加固工程质量控制的“源头”，所以保障“源头”的质量水平为实现整个建设项目质量的重要前提;加固工程的主体为项目建设质量，对质量控制起着关键性主导作用;而建设资金为整个项目顺利实施的重要保障，同时也可对建设质量和前期工作产生影响［3－6］。所以，本文从建设资金、工程质量和前提工作3个层面分析水库除险加固工程质量。水库加固工程施工前的所有工作统称为前期工作，结合前期工作的相互关系、目的及其主要内容，选择了忽略不足、初步设计审查、鉴定、删除加固内容、初步设计和地质勘探6项参评因子。根据已完类似建设项目的管理经验和工程质量目标要求，选择体制改革、加固资金应用、进度重要性、招投标、验收后铰接、法人管理水平、监理控制质量程度、项目负责人质量意识、项目分包、质量控制措施、地方配套到位情况、工程材料、验收、问责困难程度、政府监督、监理资质、监理责任心、施工单位责任心、设计变更等19项参评要素。充分考虑水库加固建设资金来源和内容要求，选择资金分摊方式、投入、地方配套和责任追究4项参评因子。1．2质量评价模型。根据水库除险加固建设资金、工程质量、前期工作三者间的相互关系构建循环评价模型，从而更好的判定3个子系统中各要素的贡献率大小及其相互之间的作用程度，为提升工程建设质量提供可靠依据，如图1。循环模型中建设资金、工程质量受到前期工作的制约，而工程质量和前期工作又在一定程度上受建设资金的影响。

