• No results found

CiteSeerX — From Portfolio Risk Assessment to Portfolio Risk Management FROM PORTFOLIO RISK ASSESSMENT TO PORTFOLIO RISK MANAGEMENT

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "CiteSeerX — From Portfolio Risk Assessment to Portfolio Risk Management FROM PORTFOLIO RISK ASSESSMENT TO PORTFOLIO RISK MANAGEMENT"

Copied!
19
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

ANCOLD 2006 Conference  Page 1 of 19 

FROM PORTFOLIO RISK ASSESSMENT TO PORTFOLIO RISK  MANAGEMENT 

David S. Bowles* 

ABSTRACT 

Portfolio Risk Management is a risk­informed approach for improved management of dam safety for a  portfolio of dams in the context of the owner’s business.  It can be used to identify ways to strengthen  technical  and  organisational  aspects  of  a  dam  safety  program,  and  to  provide  valuable  inputs  to  various  business  processes.    Portfolio  Risk  Assessment  is  a  decision­support  tool,  which  is  incorporated  in  Portfolio  Risk  Management.    It  can  combine  engineering  standards  and  risk  assessment approaches to provide a systematic means for identifying, estimating and evaluating dam  safety risks, including comparisons with other industries.  It should be periodically updated to provide  a basis for managing prioritised queues of investigations and risk­reduction measures to achieve more  rapid and cost­effective reduction of both knowledge uncertainty and risk. 

Portfolio Risk Assessment is a standard of practice in Australia and is being applied by the US Army  Corps  of  Engineers  and  others.    When  properly  conducted  and  used  within  its  limitations,  the  Portfolio  Risk  Assessment  process  is  generally  considered  to  be  robust,  adaptive,  defensible  for  corporate  governance,  and  to  justify its  cost through such  benefits  as  increased  dam  safety  funding,  identification of failure modes that were not previously recognised, identification of opportunities for  improved risk management, and more rapid “knowledge uncertainty” and risk reduction. 

1  INTRODUCTION 

Need for Portfolio Risk Management  Portfolio  Risk  Management  (PRM)  is  a  risk­ 

informed  approach  for  improved  management  of  dam  safety  for  a  portfolio  of  dams  in  the  context of the owner’s business .  As such, it is  not  an  additional  activity  to  be  added  to  an  existing dam  safety  management program, but  rather  it  is  an  improved  approach  to  the  owner’s  entire  dam  safety  management  program .  Portfolio Risk Assessment (PFRA 

*Professor of Civil and Environmental Engineering  and  Director,  Institute  for  Dam  Safety  Risk  Management,  Utah  State  University,  Logan,  Utah  84322­8200;  and  Principal,  RAC  Engineers  & 

Economists;  B.Sc.  (Hons),  Ph.D.,  P.E.,  P.H.,  F.ASCE;  Phone  435.797.4010;  Fax  435.797.3663; 

E­mail David.Bowles@usu.edu. 

The term “business” is used in this paper to apply  to both private and government dam owners. 

For a  regulator’s  perspective  on  PFRA  and PRM  see Watson (1998). 

The  acronym  “PFRA”  is  generally  used  in  this  paper  for  “portfolio  risk  assessment”.    This  is  consistent  with  a  convention  proposed  in  ICOLD  [2005]  and  ANCOLD  [2003]  to  avoid  confusion 

is  a  decision­support  tool  for  assisting  owners  with PRM.  In the USSD Emerging Issues 

White  Paper  on  Risk  Assessment  (USSD  2003), PFRA was judged to be 

“a  valuable  and  increasingly  accepted  approach  for  cost­effectively  prioritizing  dam safety remedial measures and further  investigations  for  a  group  of  dams.    It  provides  insights  that  can  better  inform  owners  about  the  business  and  liability  implications  of  dam  ownership.    PRA  (PFRA)  outcomes  must  be  used  with  regard  for  the  limitations  of  the  approach  and should be periodically updated.” 

with  the  acronym  “PRA”,  which  is  used  for 

“probabilistic risk assessment” or “probabilistic risk  analysis”;  although  the  use  of  the  words 

“probabilistic” and “risk” in these terms is arguably  redundant.  In  addition,  it is noted  that these terms  are  less  commonly  used  now  than  in  the  past  and  perhaps  for  this  reason  the  acronym  “PFRA”  has  not  been  widely  adopted  outside  Australia. 

Quotations  in  this  paper  from  sources  that  used 

“PRA”  for  “portfolio  risk  assessment”  have  not  been changed to be faithful to these sources.

(2)

While  the  technical  evaluation  of  dam  safety  must  be  approached  on  a  dam­by­dam  basis,  many  organisations  have  responsibility  for  a  group  of  dams.    The  likelihood  that  an  owner  of many dams will experience a dam  failure is  determined  by  the  number  of  dams  and  their  probabilities  of  failure,  with  the  organisation’s  least­safe  dams  dominating  the  result.    The  owners  of  groups  of  dams  face  all  the  challenges  of  individual  dam  ownership,  but  they  also  face  the  additional  challenges  of  managing  dam  safety  risks  across  their  portfolio. 

A  risk­informed  approach  combines  insights  from  traditional  engineering  standards  and  risk  assessment  (RA)  approaches.    The  traditional  approach  is  familiar  to  dam  safety  professionals,  but  it  cannot  relate  dam  safety  levels  to  public  safety  levels  in  other  fields,  and  its  outcomes  can  be  difficult  for  lay  decision  makers  to  understand,  which  can  hinder  the  justification  of  dam  safety  funding. 

