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浙t rt 业大学硕士学位论文 杭州市供水安全风险评价研究 摘要 市政供水系统具有很强的公共性，其安全稳定运行涉及到社会的 稳定与和谐。随着城市化进程的加快，我国城市供水事业得到迅速发 展，但也存在不少安全隐忧，杭州市也不例外。在我国政府更加注重 保障和改善民生的大背景下，对供水安全风险问题开展研究，具有重 大的现实意义。 目前杭州市供水安全管理较多地依赖于经验，缺乏系统性，出现 管理盲点的概率大，容易积聚风险，从而引发供水事故，轻则影响市 民生活，重则形成公共危机。为使供水安全管理更趋全面系统，有必 要引入风险管理的理念。而评价供水安全风险正是实施风险管理的前 提和基础。 本文综合应用国内外有关供水安全评价研究的理论成果，根据杭 州市的自然环境、水文条件和市政供水安全管理现状，梳理和识别杭 州市的供水安全风险因素，从众多反映这些因素的指标中，选取具有 代表性的指标构建起评价体系。在系统评价杭州市供水安全风险程度 的基础上，根据评价结果表征的各类风险因素的分布和权重，从法律、 组织和技术的层面提出相应的防范措施，以确保杭州市供水安全管理 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 朝着更加全面、更加系统、更具前瞻性的方向迈进。 关键词：供水，风险，安全，评价 浙江工业大学硕士学位论文 杭州市供永安全风险评价研究 r e s e a r c ho ns a f e t yr i s k a s s es s m e n to fm u n i c i i a l ，a t e r s u p p l ys y s t e mi nh a n g z h o u a b s t r a c t m u n i c i p a lw a t e rs u p p l ys y s t e mp o s s e s s e ss t r o n gp u b l i cc h a r 叠i c t e ：r i ti sr e l a t e dt o t h es t a b i l i t ya n dh a r m o n yo ft h es o c i e t y w i t l lt h ep r o g r e s so fu r b a n i z a t i o ni nc h i n a , m u n i c i p a lw a t e rs u p p l ys y s t e m sh a v eb e e nr a p i d l yd e v e l o p e d , b u tp o t e n t i a ls a f e t y c o n c e r n sw e r ea c c u m u l a t e d , a n dh a n g z h o ui sw i t h o u te x c e p t i o n s oi ti so fg r e a t s i g n i f i c a n c et oi n v e s t i g a t et h es a f e t yr i s ka s s e s s m e n to fm u n i c i p a lw a t e rs u p p l y s y s t e m , s i n c ec h i n e s eg o v e r n m e n tp a y sm o r ea t t e n t i o nt ot h ep e o p l e sl i v e l i h o o d s a f e t ym a n a g e m e n to fw a t e rs u p p l yi nh a n g t _ j l o ur e l i e sm o r e0 1 1e x p e l i e l l 9 3 e s , l a c ko fs y s t e m a t i cm a n a g e m e n t s ot h e r ei sh i g hr i s kp r o b a b i l i t y , w h i c hi se a s yt o c a u s ew a t e ri n c i d e n t s ，a n dh a v eas t r o n gi m p a c t0 1 1p e o p l e sd a i l yl i v e s ，e v e nc o m e t o ap u b l i cc r i s i s i no r d e rt ob u i l dm o r ec o m p r e h e n s i v ea n d s y s t e m a t i cs a f e t y m a n a g e m e n ts y s t e m , i ti s 皿秭；s a 巧t oa p p l yr i s km a n a g e m e n t r i s ka s s e s s m e n ti st h e f o u n d a t i o no f r i s km a n a g e m c n l o nt h eb a s i so ft h et h