2问卷调查与结果分析

2．1调查对象与方法。关门山水库位于小汤河支流，该水库是一座以工农业供水为主，兼顾养殖、发电、防洪等功能的水利工程。小汤河总面积478．85km2，平均比降4．61‰，河长37．4km，控制流域176．77km2。水库设计标准为100年一遇，设计水位373．9m，相应库容6400万m3;校核标准为10000a一遇，校核水位377．7m，总库容8100万m3，坝顶高程379．0m，防浪墙顶工程380．5m，正常高水位372．1m，死水位341m，防洪限制水位370．4m。水库下游分布有小市镇及其辖属的6个村镇，沿下游有小草线公路、溪田铁路通过，共涉及9．6万人，耕地面积3．7万亩，水库的安全运行对下游小市镇乃至本溪市的国民经济发展发挥着不可替代的作用［11，12］。水库由大坝、输水洞、溢洪道三部分组成。经书面鉴定，该水库大坝存在的问题主要有:混凝土面板普遍存在裂缝，部分面板止水老化且防浪墙有裂缝，复核校验的左导流墙安全等级不符合设计标准要求;局部坡面严重破坏，迎水坡坡石不平整且在卧管处有漏水;防汛路况差、下游未设置池洪渠道。针对质量评价体系中的每项参评因子分别设计1～3个问题，采取随机抽样的方式邀请水库加固工程建设和管理人员参与调查，其中面谈、邮寄和电子邮件3种调查方式均发放300份问卷，收回有效问卷依次为282、270、170份。2．2调查结果分析。由于加固工程建设资金、质量和前期工作中参评因子较多的实际情况，为解决各要素之间量级和单位不同而无法直接参与评价的问题，有必要无量纲化处理各评价因子初始数据以消除不同因素间的不可通透性。将调查获取的相关数据利用主成分分析PCA法进行分析，该方法是一种以少数的几个综合指标替代评价体系中多要素的方法。将加固工程质量评价的3个方面内部因子利用主成分法提取公因子，以负荷值0．4为基准剔除相关性较低的因子。(1)前期工作。依据主成分多元统计分析成果，该子系统剔除的评价因子有忽略不足与地质勘探，因此最终参与评价的因子还有4项。根据这4项参评指标的内涵特征，可将其大致划分为与政策相关、与施工流程相关的政策因子和程序因子，水库除险加固的前期工作主成分及其因子详见表1。从表1可以看出，施工工序是否符合政策和建设项目要求为前期工作应解决的重要问题，若工程建设政策良好且能够按照程序施工，则认为前期工作充分，其质量状况良好。(2)工程质量。结合主成分多元统计分析成果，该子系统中删除的评价因子有体制改革、监理质量控制、施工进度、法人管理水平、监理资质、控制措施、监理责任心、项目分包和设计变更9个指标，所以最终参与评价的因子还有10项。依据这10项评价指标的具体内涵，将其大致分为责任心、政府工作、控制措施、进度、材料、资金6个因子，其中责任心因子反映了各参建单位的责任心状况，主要覆盖项目负责人质量意识和施工单位责任心这两项要素;政府工作因子主要考虑了水库除险加固工程的验收后交接、政府部门监督这两个方面内容;控制措施主要与工程质量、安全、成本等方面相关，涉及验收、招投标和问责困难程度等要素;进度、材料反映了建设项目质量控制及材料选择的重要性;资金因子覆盖了地方配套到位情况和加固资金应用状况这两方面内容，水库除险加固的工程质量主成分提取结果及其各个因子如表2。从表2可以看出，通过加强各参建单位的责任心和政府监督水平，管理好加固工程建设资金及做好验收与工程铰接工作，最大程度的降低问责难度和规范化管理招投标及资金到位，选择质量合格的建筑材料等可在一定程度上提升工程建设质量。(3)建设资金。依据主成分多元统计分析成果，可将资金责任追究、资金分摊方式、资金投入和地方配套这4项参评因子划分为两大类，即资金管理和资金投入因子。其中，资金管理反映了水库除险加固工程中资金责任追究和资金分摊方式这两项要素;资金投入覆盖了水库加固工程建设的资金投入与地方配套情况。水库除险加固的建设资金主成分提取结果及其各个因子如表3。从表3可以看出，前期工作中充分发挥审查工作的作用和提升对水库除险加固的必要性认识，严格按照规定程序和设计方案实施各种工作，可显著提升工程质量建设水平，科学合理的管理使用资金、堤防配套到位及充分的资金投入可会在一定程度上提升工程质量。2．3模型拟合评价根据。AMOS软件、SPSS工具和主成分统计情况，对水库加固工程质量评价结论利用循环模型检验、拟合。根据加和运算法对各子系统中的主成分进行处理，获取相应的评分，将主成分评分输入模型确定相应的拟合值。例如，水库除险加固工程前期工作子系统中的主成分程序因子，利用加和运算法对删除加固内容和鉴定这2项参评指标值进行处理，从而得到程序因子评分并输入拟合模型，其路径如图2。某一变量的改变造成其他参数发生变化的关联程度，利用模型中各路径相关系数反映。例如，水库加固工程质量与建设资金之间的关联系数为1．28，代表没提高1%的建设资金可提升1．28%的工程质量。根据拟合系数，水库加固工程质量、前期工作与项目资金呈正相关性，因此建设质量随建设资金值的增大而提高，同时有利于开展前期工作;项目前期准备情况在很大程度上决定了工程质量水平和资金应用情况，准备工作越充分越有利于资金管理和施工质量控制，相应的进度控制及控制措施更加科学合理。从图2变化趋势可知，建设资金和前期工作能够对水库加固质量造成综合的正面影响，且工程质量受建设资金的影响程度更高;建设资金与前期工作之间存在相互关联作用，工程管理、建设资金投入水平随着前期工作准备程度的提升而提高，合理的运用建设资金可为提升前期工作质量提供重要保障。2．4统计结果比较。综合考虑水库加固工程特征及其可能存在的各类影响因子，采用问卷调查的方式进行统计分析，结果显示主要包括项目资金、工程质量、勘探和鉴定工作等，具体如表4。从表4可以看出，水库除险加固工程质量主要受施工质量差、资金投入不足、勘探和鉴定工作不到位等因素的限制，被调查者所占百分比为60．85%、60．85%、76．18%、73．25%，该评价结果与主成分析法具有良好一致性。

3结语

水库除险加固涉及到的因素多、范围广，不同要素间存在复杂的相互关系。研究表明，工程建设质量随建设资金值的增大而提高，同时有利于开展前期工作;项目前期准备情况在很大程度上决定了工程质量水平和资金应用情况，准备工作越充分越有利于资金管理和施工质量控制，相应的进度控制及控制措施更加科学合理。其中，水库除险加固工程质量主要受施工质量差、资金投入不足、勘探和鉴定工作不到位等因素的限制。

参考文献

［1］徐光磊，周克发．病险水库除险加固工程质量评价研究［J］．大坝与安全．2010(1):11－13．

［2］季洪波．本溪县关门山水库除险加固效果评价［J］．黑龙江水利科技．2019(12):256－259．

［3］孙桂喜．葠窝水库健康评价及保护对策分析［J］．黑龙江水利科技．2015．(08):129－131．

［4］张俊南．苇子沟水库工程质量与安全综合评价［J］．地下水．2015．(03):144－145．

［5］杜雷功．全国病险水库除险加固专项规划综述［J］．水利水电工程设计．2003．22(3):1～5+64．

［6］卢廷仁．朱隈水库防汛存在的主要问题与防洪调度思考［J］．地下水．2015．(06):126－127．

作者:赵艳杰 单位:辽宁省本溪满族自治县水务和移民事务服务中心