RA  helps  to  compensate  for  these  weaknesses 

The  use  of  the  term  “risk”  in  this  paper  is  consistent  with  the  ICOLD  (2005)  definition: 

“Measure  of  the  probability  and  severity  of  an  adverse  effect  to  life,  health,  property,  or  the  environment.  In the general case, risk is estimated  by  the  combined  impact  of  all  triplets  of  scenario,  probability  of  occurrence  and  the  associated  consequence.    In  the  special  case,  average  risk  is  estimated  by  the  mathematical  expectation  of  the  consequences  of  an  adverse  event  occurring  (that  is, the product of the probability of occurrence and  the consequence, combined over all scenarios).” 

The use of the term “traditional approach” in this  paper  is  consistent  with  the  USSD  (2003)  definition:  “The  commonly­practiced  approach  to  dam  safety,  which  focuses  on  safety  factors  and  standards  of  performance  while  not  including  the  explicit computation of risk.  The assessment of risk  in these approaches tends to focus on the degree of  conservatism  used  in  selecting  parameters  for  the  analyses”  and  the  ICOLD  (2005)  definition  of  the 

“standards­based  approach”  as  “The  traditional  approach  to  dams  engineering,  in  which  risks  are  controlled  by  following  established  rules  as  to  design events and loads, structural capacity, safety  coefficients and defensive design measures.” 

The  term  “engineering  standards”  is  used  in  this  paper  to  include  aspects  of  current  good  practice  that  are  normally  required  under  the  traditional  approach,  but  which  are  not  codified  as  standards  per se. 

in  the  traditional  approach,  although  it  is  relatively new in dam safety practice.  Both the  traditional  and  risk  assessment  approaches  have  limitations in  characterising the safety  or  risk  associated  with  dams;  and  it  is  important  that  these  limitations  be  properly  communicated and considered at all times. 

While  the  traditional  engineering  standards  approach,  which  is  followed  by  most  US  regulators,  for  example,  in  a  relatively  prescriptive  manner,  is  designed  to  protect  public  safety,  dam  owners  have  to  address  additional  considerations  that  can  determine  their  overall  effectiveness  in  achieving  dam  safety,  especially  for  portfolios  of  dams. 

These considerations vary between owners, but  include the following needs:

·  An  auditable,  logical  and  defensible  approach for relating low­probability high­ 

consequence  dam safety risks to  corporate  governance;

·  Optimising  the  priority  and  urgency  of  risk reduction programs;

·  Justifying dam safety capital and operating  expenditures; 

“ANCOLD (2003) has made a distinction between  priority (the order in  which  things should be done)  and  urgency  (how  soon  things  should  be  done). 

The  word  priority  strictly  refers  to  a  rank  order,  coming from ancient Latin pri meaning before.  But  the  word  is  being  corrupted  in  contemporary  English  usage  to  embrace  a  concept  of  urgency. 

However,  the  ANCOLD  distinction  avoids  confusion  by  having  two  (correct)  words  for  the  two concepts.”  The two concepts are related in that  more urgent risk­reduction measures should always  be  given  higher  priority.    In  that  sense,  priority  is  expressed  on  an  ordinal  scale  and  urgency  on  a  cardinal  scale;  and  thus,  in  principal,  the  order  of  addressing  risk­reduction  measures  should  be  the  same on both scales.  In practice it is often harder to  decide on urgency than on priority of risk­reduction  measures.  To  address  the  programmatic  obstacles  to  implementing  urgent  risk­reduction  measures,  the  author  is  working  with  the  US  Army Corps  of  Engineers  to  develop  a  classification  procedure,  which  first  divides  their  dams  into  “Dam  Safety  Action Classes” according to urgency, with dams in  active failure in the most urgent class.  Dams in the  most  urgent  classes  are  given  the  highest  organisational  and  programmatic  commitment  to  urgency  of  addressing  their  dam  safety  issues  and  deficiencies,  and  prioritisation  takes  place  within  each class.

(3)

ANCOLD 2006 Conference on Dams  Page 3 of 19

·  Meeting duty of care obligations;

·  Meeting contractual obligations;

·  Maintaining a license to operate; and

·  Protecting  the  business  from  the  liability  associated  with  a  dam  failure  or  a  dam  safety  incident,  which  might  be  widely  publicised. 

For  owners  to  effectively  relate  these  considerations  to  dam  safety  management  requires  more  than  just  meeting  traditional  engineering  standards  or  regulatory  requirements; and this has been  a major driver  for the development of PFRA and PRM. 

This  paper  is  divided  into  three  major  parts. 

The  first  part  provides  some  background  on 

“deficiencies”  vs.  “dam  safety  issues”,  the  traditional and risk assessment approaches, and  dam  safety  management  programs.    The  second  and  third  parts  describe  PRM  and  PFRA,  respectively.    The  paper  closes  with  a  summary  and  some  conclusions  about  the  benefits,  limitations,  and  keys  to  successful  implementation of PFRA and PRM. 

2  BACKGROUND TOPICS 

Deficiencies vs. Dam Safety Issues  The  dam  safety  profession  has  used  the  term 

“deficiency”  or  “(spillway)  inadequacy”  to  describe the situation in which an existing dam  does  not  meet  an  engineering  standard. 

However, in some cases, these terms  may pre­ 

judge  the  outcome  of  a  safety  decision  before  the  justification  for  risk­reduction  has  been  evaluated.  Such  decisions  are  traditionally  based  primarily  on  engineering  standards,  but  under  a  risk­informed  approach  they could  be  based  on  engineering  standards,  tolerability of  risk considerations, or a combination of both. 