e o r e t i c a lr e s e a r c hr e s u l t so i ls a f e t ya s s e s s m e n to f m u n i c i p a l w a t e rs u p p l ys y s t e m , t h i sp a p e rf i r s t l yd i s c e r n st h es a f e t yr i s k 最l c t 0 瑙o fm u n i c i p a l w a t e rs u p p l yb a s e do nh y d r o l o g i cc o n d i t i o na n dw a t e r s u p p l ym a n a g e m e n ti n h a n g z h o u , t h e nc h o o s et h ei n d e xw h i c hr e f l e c tt h es a f e t yr i s kf a c t o r st oc o n s t r u c t s a f e t yr i s ko fa s s e s s m e n ti n d i c a t o rs y s t e ma d a p t e dt oh a n g z h o u a c c o r d i n gt ot h e d i s t r i b u t i o na n dw e i g ho fr i s kf a c t o r sw h i c ha r es h o w e db ya s s e s s m e n t , t h ea d v i c ei s g i v e ro i ls a f ep r e c a u t i o nm & d s 峭 k e y w o r d s ：w a t e r ；r i s k ；s a f e t y ；a s s e s s m e n t m 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 1 绪论 1 1 研究的背景 1 1 1 世界各国普遍视供水安全为民生大计 水是生命之源，是人类及一切生物赖以生存和发展的物质基础，是一种社会 生产和人民生活必不可少而又不可替代的稀有资源。人类文明的发展、城市的兴 建都与水有着密不可分的联系。埃及的尼罗河、印度的恒河、巴比伦的底格里斯 河和幼发拉底河以及中国的黄河孕育了四大文明古国。在一定意义上，没有水就 没有人类文明。在现代社会，城市的正常运转和市民的日常起居完全依赖市政供 水系统。 随着经济社会发展和城镇人口增长，水资源短缺问题在全世界范围内都日渐 突出，世界各国政府和众多国际组织高度重视。自二十世纪七十年代以来，对于 如何合理开发利用水资源、进一步保障供水安全，以联合国为代表的各类国际组 织开展了大量研讨。联合国于1 9 7 7 年召开世界水会议，通过了马德普拉塔行动 计划( m a r d e lp l a t aa c t i o np l a n ) 。该计划指出：“有序管理水资源，对于发展 中国家尤其重要。为了保障人类高质量的生活，增进人类的庄严和幸福，各国必 须采取专协调一致的行动。”1 9 9 2 年在里约热内卢召开了联合国环境和发展大会 ( u n c e d ) ，通过了( 2 1 世纪议程，第十八章命名为“保护淡水资源的质量和供 应，水资源开发、管理和利用的综合方法。”其中提到：“淡水是一种有限资源， 不仅为维持地球上一切生命所必需，且对一切社会经济都具有生死攸关的重要意 义。1 9 9 2 年1 月，在水与环境国际会议( i c w e ) 上通过了都柏林声明。该声 明第一句话就开宗明义地指出：“淡水资源本身紧缺，再加上不当的使用，对人 类社会的可持续发展和人类生存环境的保护，构成了十分严重的威胁。而且这种 威胁目前还在继续增加。人类的健康、粮食的保障、工业的发展和生态的平衡， 都依赖于水。现在我们正处于危险之中。除非我们在十年之内，能够采取比以往 更为有效的用水管理措施。 1 9 9 4 年，首次国际饮用水和环境会议召开。近8 0 个国家的环境部长参加了会议，并呼吁世界各国采取一致的行动来解决水资源危 机，实现水资源的可持续利用。 美国于1 9 6 3 年通过了水资源规划法案。当年成立的水资源理事会，着手 开展全美国范围内的水资源评价工作。该理事会于1 9 6 8 年提交了第一次全美国 范围内的水资源评价报告，对美国水资源的供需情况进行了系统分析，并以此为 依据划分了水资源区，对未来对水资源的需求进行了预测。该理事会于1 9 7 8 年 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 开展了第二次全美国范围内的水资源评价工作，对美国可供水量和用水需求进行 了分析，对地表水供水不足、地下水超采、水源污染、饮用水质量、洪涝灾害等 关键性问题进行了研究，并提出了对策建议。日本于1 9 8 1 年开始着手水资源开 发、利用和保护的现状评价，内容包括对天然水资源量的估算、用水要求、水资 源开发利用，以及水的价格、缺水状况和对策研究等。1 9 8 3 年，日本完成了2 1 世纪用水预测工作。 在2 0 0 0 年召开的第二届世界水资源论坛会上，来自世界各国的1 1 0 多位部 长与会并达成共识：人类水安全面临七大挑战，需要通过可持续管理确保和谐的 生态环境，以更明智的方式管理水资源。会议通过的海牙宣言，提出以“公 平、高效、统一为指导原则对水资源进行开发利用，制定水资源可持续利用计 划，确保供水持久安全。世界各国都充分意识到，一旦发生供水安全事故会造成 灾难性后果，都视供水安全为民生大计，为确保供水安全开展了全方位的努力。 1 1 2 我国供水事业飞速发展背后存在安全隐忧 正是基于“水为民生的认识，“十一五 期间，全国各地都加大了市政供 水设施的投资，积极引进国外的资金和技术，广泛应用较为先进的科技成果。以 杭州市为例，部分老水厂被加以改造，采用了国内较为先进的工艺和设备，实现 了技术升级，提高了生产自动化水平，提升了综合技术性能，保障了出厂水水质， 增加了供水能力，降低了能耗和物耗。 据统计，截止2 0 0 9 年底，全国城市供水综合生产能力达到1 6 0 6 5 1 8 万吨 日，比2 0 0 5 年的1 4 2 5 1 2 8 万吨日，提高了1 2 7 3 ；年供水总量3 5 2 2 8 亿吨， 比2 0 0 5 年的3 0 8 1 5 亿吨，增加了4 4 1 3 亿吨；年售水量2 7 0 3 1 亿吨，比2 0 0 5 年2 3 9 8 4 亿吨，增加了3 0 4 7 亿吨；管道长度3 8 8 8 2 0 9 9 公里，比2 0 0 5 年2 7 9 3 3 4 3 2 公里，增加了1 0 9 4 8 6 6 7 公里；服务人口2 8 4 3 6 4 6 万人，比2 0 0 5 年的2 4 5 0 0 1 1 万人，增加了1 6 0 7 。 表1 11 9 8 5 年2 0 0 6 年水源地突发事件统计 4 我国供水事业在飞速发展的背后，却存在不少安全隐忧。仅以我国城市水源 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 地突发事件为例，1 9 8 5 年至2 0 0 6 年共有上百起，而且总体呈上升趋势，参见表 1 1 。2 0 0 1 年至2 0 0 6 年这5 年里发生的污染事件数占过去2 2 年发生的污染事件 总数的一半以上。2 0 0 3 年以后，增长趋势更加明显，见图1 1 。可见，我国城市 水源地突发事件数量日益增多，水源地环境风险不断增大。1 除了水源污染之外， 其他原因引起的供水事故也频频发生。例如，2 0 0 9 年上海松江水厂泵房淹没、 2 0 1 0 年河南郑州主干管多次爆裂等引发的一次次大面积停水。这些事故向国人 昭示，目前我国城市供水系统还相当脆弱，存在的安全风险因素还相当多。如果 安全风险因素积累到一定程度，必然会造成供水安全事故，引发公共危机，威胁 到整个社会的稳定与和谐。 图1 1 水源突发事件增减变化趋势 水源、输水管线、水厂、泵站、配水管网等供水设施安全、稳定、有效运行， 是城镇居民赖以生存的保证，是维持城市正常运转的基础。供水安全是城市公共 安全的重要内容之一。如何加强供水安全管理，保障这条城市的生命线，实现社 会经济可持续发展，相关政府部门和公共供水企业亟需思考和解决。 1 张勇，王东字，杨凯1 9 8 5 2 0 0 5 年中国城市水源地突发污染事件不完全统计分析 j 安全与环境学报， 2 0 0 6 ，6 ( 2 ) ：7 9 - 8 4 5 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 1 1 3 杭州市尚未系统审视供水安全风险 杭州供水安全状况总体良好。就自然环境和水文条件而言，杭州市水资源较 为丰富，近期不会出现因水资源严重短缺而影响到整个城市的经济社会发展。一 直以来，杭州市相关政府部门和公共供水企业贯彻落实“安全第一，预防为主， 综合治理 的工作方针。就供水设施而言，杭州市通过水厂改造扩建、改善制水 工艺等措施，对供水设施进行持续投入，基本可以满足城市用水需求。就供水管 理而言，杭州市确立了企业自检、行业监测和行政监督相结合的原则，实行了供 水水质信息公报制度，建立了城市供水水质监测网络的技术支撑体系。整个城市 供水事业实现了较好的发展，供水安全基本得以保障。但安全的对立面不是事故， 而是风险。安全与风险是系统状态下相互对立的两个方面。杭州市长期的供水安 全运行记录并意味着安全风险很小或是没有。相反，杭州市供水安全管理还有较 多待完善之处。 首先，在风险意识上有待加强。风险是一个概率，其大小取决于事故发生频 率和事故后果严重程度两个因素。不能只把事故的多少作为衡量安全的标准，更 不能因为较长一段时间内没有发生事故，就认为是安全。从这个意义上讲，事故 发生频率很小但其后果很严重的情况，与事故发生频率很高但其后果不严重的情 况，两者的风险是相当的，都应当引起重视。作为安全对立面的风险无时不在、 无处不有。特别是随着城市化进程加快，城市人口大量增加，城市用水量大幅度 增加，供需矛盾已经日渐显现。水源水质恶化和二次污染，使水质安全风险日益 加大，安全风险意识亟需加强。 其次，在广度上有待拓展。鉴于供水危机会造成巨大的经济损失和不良的政 治影响，杭州市相关政府部门和公共供水企业针对可能发生的供水安全事故，制 定了一系列的应急处置预案。根据风险管理的理论，应急处置预案的制定和演练 只是属于风险控制的措施之一，而不是全部。