As  an  alternative,  the  term  “dam  safety  issue” 

was proposed by Achterberg (1995) because it  does not imply that a risk reduction is justified  before an evaluation has been conducted and a  decision  has  been  made.    This  distinction  is  especially  important  for  communicating  dam  safety  risks to the public; and  because  under a  risk­informed  approach,  the  organisational  location  at  which  safety  is  ultimately  decided  shifts  from  a  technical  level  to  a  senior  management  or  executive  level  with  technical 

input  as  one  of  several  inputs  to  those  decisions. 

In some cases a potential dam safety issue may  be  identified  at  a  particular  dam  and  then  investigations may  demonstrate  that  it  cannot  lead  to  a  plausible  failure  mode.    In  such  a  case,  it  is  even  more  undesirable  to  use  the  term  “deficiency”  prematurely.    It  is  therefore  recommended  that  the  term  “deficiency” 

should  be  reserved  for  the  situation  in  which  an  adequate  justification  to  proceed  with  a  risk­reduction has been demonstrated, and that  the  term  “dam  safety  issue”  should  be  used in  all  other  cases.  Thus,  a  dam  safety  issue  is  a  potential  deficiency,  which  if  it  is  realised,  could result in failure of the dam. 

Traditional and Risk Assessment  Approaches 

Traditionally,  dam  safety  has  been  viewed  as  mainly  a  technical  matter,  which  has  been  judged  and  regulated  using  engineering  standards.    These  standards  have  tended  to  evolve  somewhat  independently  in  sub­ 

disciplinary  areas,  rather  than  through  a  comprehensive and integrated  consideration  of  the  overall  safety  of  reservoir  projects.    This  evolution has generally taken place in isolation  from  other  engineering  fields and industries  in  which public safety  for low  probability – high  consequences risks are managed and regulated. 

As  a  result,  the  levels  of  risk  or  safety  associated  with  dam  safety  standards  vary  significantly  across  different  failure  modes,  and  they  can  differ  significantly  from  other  areas  in  which  public  safety  is  managed  and  regulated.    In  addition,  it  is  only recently that  systematic procedures  for identifying potential  failure modes have been introduced to the dam  safety  field  (e.g.  FERC  2005),  with  the  result  that some previously­overlooked failure modes  are  now  being  identified.    Without  the  benefit  of RA, some relatively high probability  failure  modes  have  received  less  attention  than  their  contribution  to  overall  dam  safety  risk  would  justify,  and  in  some  cases  they  have  been  ignored  altogether.    At  the  same  time,  significant  investments  have  been  made  to 

The  term  “investigations”  is  used  broadly  in  this  paper  to  include  fieldwork,  materials  testing  and  engineering  analyses  to  provide  inputs  to  the  technical evaluation of dam safety issues.

(4)

reduce  the  risks  associated  with  some  low  probability or low consequences failure modes; 

thus  achieving  a  slower  rate  of  risk  reduction  than  could  have  been  accomplished  with  the  same  funding.    In  addition,  the  commonly  adopted safety  management processes  of other  industries,  have  not  yet  been  introduced  to  most dam­owning organisations. 

Some  are  concerned  about  using  quantitative  RA  in  dam  safety  for  reasons  such  as  limitations  in  approaches  to  estimating  probabilities  of  failure.    However,  it  is  important  to  recognise  that  the  traditional  approach also  has significant limitations in the  way that it indirectly  characterises dam­failure  risks and the manner in which uncertainties are  addressed.    Other  industries,  such  as  the  nuclear  industry  (Jackson  1997),  face  similar  concerns about quantitative RA, and as a result  they have  adopted  a  “risk­informed”  approach  to  their  use  by  combining  traditional  and  RA  approaches.    When  PFRA  and  PRM  are  adopted,  it  is  still  an  option  to  retain  engineering  standards  definitions  of  the  ultimate safety targets; although the use  of RA  in  PRM  will  sometimes  expose  a  poor  justification  for  these  targets,  and  in  other  cases  it  will  show  justification  for  more  stringent  risk  reduction  measures  than  would  normally  be  considered  using  the  traditional  approach alone. 

Dam Safety Management Programs  There  are  both  physical  and  management  aspects to a dam safety  management program. 

These  have  been  categorised  by  Hartford  (2004)  as  follows:  1)  dam,  2)  physical  monitoring  systems,  and  3)  management  systems.    In  this  paper,  dam  safety  management  is  considered  to  comprise  two  programs with the following purposes: 

1)  Recurrent  Dam  Safety  Management  Program (“Recurrent Program”): 

a)  To  maintain  and  operate  a  dam  to  its  design level of safety; 

b)  To  verify  that  performance  meets  design  expectations  and  identify  any  apparent  deviations  as  dam  safety 

issues  through  monitoring  and  surveillance ; 

c)  To  periodically  inspect  the  dam  and  review  its  design  and  performance  to  identify  dam  safety  issues,  including  potential failure modes analysis, and to  prepare a Baseline PFRA and Updated  PFRAs; 

d)  To  plan  for  and  manage  dam  safety  incidents,  including  emergency  action  plans  and  exercises,  and  the  identification  of  additional  dam  safety  issues; and 

e)  To decide if new dam safety issues, or  existing  issues  for  which  new  information  becomes  available,  justify  immediate or accelerated actions,  or if  they  can  be  handled  under  the  normal  Dam  Safety  Improvement  Program  timetable. 

2)  Dam  Safety  Improvement  Program  (“Improvement Program”): 

a)  To  conduct  staged  investigations  to  evaluate  dam  safety  issues,  including  updating PFRAs; 

b)  To  evaluate  and  recommend  the  need  for staged structural and non­structural  risk­reduction  measures  to  address  dam  safety  issues,  including  detailed  individual  dam  RAs,  the  development  of  safety  and  business  case  justifications,  and  the  formulation  of  risk­reduction  implementation  projects; and 

c)  To implement risk­reduction measures  that  improve  dam  safety  to  achieve  tolerable risks or better. 

Two key requirements for effective dam safety  management  are  therefore  as  follows:  1)  the  systematic  identification  of  dam  safety  issues; 

and  2)  the  systematic  management  of  the  uncertainties 10 and  risks  associated  with  dam  safety  issues  through  investigations,  decision­ 

making,  and  implementation  of  risk­reduction  measures, as justified. 

The term “surveillance” is used to include routine  inspections conducted by dam tenders. 

10 The  term  “uncertainty”  is  used  in  this  paper  to  describe  knowledge  uncertainties about  dam  safety  issues,  which  can,  to  at  least  some  degree,  be  reduced through investigations.

(5)

ANCOLD 2006 Conference on Dams  Page 5 of 19 

3  PORTFOLIO RISK  MANAGEMENT 

Purposes and Scope 

a)  Purposes:  Although  the  specific  purposes  for  PRM  vary  from  one  owner  to  another,  and  should  be  carefully  identified by each  owner,  they  can  generally  be  grouped  as  follows: 

1)  To  provide  a  Baseline  Risk  Profile  and  Updates,  including  potential  failure  modes  identification,  and  to  track knowledge  uncertainties and risk  reduction for dam safety issues; 

2)  To  provide  a  basis  for  evaluation,  strengthening, and better integration of  Recurrent Dam Safety Management  Program activities; 

3)  To identify the need to consider urgent  Short­term  Risk­reduction  Measures; 

4)  To  provide  a  basis  for  developing  and 

managing  Dam  Safety 

Improvement  Program  comprising: 

queues  of  investigations  and  risk­ 

reduction  measures,  business  and  safety  case  justifications,  and  formulation  of  risk­reduction  projects; 

and 

5)  To  provide  information  inputs  to  the  owner’s  Business  Processes  and  to  other  stakeholders  to  achieve  better  integration  of  dam  safety  considerations. 

b)  Owner’s  decision  and  business  context: 

Comprehensive  PRM  should  encompass  all  the  purposes  listed  in  the  Dam  Safety  Management  Programs  subsection  of  Section  2,  for  all  dams  in  a  portfolio.    To  obtain good value from PRM and PFRA, it  is  essential that they  be  designed to  fit the  owner’s  decision  and  business  context. 

This  should  include  consideration  of  applicable  external  factors,  such  as  the  following:

·  Safety  and  business  regulatory  requirements,  and  tolerable  risk  guidelines;

·  Stakeholders,  public  consultation,  and  public perception; and

·  National  cultural,  political  and  legal  systems  and  trends,  the  degree  of  economic development. 

In  addition,  consideration  should  be  given  to  applicable  internal  factors,  such  as  the  following:

·  Organisational  mission,  goals  and  values;

·  Corporate  risk  management  philosophy and position;

·  Capital  and  operations  funding  processes and degree of competition;

·  Dam safety decision­making process;

·  Corporate  loss  financing  and  insurance;

·  Business  criticality  and  contractual  obligations;

·  Financial position of the owner;

·  Duty  of  care,  legal  liability,  and  due  diligence associated with dam safety;

·  In­house  technical  capability  and  knowledge about the dams;

·  Age  and  condition  of  the  dams,  operational purpose(s), and backlog  of  investigations  and  risk  reduction  measures;

·  The  safety  position  of  specific  dams  relative to other dams in the portfolio;

·  Maturity  of  the  owner’s  Dam  Safety  Management  Program,  including  safety  management  practices,  and  management information systems; and

·  Awareness and support  for  dam safety  by organisational leadership. 

c)  Dam  safety  decision  categories:  The  following  general categories of  dam safety  decisions  or  key  questions  have  been  identified (Bowles and Anderson 2003 and  ICOLD 2005): 

1)  Setting  safety  or  tolerable  risk  goals: 

How safe is safe enough? 

2)  Managing  knowledge  uncertainty­ 

reduction and risk­reduction pathways: 

How  to  justify  and  reach  safety  goals  for  individual  dams  and a  portfolio  of  dams? 

3)  Managing  residual  risk:  How  to  maintain  and  assure  adequate  safety  and  tolerable  risk  throughout  the  uncertainty  and  risk­reduction

(6)

pathways  and  for  the  entire  life  cycle  of each dam? 

While the first decision type is an essential  part  of  PRM,  it  is  not  a  focus  of  this  paper 11 .    Although  most  dam  safety  programs  have  relatively  well­defined  safety  goals,  often  expressed  as  engineering  standards,  many  programs  have  poorly­defined  approaches  to  the  second  decision  type  (i.e.  determining  pathways  for  achieving  safety  goals).    In  relation  to  the  third  decision  type,  it  is  common  that  poor  integration  exists  amongst  different  aspects  of  a  dam  safety  program,  or  between  that  program  and  other aspects of the owner’s business. 