除了应急预案之外，其他安全风险 管理措施还是一片空白。 最后，在深度上有待挖掘。仅从杭州市当前的供水安全风险应急处置预案而 言，全面性和系统性也明显存在不足。完善的应急处置预案须以系统识别和评价 风险因素为前提，而杭州市迄今为止并没有对供水安全风险进行系统的识别和评 价。因此，整个城市的供水安全风险防范仅是凭借经验，零星散乱而未能成体系。 综上所述，杭州供水安全管理的全面性、系统性和持续性明显欠缺。究其原 因就是，对于供水安全风险的认识并不充分，没有从风险的角度来审视整个杭州 市供水安全问题，由此导致供水安全管理不尽完善。作为系统的风险管理，首先 需要对风险进行系统识别、评价。根据评价结果才能有针对性地进行风险预防和 风险控制。从风险管理的角度来审视当前的杭州市供水安全管理，当务之急是要 6 浙江工业大学硕士学位论文 杭州市供水安全风险评价研究 对供水安全风险进行系统识别和评价。 1 2 研究的目的和意义 1 2 1 研究目的 1 系统审视杭州市当前存在的供水安全风险 城市供水系统具有很强的公共性，其安全正常运行涉及到整个社会的稳定与 和谐。然而，杭州市相关政府部门和公共供水企业对安全风险的认识还是比较模 糊，至今尚未系统评价供水安全风险，由此造成当前杭州市安全风险管理不够全 面、不够系统、不够科学。本文综合应用有关供水安全评价研究的理论成果，根 据杭州的自然环境、水文条件和供水安全管理现状，梳理和识别供水安全风险因 素，从反映供水安全风险因素的众多指标中，选取具有代表性的指标构建起评价 体系，力求能全面反映供水安全风险因素，系统评价杭州市供水安全风险状况。 通过运用系统工程原理和方法，对杭卅i 市供水系统中存在的风险因素进行系统审 视，初步判断系统发生事故的可能性及其严重程度，确定其是否在可承受范围内。 只有在全面认知和分析现有风险的前提下，才能有效地防范风险。 2 为完善杭州市供水安全保障措施提供理论依据 安全风险评价体现了系统论的思想和“预防为主 的安全管理理念。评价供 水安全风险是防范供水安全风险的前提，也是增强供水系统安全保障的重要基础 工作。因为系统的评价结果表征了各类风险因素的分布和权重，在此基础上提出 的风险防范措施具有很强的针对性。从这个意义上，杭州市供水安全风险评价结 果为完善杭州市供水安全保障措施供了科学而详细的理论依据。在系统审视杭州 市供水安全风险的基础上，进一步落实根据评价结果提出的防范措施，保证杭州 市供水安全管理朝着更加全面、更加系统、更具前瞻性的方向迈进。 1 2 2 研究意义 1 为全面系统地防范供水安全风险奠定基础 传统的安全管理凭经验的成分较多，一般只是就事论事地去解决系统中的安 全问题。这种管理方式不够全面、不够系统。“预防为主”是安全生产工作的基 本方针。“预防为主 在本质上是一种风险管理。为实现全员、全方位、全过程 的安全管理，有必要引入风险管理的理念。 “事故致因 理论认为：“任何事故是人的不安全行为、物的不安全状态和 7 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 管理缺陷三方面因素在同一时空出现而引发的。2 该理论已经成为安全立法的 指导思想。只要有生产活动，人类就要承受引发事故的风险。而现代工业随着新 工艺、新技术、新能源和新材料的不断应用，生产过程日趋复杂化，在生产过程 中存在着大量的危险因素。如何有效地控制风险，使人类承受的风险与获得的文 明进步达到平衡，这就是安全管理所要解决的矛盾和问题。运用风险评价，有助 于建立一种科学的思维方式，运用系统方法，及时、全面、准确地系统识别各种 风险因素，进而有针对性地采取措施，有效地防范风险。 而目前供水行业普遍缺乏风险意识，没有从风险的角度去审视供水安全问 题。风险无处不在、无处不有。因此，供水安全风险必然存在。防范风险的前提 是准确地识别风险。只有准确识别风险，才能正确选择和制定防范风险的方法。 鉴于风险本身处于一种十分不确定的状态，唯有系统审视影响安全优质供水的风 险因素及其危险程度，才能为全面系统地防范供水安全风险奠定基础。 2 为实现安全与效益的兼顾提供决策依据 保障安全供水需要一定的投入。从原则上讲，当安全投入与经济效益发生矛 盾时，应优先考虑安全投入。但过犹不及，不可一味强调安全投入而忽视经济条 件的约束。因为过高的安全管理目标和过大的安全投入会造成难以承受的成本压 力，影响可持续发展。安全管理要做到经济利益和安全目标的兼顾。从风险管理 的角度来看，安全目标就是安全风险的可接受程度。安全风险评价的具体内容包 括三个方面：首先，确定风险事件在一定时间内发生的可能性，即概率的大小， 并且估计可能造成损失的严重程度；其次，根据风险事件发生的概率及损失的严 重程度估计总体损失的大小；最后，根据以上结果，预测这些风险事件的发生次 数及后果，为管理者的决策提供依据。所以，通过安全风险评价，可以初步判断 各类安全风险因素的权重和分布，并根据其轻重缓急来确定安全投入的优先次 序，使安全投入和经济效益两者得以兼顾，用最少的安全投入得到最佳的安全效 果，实现安全与效益的统一。 1 3 研究内容和论文结构 发达国家从2 0 世纪7 0 年代开始注重城市供水安全管理。1 9 7 5 年，欧洲开 始对供水安全管理开展研究。经过多年的改进和完善，现已形成了比较完整的供 水安全管理框架，其中不乏对城市供水安全风险的预防措施，包括跨界河流域水 源保护、水污染预控、水资源的利用和开发、城市水务一体化管理等。在美国和 加拿大，有较多的学者侧重于对供水安全风险事故发生的早期预警进行研究，即 根据外部情况和内部管理的发展水平，不断对预警理论进行完善，对预警方法和 2 郑一方，徐洪军企业安全管理 m 北京：中国工人出版社，2 0 0 2 ：1 1 1 2 8 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 手段进行更新。2 0 0 2 年，英国生态与水文中心( c e n t e rf o re c o l o g y & h y d r o l o g ) ，m c e h ) 的s u l l i v a n 等人构建了水安全综合评价模型，提出了一种类 似于消费物价指数的水贫穷指数( w a t e rp o v e r t yi n d e x ，w p i ) 。水贫穷指数由资源、 途径、利用、能力和环境5 个分指数组成。水贫穷指数及5 个分指数的取值范围 为l 一1 0 0 ，指数值越大表示水安全状况越好。该指数获得了国际上许多专家学 者的认同。 国内主要采用分类指标进行水安全分析。在供水安全风险研究和应用方面， 我国还处于起步阶段。我国对供水安全风险评价的研究，主要是采用分类指标进 行水安全分析。夏军、张永勇、王中根和李浩研究了城市化地区水资源承载力的 内涵和特性，具体分析了城市化对地区水循环、社会经济和生态与环境的影响， 并以可持续发展作为控制目标，采用目标综合分析与多级灰关联评价相结合的方 法，建立了一个城市化地区水资源承载力模型，表征了水循环基础研究在水安全 管理中的作用。3 针对水资源安全、饮用水安全、水资源承载力、水环境承载力、 水的可持续利用等问题，以上四位学者建立了相应的评价指标体系。其中，夏军 对有关水资源承载力的安全度量研究比较有代表性。4 5 畅明琦、黄强对国内水 安全评价指标体系进行了归纳总结：目前国内主要从水供需、水生态环境、自然 社会条件、饮用水安全、粮食安全、水管理7 个方面对水安全进行评价，使用频 率较高的指标大约有3 0 个。6 张俊艳、韩文秀在探讨城市水安全概念的基础上， 系统分析了城市水安全的各种表现形式及其形成原因，并针对城市供水安全的现 状，提出了应对城市供水安全问题的对策建议。7 张翔、夏军和贾绍凤从生命安 全、社会安全、经济安全、粮食安全、生态环境安全的角度，建立了水安全评价 指标体系。8 贾绍凤、张军岩和张士锋建议从水资源总体安全、水资源社会安全 等方面构建评价水资源安全的指标体系。刘永刚和孙凡分析整理了影响区域水安 全的若干重要因素，对影响供水安全的各个因素进行量化分析，然后剔除其中权 重较小的因素，形成相对科学合理的评价指标体系。9 综合国内外各方面研究成果可知，关于供水安全风险评价不仅只着眼于一个 地区的水资源状况，还要综合评价与之相关的环境、生态、社会、政治等多方面 3 夏军，张永勇，王中根，李浩城市化地区水资源承载力研究 j 水利学报，2 0 0 6 ，3 7 ( 1 2 ) ：1 4 8 2 1 4 8 8 4 夏军水资源安全的度量：水资源承载力的研究与挑战( 一) 忉海河水利，2 0 0 2 ( 2 ) ：5 - 7 5 夏军水资源安全的度量；水资源承载力的研究与挑战( 二) 川海河水利，2 0 0 2 ( 3 ) t3 - 7 6 畅明琦，刘俊萍水资源安全基本概念与研究进展【j 】中国安全科学学报，2 0 0 8 ，1 8 ( 8 ) ：1 3 - 1 9 7 张俊艳，韩文秀城市水安全问题及其对策探讨川北京科技大学学报( 社会科学版) ，2 0 0 5 ，2 1 ( 2 ) ：7 8 8 1 8 张翔，夏军，贾绍风水安全定义及其评价指数的应用 f 1 资源科学，2 0 0 5 ，2 7 ( 3 ) ：1 4 5 1 4 9 9 贾绍凤，张军岩，张士锋区域水资源压力指数与水资源安全评价指标体系 j 地理科学进展，2 0 0 2 ， 2 1 ( 6 ) 5 5 3 8 5 4 5 9 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 因素。m 供水安全的影响因素主要可分为下列五类：一是水资源安全。即区域可 饮用水资源量及其相应水质状况。它是一个地区水资源安全程度的重要评价依 据。二是水供需安全。反映的是随着经济社会的发展，人类对水资源的开发利用 能力的增长，是否可以保证满足人类生活、经济社会发展所需。三是水控制安全。 反映水资源利用各环节的水安全问题。它是衡量不同产业安全状况的重要依据。 四是管理安全。反映有关用水管理的技术、方法和手段的进步程度。五是水生态 环境安全。生态环境是人类赖以生存和发展的物质基础，也是经济社会得以全面 协调可持续发展的重要因素。这五个大类基本上涵盖了供水安全各方面。 本文根据风险管理、安全管理、公共管理等相关理论，采用理论联系实际的 方法，综合应用国内外有关城市供水安全风险评价的研究成果，遴选出具有代表 性的指标构成体系，来综合评价杭州市供水安全风险，并针对评价结果中的风险 因素的分布和权重，提出相应的防范措施。其论文结构见图1 2 。 