The term “risk­reduction pathway” is used  to  describe  a  proposed  sequence  of  risk­ 

reduction  measures  formulated  to  reduce  the failure risk for an individual dam or for  a portfolio of dams (Bowles and Anderson  2003).    The  term  “uncertainty­reduction  pathway”  is  used  to  describe  a  proposed  sequence  of  investigations  formulated  to  reduce knowledge uncertainties about dam  safety  issues  and  thus  to  provide  information  for  engineering  and  risk  analyses  in  support  of  decisions  about  the  need,  urgency,  and  justification  of  risk­ 

reduction  measures.    The  management  of  risk­  and  uncertainty­reduction  pathways  should  be  a  key  focus  of  PRM,  with  the  goal  of  achieving  significantly  more  rapid  risk reduction than traditional management  approaches,  especially  for  portfolios  of  dams. 

d)  Business  options  for  risk  management: 

From  a  business  perspective  risk  management  options  can  be  grouped  into  the  following  categories  (USSD  2003),  although  these  are  “not  necessarily  mutually  exclusive  or  appropriate  in  all  circumstances” (AS/NZS 1995): 

1)  “Avoid  the  risk”:  this  is  a  choice  that  can  be  made  before  a  dam  is  built,  or  perhaps  through  decommissioning  an  existing dam; 

11  See  Bowles  et  al  (2003a)  for  discussion  of  combining  traditional  engineering  standards  and  RA  approaches  to the  decision,  “How  safe  so  safe  enough?” 

2)  “Reduce  (prevent  and  control 12 )  the  probability  of  occurrence”:  typically  through  structural  measures,  or  dam  safety  management  activities  such  as  monitoring  and  surveillance,  periodic  inspections, or an operating restriction; 

3)  “Reduce (mitigate) the consequences”: 

for  example,  by  non­structural  approaches  such  as  early­warning and  evacuation  systems  or  by  relocating  exposed populations at risk; 

4)  “Transfer  the  risk”:  for  example,  by  contractual arrangements or sale of the  dam; and 

5)  “Retain (accept or tolerate 11 ) the risk”: 

“after  risks  have  been  reduced  or  transferred,  …  residual  risks  …  are  retained  and  …  may  require  risk  financing (e.g. insurance).” 

While  the  first  three  options  reduce  the  risk to which third parties are exposed, the  fourth and fifth options only affect the risk  that the owner is responsible for and leave  unchanged  the  risk  to  which  third  parties  are  exposed.    However,  all  five  options  should be considered as PRM options. 

The  remainder  of  this  section  is  divided  into  subsections  on  the  role  of  the  following  in  PRM:  a  Management  Information  System,  the  Recurrent  Dam  Safety  Program,  the  Dam  Safety  Improvement  Program,  and  Organisational Integration. 

Management Information System 

An important requirement  for successful PRM  is an organised means of managing dam safety  information.    A  well­designed  Management  Information  System  (MIS)  is  therefore  an  important  tool  for  PRM.    It  can  include  the  following  capabilities,  which  are  represented  schematically in Figure 1:

·  To  provide  a  Data  Base  of  Record  for  archiving  all  types  of  dam  safety  information  for  the  portfolio,  including  design  documents,  inspection  reports,  monitoring  data,  maintenance  records,  operational records, and incident reports; 

12 Words in italics were added by the author.

(7)

ANCOLD 2006 Conference on Dams  Page 7 of 19

·  To  capture  new  information,  including  the  outcomes  of  investigations,  inspections,  and  design  reviews,  and  the  completion of risk­reduction measures; 

Management Information System for PRM 

Data  Base 

Input 

Updating 

Tracking 

RA/PRA  Reports 

RA/PRA  Calculations 

Other  Analyses 

Modelling 

Figure  1.    Schematic  Representation  of  a  Management Information System for PRM.

·  To  perform  PFRA  Update  and  Baseline  calculations;

·  To  generate  Portfolio  Risk  Profile  Update  Reports  documenting  changes  in  estimated  risk  and  uncertainty  levels  for  various management levels;

·  To  provide  Dam  Safety  Issue  Tracking  Reports for individual dams and the entire  portfolio for management of the Recurrent  and  Improvement  Programs,  including  tracking  the  queues  of  investigations  and  risk­reduction measures;

·  To  model  alterative  prioritisations  or  urgencies  of  investigations  and  risk­ 

reduction  measures  (i.e.  uncertainty­ 

reduction  and  risk­reduction  pathways)  and thus explore the effects of such factors  as changes in levels and timing of funding,  staging, risk trading, and grouping  of  dam  safety  issues  for  investigation  and  risk  reduction; and

·  To  generate  Specialised  Reports  containing  technical­  and  business­related  information  that  is  relevant  to  specific  business processes and stakeholders. 

An  MIS  can  provide  the  following  types  of  information for each dam and for the portfolio:

·  Potential failure modes;

·  Engineering  assessment 13  ratings  against  engineering standards;

·  Existing  dam  estimated  probabilities  of  failure and consequences;

·  Existing  dam  risk  evaluation  against  tolerable risk guidelines;

·  A  list  of  needed  investigations,  their  prioritisation,  urgency,  schedule,  and  status; and

·  A  list  of  potential  structural  and  non­ 

structural  risk­reduction  measures  with  their  strengths  of  justification  for  implementation,  estimated  residual  probabilities  of  failure  and  consequences,  residual  risk  evaluations  against  engineering  standards  and  tolerable  risk  guidelines,  prioritisation,  urgency,  schedule, and status. 