i 供水安全风险评价研究的背景、目的和意义 上 l 安全风险评价的理论和方法 上 i 杭州市供水安全的影响因素及存在问题 上 杭州市供水安全风险评价体系的构建 上 杭州市供水安全风险评价结果分析及防范对策 上 总结和展望 图1 2 论文结构图 全文共分为六章。各章内容描述如下： 第一章：绪论。阐述本文研究背景、目的与意义，在国内外有关供水安全评 价方法研究和应用的基础上，提出本文结构。 第二章：安全风险评价的理论和方法。阐述风险管理和安全管理的相关理论 和方法，为系统评价杭州供水安全风险提供理论依据和方法指导。 第三章：杭州市供水安全的影响因素及存在问题。综述杭州市的水文条件、 水资源和供水安全管理的现状，并从风险管理的角度审视供水安全管理中存在的 1 0 史正涛，刘新有城市水安全研究进展与发展趋势【j 】城市规划，2 0 0 8 ( 7 ) ：8 2 8 7 l o 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 不足。 第四章：杭州市供水安全风险评价体系的构建。从供水安全风险特性出发， 从众多影响城市供水安全的相关指标中筛选出具有一定代表性的指标，构建一套 评价杭州市供水安全风险的指标体系，并搜集统计数据测算出风险评价值。 第五章：杭州市供水安全风险评价结果分析及防范对策。对杭州市供水安全 风险的评价结果进行系统分析，根据风险因素的分布和权重，从法律、组织和技 术层面，提出相应的风险防范措施。 第六章：总结和展望。总结全文内容，展望市政供水行业的安全发展趋势。 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 2 安全风险评价的理论和方法 2 1 风险管理概述 2 1 1 安全与风险的关系 i 安全的对立面是风险 人们通常把不出事故等同于安全。其实，安全的对立面是风险。安全与风险 是系统状态下相互对立的两个方面。风险越小越安全，反之，越不安全。系统安 全理论是防范安全风险的重要理论工具。风险是一个概率，最简单的表示式是： r = f xs 。其中，r 是风险，f 是事故发生的频率，s 是事故后果的严重程度。可 见，风险大小取决于事故发生频率和事故后果严重程度两个因素，而不能只把事 故的多少作为衡量安全的标准，更不能因为较长一段时间内没有发生事故，就认 定为安全。事故发生频率很小但其后果很严重，与事故发生频率很高但其后果不 严重，两者的风险是相当的，都应当引起重视。1 1 2 安全是可接受的风险 对于安全风险分析的结果，往往被认为是越小越好。这其实是一个错误的观 念，因为减少风险需要付出代价。无论减少事故发生的概率，还是减少事故造成 的损失，都要投入资金、技术和劳务。安全风险管理的目标是要将风险限定在一 个合理的、可接受的水平上。风险的可接受程度，并不是由个人的主观直觉来臆 断，而是由特定时期的客观条件来决定。这些条件包括政治、经济、文化、科技 的发展水平。时代不同、行业不同、人员不同，可接受的安全风险也是各不相同。 在特殊情况下，例如战争、地震时，在不能影响系统功能的前提下，人们可接受 的风险值会提高。一般情况下，应尽量设法降低可接受的风险值，但也不可脱离 现实条件而盲目降低，因为需要付出的额外成本会比较高昂。风险接受的主要原 则：一是风险与利益之间要取得平衡，二是不要接受不必需的风险，三是接受合 理的风险。1 2 2 1 2 风险管理目标 所谓安全风险管理的目标，就是以要最小的成本来保证风险主体处于最大限 度安全状态。一般以风险事故发生的前后为界，分损前目标和损后目标。 张景林安全学 m 北京：化学工业出版社，2 0 1 0 ：2 - 3 1 2 邵辉，赵庆贤，林娜风险管理原理与方法 m 北京：中国石化出版社，2 0 1 0 ：6 - 8 1 2 浙江工业大学硕士学位论文 杭州市供水安全风险评价研究 1 损前目标 在事故没有发生之前，应达到以下三个目标： 一是经济合理。正如前文所述，降低风险必然要付出成本。风险管理的过程 中如何控制成本，减少不必要的费用支出和损失，是风险管理的目标之一。减少 费用支出是为了增加风险主体盈利，这与风险管理最终目标是完全一致的。因此， 选择的风险防范不但要能保证风险的处理效果，而且费用要低、代价要小。 二是培养意识。思想是行动的先导，思路决定出路。风险管理者必须要让人 们意识到风险的存在，即培养人们的风险意识。人们只有在普遍具有安全风险意 识，才可能主动防范风险并配合风险管理计划的实施。 三是履行义务。风险主体在遭受风险损失的时候，这种损失会很可能会波及 到整个社会。所以风险管理不仅仅是风险主体开展的风险管理。为减少乃至避免 风险损失，进而消除风险的消极影响，需要各相关单位或个人主动承担责任、履 行义务。 2 损后目标 把风险防范的重点放在损失发生之前，无疑是正确的。但也应该认识到，由 于受认识的局限，无论如何准备和预防，发生损失在所难免。损失发生后，如何 最大限度地降低损失带来的后果及其影响，非常值得关注。损后目标主要包括以 下五个方面： 一是维持生存。风险事故给一个风险主体所带来最坏的结果就是使风险主体 由于损失过大而无法生存。当发生损失后，风险主体的第一目标就是生存。因此， 损失发生后，首要考虑的问题就是风险主体的生存是否受到威胁，在此基础上再 制定风险管理计划。 二是维持正常生产经营。生产经营活动中断就会给风险主体带来更大损失。 风险损失发生后，风险主体生产经营活动若能持续进行，不因损失事件的发生而 中断，这样的损失就得到了控制。所以，生产经营活动过程最不可缺少的环节在 风险管理过程中需要格外关注。对这些关键环节具有破坏性的风险事件需要进行 梳理和分析。为应付最危险事件，要在储备必需资源的基础上，制定出相应对策， 保证风险主体在损失发生以后能持续经营。 三是维持收益。在风险事故发生以后，如果能维持收益，那损失控制就非常 有效。为尽快实现在事故之前原有的收益，风险管理主体必然会增加风险管理支 出，更多地使用风险转移技术，处理好成本和收益之间的矛盾。 四是实现持续改进。由于事物会不断发展变化。在执行风险管理计划、处理 各种风险损失的过程中，会有可能出现新的情况。为此，需要不断修订完善新的 风险管理计划和方案，实现风险管理的持续改进。 五是履行责任义务。正如损前目标强调风险主体承担责任义务一样，有效控 1 3 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 制风险事故带来的损失，保护与风险主体相关人员和经济组织的利益，减轻对整 个社会的影响，使风险主体树立起良好的社会公众形象。 2 1 3 风险管理过程 1 风险识别 风险识别是风险主体识别、判断自身当前面临的或者是将来会面临潜在的风 险的过程。风险必然存在，风险主体必然会受到各类风险的威胁。识别、判断这 类威胁，风险主体既可以通过实践来获取经验，也可以通过分析和整理各种会计、 经营资料和风险记录。风险识别中的主要任务是识别风险因素的和鉴定风险性 质。风险的识别方法很多，但要注意每种方法都有各自的适用范围，不可盲目搬 用。在风险识别过程中，必须要根据具体的实际情况来选择合适的方法。 2 风险评价 风险评价是在风险识别的基础上，根据概率论与数理统计的基本理论，分析 搜集来的各类资料，预测风险发生的可能性以及一旦发生之后的损失程度。风险 评价结果是管理者进行决策的依据。所以，评价结果必须要能同时表征损失频率、 损失程度及其处理费用。尽可能选择定量评价，以便决策者容易对各类风险进行 比较，合理选择防范风险的办法。 3 选择对策 风险管理的对策包括两类：一是控制型对策，即以减少意外事故发生和限制 已发生损失继续扩大为目标；二是财务型对策，对无法控制的风险进行财务安排。 选择对策一般是根据风险评价的结果。 4 效果评价 效果评价主要是检查、评价风险管理技术的适用性和收益性，并提出必要的 修正意见。技术是否适用、效果是否最佳，都需要定期进行评价。因为风险本身 具有可变性，风险管理技术具有发展性，人的认识水平具有局限性。风险管理目 标就是要以最小的成本取得最大的安全保障。成本是指所有费用与机会成本。安 全保障程度是指采取风险管理技术后所有可能减少的损失。因此，最佳效果就是 付出的成本最小、获得的保障最大。除此之外，效果评价还要考虑其实施可行性 以及与整体目标的一致性。 5 持续改进 持续改进是风险识别、风险评价、选择对策和效果评价等四个阶段周而复始、 循环反复的过程。因为随着失误实践的风险管理精益求精、动态完善的过程。1 3 1 3 王洪德，石剑云，潘科安全管理与安全评价 m 北京：清华大学出版社，2 0 1 0 ；2 5 - 2 6 1 4 浙江工业大学硕士学位论文 杭州市供水安全风险评价研究 2 2 安全风险评价实施 2 2 1 安全风险评价原则 1 科学性 开展安全风险评价，必须反映客观实际，遵循科学规律。首先，要尽可能辨 识出系统中存在的所有风险因素，不要有疏漏。其次，要尽可能准确评价风险程 度。最后，要承认受现有认识水平的局限和技术水平的制约，必然会有一些潜在 的风险因素不易被识别。所以，必须以严谨的态度、实用的方法，紧跟生产技术 的发展和变化，持续改进地开展此项工作。 2 系统性 风险因素存在于各个方面、各个阶段。只有研究各子系统之间的相互关系及 各种风险因素之间的关系，才能较为全面地识别评价对象的风险因素，尽可能准 确地评价风险因素对整个系统的影响程度。 3 适用性 风险评价过程涉及到人、财、物等各个方面。评价时要结合评价对象的复杂 程度，应对象而定，选择适宜的方法，力求简单实用。作出的结论要明确，对于 指定风险防范措施具有指导意义。 2 2 2 安全风险评价过程 1 前期准备 风险评价涉及系统的人员、设备、工艺、环境等各方面。在正式开展评价前， 应根据评价对象的特点，收集现状、历史、环境等方面的材料，例如历史数据、 同行相关数据等。再结合评价目的和评价时间，确定评价深度，划分评价单元。 然后才能正式开展评价。 2 确定判别指标 风险判别指标是用来衡量系统风险大小以及危险、危害性是否可接受的尺 度。无论是定性评价，还是定量评价，若没有指标，评价者就无法判定系统的危 险性和危害程度，无法判断是否达到了可接受的程度，更无法知晓为达到系统可 接受的安全水平，需要改善哪些方面。如此一来，风险评价也就失去了意义。常 用的安全风险判别指标有安全系数、安全指标或失效概率等。 3 确定判别依据 判别依据就是判定各种人的行为、物的状态、管理水平是否满足安全要求的 依据。其主要来源于有关职业安全卫生的法律、法规、国际公约以及国家标准、 浙江工业大学硕士学位论文 杭州市供水安全风险评价研究 行业标准。不同的系统存在的风险因素不尽相同，因此不同的系统所使用的判别 依据也各不相同。