Recurrent Dam Safety Program 

The  purposes  of  the  Recurrent  Program  are  summarised  in  the  Dam  Safety  Management  Programs  subsection  of  Section  2.    A  major  challenge for managing a Recurrent Program is  that  different  people  in  different  departments  are  often  responsible  for  different  aspects  of  the safety of a single dam.  The dam, however,  is  no  respecter  of  these  organisational  boundaries and unsympathetic to difficulties in  sharing  information  or  coordinating  activities  between  departments.    Similar  to  the  experience  with  potential  failure  modes  analysis  (PFMA)  for  FERC­regulated  dams,  the  Baseline  PFRA  and  PFRA  Updating  processes  provide  valuable  opportunities  for  better  integration  across  these  departments  through  the  sharing  of  insights  and  information.  In addition, a  well­designed MIS  can  provide  pertinent  information  of  value  to  each  department.    However,  it  is  ultimately  people  and  the  commitment  of  senior  management  that  determines  successful  integration  in  a  Recurrent  Program.    Some  examples  of  ways  that  PRM  can  help  to  achieve  better  Recurrent  Program  integration  are listed below (ICOLD 2005):

·  Improved  risk  management  through  monitoring  and  surveillance  procedures 

13  See  Engineering  Assessment  subsection  in  Section 4.

(8)

that  target  identified  failure  modes  for  early detection of poor performance;

·  Improved  risk  management  and  incident  detection  through  field  staff  that  is  informed  about  dam­specific  potential  failure  modes  and  such  procedures  as  prioritising  post­earthquake  inspection  locations  based  on  likelihood  of  failure,  including considerations of urgency;

·  Strengthened  operations  and  maintenance  procedures that benefit dam safety, such as  those  important  for  maintaining  and  improving  the  reliability  of  spillway  gate  systems;

·  Improved  emergency­action  planning  based  on  dam­specific  potential  failure  modes,  including  consideration  of  the  locations and the effects of detectability on  the  timeliness  of  the  notification  of  the  authorities  and  the  issuance  of  public  warnings; and

·  A  technology  watch  to  identify  new  and  cost­effective risk­reduction measures. 

Dam Safety Improvement Program  The purposes of the Improvement Program are  listed  in  the  Dam  Safety  Management  Programs  subsection in  Section  2.    Prioritised  queues  of  investigations  and  risk­reduction  measures  should  be  managed  in  a  coordinated  manner  and  reprioritised  as  the  PFRA  is  updated  with  the  results  of  completed  investigations,  including  a  revaluation  of  the  urgency  of  investigations  and  risk­reduction  measures.    The  next  four  subsections  discuss  the  role  of  the  following  in  PRM:  the  formulation and prioritisation of investigations  and  risk­reduction  measures,  and  the  justification of risk­reduction measures. 

a)  Formulation  and  prioritisation  of  investigations:  The  engineering  assessment  (EA)  and  PFMA  steps 14 of  a  Baseline  PFRA  or  PFRA  Update  include  the  identification  of  needed  investigations  for  each  dam.    Additional  investigations  may  be  needed  to  address  dam  safety  issues  that  are  identified  as  a  result  of  abnormal  conditions  detected  through 

14 See  Section 4 for discussions  of the roles  of EA  and PFMA in PFRA. 

monitoring and surveillance  or  dam safety  incidents. 

Investigations  should  be  staged,  where  practicable,  and  subsequent  stages  of  investigations  can be separately prioritised  using  the  outcomes  of  earlier  stages  of  investigations.    This  approach  can  also  increase the opportunity for rapid and cost­ 

effective  uncertainty  and  risk  reduction. 

Investigations  can  be  prioritised  based  on  the  sensitivity  of  the  prioritisation  of  their  associated  risk­reduction  measures  or  estimated dam failure risks to an estimated  range of investigation outcomes. 

Where there  is a need to better  understand  a  dam  safety  issue  that  affects  several  dams,  it  may  be  more  efficient  to  group  investigations  that  can  benefit  several  dams; such as for some aspects of spillway  gate reliability or spillway blockage. 

b)  Formulation  of  risk­reduction  measures:  In  a  Baseline  PFRA,  risk­ 

reduction  measures  are  typically  formulated  at  a  reconnaissance  level  of  detail by selecting a reasonably­likely risk­ 

reduction  option.    It  should  be  selected  to  provide  a  representative  estimate  of  the  risk  reduction  and  the  cost  of  risk  reduction.    Structural  fixes  (risk­reduction  measures),  which  are  identified  in  the  EA  step of a PFRA, are typically formulated to  meet  engineering  standards  requirements  or  currently accepted good  practice  where  traditional practice has not been codified in  standards.    Extra­practice  fixes  may  be  identified in the RA step of the PFRA; and  they  are  typically  formulated  to  satisfy  tolerable  risk  guidelines  or  factors such as  business  criticality  considerations,  which  may  not  be  achieved  by  meeting  engineering standards. 

Non­structural measures, such as operating  restrictions  (see  Bowles  et  al  2005),  or  improved  early  detection  or  warning  and  evacuation  systems,  can  be  considered. 

However,  in  general,  long­term  risk  reduction  should  not  rely  on  mitigation  (i.e.  reduction  in  consequences),  where  reasonably  practicable  options  exist  for  preventing or  controlling the  likelihood  of  a  failure  mode,  at  least  to  the  point  of  meeting minimum safety levels defined by

(9)

ANCOLD 2006 Conference on Dams  Page 9 of 19  accepted  good  practice  or  tolerable  risk 

guidelines. 

To  increase  the  opportunity  for  rapid  and  cost­effective risk reduction, structural and  non­structural  fixes  should  be  considered  in  a  staged  manner,  wherever  practicable. 

Several  Australian  dam  safety  regulators  are in the process of formalising guidelines  for staged structural fixes.  For example, a  proposal  by  the  New  South  Wales  Dams  [note  the  s]  Safety  Committee  (2004),  if  approved  by  Government,  would  require  that  risk  be  reduced  to  below  the  ANCOLD  limit  of  tolerability  within  a  relatively short timeframe and to tolerable  risk  (including  satisfying  the  ALARP  principle)  within  a  somewhat  longer  timeframe 15 

For  a  portfolio  of  dams,  options  might  exist  for  risk  trading.    Examples  include  dams that are located in series on the same  river, or in parallel on more than one river,  above  the  same  community.  In  addition,  some  types  of  fixes,  such  as  for  debris  barriers  to  prevent  spillway  plugging,  might  be  implemented at  a  group  of  dams  at  the  same  time  because  this  is  a  more  cost­effective approach to implementation. 

The formulation of effective structural and  non­structural  risk­reduction  measures  is  often  an  iterative  process  as  information  from  staged  investigations  and  increasingly  more­detailed  RAs  help  to  improve  understanding  and  justify  pursuing  or  not  pursuing  more  detailed  investigations  and  analyses.  In  detailed  RAs to support decisions on long­term risk  levels,  alternative  risk­reduction  measures  can  be  considered  at  a  sufficient  level  of  detail  to  provide  an  appropriate  level  of  confidence  for  the  level  of  decision  making  in  the  context  of  the  owner’s  business. 

c)  Justification of risk­reduction measures: 

The  justification  for  a  dam  safety  risk­ 

reduction  measure  can  be  based  on  the  existence  of  a  “deficiency”  against  a 

15  In  some  cases  a  standards­level  fix  may  be  insufficient  to satisfy  tolerable risk guidelines,  or a  thorough  PFMA  may  identify  a  failure  mode  that  the traditional approach may not normally consider. 

traditional engineering standard 16 or on the  outcome  of  a  risk  evaluation.    A  risk  evaluation typically includes a comparison  against  individual  and  societal  tolerable  risk  guidelines,  and  this  should  include  an  ALARP  (as­low­as­reasonably­ 

practicable)  evaluation  in  countries  with  a  common  law  legal  system 17 ,  such  as  the  UK,  Australia  and  the  USA.    This  approach  includes  cost­effectiveness  considerations  to  evaluate  the  sufficiency  of  risk  reduction.   A significant advantage  of  the  risk­based  justification  approach  is  that  it  provides  a  way  to  relate  the  justification  for  a  dam  safety  fix  to  justifications  used  in  other  fields  where  public  safety  is  threatened  by  a  technological  system.    Experience  has  shown  that  this  approach  can  improve  the  chance  of  justifying  funding  for  dam  safety. 

In some cases there may be practical limits  to reducing  knowledge  uncertainties  about  dam  safety  issues  through  investigations. 

In  these  cases  the  prudent  approach  is  usually  to  convert  these  “irreducible  uncertainties”  into  “relative  certainties” 

through design of works that will provide a  high  level  of  confidence  that  the  dam  will  perform satisfactorily, even if the evidence  that  the  works  are  needed  is  less  conclusive than desired, because if the risk  is  real,  it  would  be  too  great  to  ignore. 

This  is  referred  to  as  the  “precautionary  principle” 18  and  could  also  constitute  a  justification  for  proceeding  with  risk  reduction. 

Benchmarking  is  another  approach  for  providing  justification  of  risk­reduction 

16 Some  limitations  of  the  traditional  approach  are  discussed  in  the  Traditional  and  Risk  Assessment  Approaches subsection in Section 2. 

17 Bowles  (2004)  provides  a  description  of  how  ALARP  and associated disproportionality  concepts  can be used to indicate a strength of justification for  risk reduction referenced to US Federal government  practice (OMB, U.S. Department of Transportation,  CPSC,  EPA,  FAA,  OMB,  OSHA  and  NRC),  US  industry practice, and UK HSE regulatory guidance  (see also Bowles et al 2005 and Hinks et al 2004). 

18 See  Bowles  and  Anderson  (2003)  and  ICOLD  (2005) for discussion of the precautionary principle.

(10)

measures  through  using  information  about  decisions by comparable dam owners. 

d)  Prioritisation  of  risk­reduction  measures: The  first question to address in  prioritisation is, “What to prioritise?”   For  example  is  it  desired  to  rank  dams,  dam  safety  issues,  investigations,  or  risk­ 

reduction measures?  The next question is, 

“Which prioritisation  criterion to  use?”   If  a  prioritisation  is  to  be  based  on  the  magnitude  of  existing  risk,  then  what  measure of risk should be used: probability  of  failure,  annualised life loss, risk  cost  or  another  measure?    This  approach  would  give  greatest  priority  to  the  highest  existing  risks;  but,  it  does  not  consider  what  practical  risk­reduction  options  exist  and their cost effectiveness.  Ranking risk­ 

reduction  measures  based  on  their  cost  effectiveness  of  estimated  risk  reduction  maximises the rate of risk reduction for the  funds expended (Bowles et al 1998) 