为建立评价某个系统的安全风险，就需要搜集相关的法律、法 规、标准和其他要求。特别要注意建立一个收集和获取此类信息的渠道，便于及 时更新判别依据，为深入开展风险评价做好准备。 4 确定评价基准 确立评价基准是一项系统工程。基准的内容和形式多种多样。从与风险控制 相关性来分，有的基准与风险控制直接相关，主要来源于其他类似系统的风险评 价结果；有的基准与风险控制间接相关，主要来源于法律、法规、方针、政策和 相关方要求。从指标的动静态来分，有的基准属于静态指标，有的基准属于动态 指标。确定的评价基准要做到横向展开，纵向分解。 需要指出的是，世界上没有绝对的安全。所谓安全，就是事故风险达到了可 接受的程度。减少风险必然要付出代价。无论是减少事故发生的概率，还是减少 事故发生后的损失，都要投入资金、技术和劳务。所以，把风险控制目标是要把 风险限定在一定范围内。这个范围就是可接受标准。这个标准并不是危险性、危 害性为零，而是一个合理的、可接受的指标。这类风险评价指标不是凭主观随 意规定的，而是根据具体的经济、技术、文化的发展状况，在对危险、危害发生 的可能性以及安全投资水平进行综合分析的基础之上，依据统计数据或相关标 准，制定出一系列有针对性的危险、危害等级和指数，以此作为要实现的目标值， 即可接受标准。 可接受标准是指在规定的性能、时间和成本范围内达到的最佳可接受风险程 度。显然，可接受标准的指标不是一成不变的，它会事物的发展、实践的深入、 技术的进步以及人们对危险根源的不断了解而变化。需要指明的是，风险可接受 并非放弃对某类风险的管理。因为某时段的低风险可能会随环境条件的变化而升 级为高风险。所以，应不断地进行风险动态管理，使之始终处于可接受范围内。 5 实施评价并制定对策 将现状风险水平与评价基准做比较，识别出存在的风险及其大小。根据风险 大小，确定和实施风险防范措施。风险防范措施总体分为两类：一是管理性措施， 主要包括教育培训、制定制度等；二是技术性措施，主要包括技术改造、硬件配 备等。 2 2 3 安全风险评价方法 根据系统的复杂程度，可以采用定性、定量或定性与定量相结合的评价方法。 具体采用哪种评价方法，要根据系统特点以及其它因素进行确定。但无论采用哪 ! 4 邵辉，赵庆贤，林娜风险管理原理与方法 m 北京：中国石化出版社，2 0 1 0 ：6 1 - 6 3 1 6 浙江工业大学硕士学位论文 杭州市供水安全风险评价研究 种方法，都带有相当大的主观因素，存在一定的偏差和遗漏。 1 定性评价法 定性安全评价可以有效揭示系统、子系统中存在的危险性。由于使用了系统 工程方法，可以基本做到全面、周详。这种方法能大致把危险性进行排序，以便 根据轻重缓急，分别采取适当的安全保障措施。 定性评价主要是根据经验对系统的人员、设备、设施、工艺和环境等方面进 行定性分析，最终的评价结果是定性的。例如是否达到了某个事故级别、是否会 导致事故发生等。根据定性评价结论，再进一步从技术和管理两个层面，提出安 全对策或措施建议。 定性安全评价方法的特点是容易理解、便于掌握、过程简单。正是由于定性 安全评价方法简单易行，目前被国内安全管理工作者广泛采用。但定性安全评价 方法带有一定的局限性。首先，定性安全评价较多地依赖于个人的经验和判断。 有时候会由于参加评价人员的经验和经历不同，使得安全评价结果出现相当大的 差异。其次，定性安全评价不够精确，结果难于比较。因为不能给出量化的结果， 所以评价不同类型的安全风险，其结果缺乏可比性。 常用的定性安全评价方法有安全检查法、安全检查表分析法、专家现场询问 观察法、预先危险性分析、作业条件危险性评价法、故障类型及影响分析、故障 假设分析法、危险和可操作性研究以及可靠性分析等。 2 定量评价法 定量安全评价是主要是基于试验结果和相关资料的统计分析。目前较为完善 的定量安全评价是在相关试验和统计分析的基础上，对系统的人员、设备、设施、 工艺和环境等方面进行定量的计算。最终的评价结果是定量的数值。如事故发生 的概率、事故的影响范围、事故致因因素的事故关联度或重要度等。 定量安全评价主要有两种类型。一是以安全可靠性为基础。首先，梳理和辨 别系统中存在的风险因素。然后，确定其发生概率和危害程度。再与有关国家标 准或行业标准进行比较。最终把量化的偏差程度作为评价结果。常用的方法有故 障树分析法、事件树分析法、层次分析法、原因后果分析法、作业条件危险性分 析法、模糊数学综合评价法、机械工厂固有危险性评价方法等。 二是以物质系数为基础。根据评价结果的类别，定量安全评价法可以分为概 率风险评价法、危险指数评价法和伤害( 或破坏) 范围评价法。 概率风险评价法是应用事故致因理论和数理统计中的概率分析方法。首先， 根据基本事故致因因素的发生概率。然后，求取基本事故致因因素的关联度、重 要度或整个评价系统的事故发生概率。常用的方法有逻辑树、故障树分析、概率 理论分析、故障类型及影响分析、模糊矩阵法、统计图表分析法、马尔可夫模型 分析等。 1 7 浙江工业大学硕士学位论文杭州市供水安全风险评价研究 危险指数评价法是应用系统的事故危险指数模型的方法。首先，确认系统及 其组成部分( 如设备、设施和工艺等) 的基本性质和状态。然后，采用理论推算 的办法，逐步推算出引起事故发生的可能性、一旦发生事故可能造成的损失、事 故扩大后所造成的危险性及采取安全措施的有效性。常用的方法有道化学指数评 价法