In  practice,  risk­reduction  measures  are often prioritised using a combination of  criteria.  Figure  2  shows  the  estimated  annualised  life­loss  risk  reduction  projected  for  a  program  of  structural  fixes  developed  for  the  SA  (South  Australian)  Water  Corporation’s  17  large  dams  (Bowles  et  al  1999)  in  which  two  priortisation  criteria  were  applied.    The  fixes  were  prioritised  by  decreasing  magnitude  of  the  cost  effectiveness  of  reducing  annualised  life  loss,  estimated  from  a  Baseline  PFRA,  until  a  point  of  diminishing  returns  was  reached.    From  that  point,  the  remaining  fixes  were  prioritised by  decreasing  magnitude  of the  cost  effectiveness  of  reducing  economic  risk  costs  to  the  community.  Figure  2  includes  a  comparison  of  the  more  rapid  rate  of  risk  reduction  based  on  the  PFRA  with  the  slower  rate  estimated  for  a  traditional  standards­based  prioritisation  approach,  which  was  being  followed  prior  to  conducting  the  Baseline  PFRA.    This  dramatically  illustrates  the  advantage  of  using  PFRA,  rather  than  a  traditional  approach,  to  formulate  the  risk­reduction  pathway  for  the  same  set  of  fixes.    The  traditional  approach  simply  does  not  provide the information  needed to identify  the  most  rapid  risk­reduction  pathway.    It 

is important to recognise that using PFRA  to  manage  the  uncertainty­reduction  and  risk­reduction  pathways  still  leaves  open  the  option  of  adopting  standards­based  safety goals, which is what SA Water did. 

Figure  2.    Risk  Reduction  for  the  PFRA  Approach  and  Traditional  Approaches  for  SA  Water’s Large Dams (Bowles et al 1999). 

Cost­effectiveness  prioritisations,  such  as  that  shown  in  Figure  2,  can  serve  as  a  starting point for developing risk­reduction  pathways.  However,  if  reducing  high  existing  risks  is  judged  to  be  more  important,  fixes  that  address  these  can  be  prioritised  first,  using  both  short­term  and  long­term  risk­reduction  measures,  and  then  cost  effectiveness  can  be  used  after  high  existing  risks  have  been  reduced. 

Sometimes  this  is  done  for  all  existing  risks  that  exceed  a  “limit  of  unacceptability” 19  for  life  safety  risks. 

Prioritisations  have  sometimes  been  adjusted  to  account  for  the  timing  of  capacity  upgrades,  which  may  be  determined  by  considerations  other  than  dam  safety,  but  which  provide  an  opportunity  to  combine  the  design  and  construction  of  dam  safety  works  with  other  works.    It  is  sometimes  useful  to  display  risk­reduction  pathways  against  projected  timing  of  project  completion  or 

19 The  term  “limit  of  unacceptability”  refers  to  the 

“limit  of  tolerability”  in  the  ANCOLD  (2003)  tolerable  risk  guidelines.  This  alternative  terminology  is  suggested  by  the  author  as  more  precise because, in general, for a particular dam, the  risk  that  meets  all  conditions  for  tolerable  risk,  including  ALARP,  would  not  begin  until  a  lower  level of risk than this limit. 

Portfolio Life Safety Risk 

10  20  30  40  50  60  70  80  90  100 

20  40  60  80  100 

Capital Cost of Structural Measures (% of total)  Annualized IncrementaLife Loss  (lives/year as % of existing

PRA Prioritization  Standards­based Prioritization

(11)

ANCOLD 2006 Conference on Dams  Page 11 of 19  timing  of  expenditures,  instead  of  cost,  as 

shown in Figure 2. 

A  problem  that  must  be  faced  when  developing risk­reduction pathways is how  to  manage  the  transition  from  an  existing  program  (pathway)  of  investigations,  design  and  construction  to  a  new  program  that  is  based  on  a  prioritisation  using  PFRA.  This can be a particularly difficult  decision  when  investigations  or  design  work  are  in  an  advanced  stage,  or  if  construction  is  about  to  commence,  on  measures  that  the  PFRA  shows  to  have  a  much  lower  strength  of  justification  than  others, and where a shift to other measures  would  provide  much  greater  and  more  immediate  risk  reduction  at  other  dams  in  the portfolio.  It is important to involve the  regulator in such decisions. 

In  some  cases  it  is  useful  to  group  prioritised  fixes  into  risk­reduction  phases  and  to  describe  them  according  to  their  urgency,  risk  reduction  character,  type  or  strength  of  justification,  or  differences  in  their funding or approvals processes.  This  approach can enhance the understanding of  lay  decision  makers,  facilitate  effective  management,  and  improve  the  chances  of  funding.    For  example,  the  following  phases  were  developed  for  SA  Water’s  Baseline PFRA (Bowles et al 1999):

·  Phase  1:  Seven  measures  estimated  to  be  the  most  cost­effective,  and  therefore  the  most  rapid,  for  reducing  annualised  life­loss  risk,  but  which  also reduced all the high existing risks;

·  Phase  2:  Six  remaining  measures  estimated  to  be  needed  to  meet  the  ANCOLD  societal  tolerable  risk  limit  guideline,  and  which  have  high  estimated  rates  of  economic  risk  cost  reduction for the community;

·  Phase  3:  Seven  remaining  measures  estimated  to  have  risk­based  justifications for proceeding; and

·  Phase  4:  Three  remaining  measures  needed to meet engineering standards,  although  they  only  have  small  estimated risk reductions and poor cost  effectiveness of risk reduction. 

An inevitable effect of grouping fixes with  the  highest  levels  of  justification  into  earlier  phases  is  that  the  later  phases  will  have  lower  justifications,  with  the  result  that it may be harder to obtain funding for  them. 

An  MIS  developed  to  support  PFRA  and  PRM  can  be  used  to  model  different  prioritisation scenarios and to explore their  implications  for  various  aspects  of  the  owners  risk  profile  over  time,  including  probability  of  failure,  life  safety,  economic,  financial,  environmental,  and  other  types  of  risks.    The  effects  of  different  rates  or  phases  of  funding,  or  different  allocations  of  resources  to  dams  that have life­loss potential compared with  dams  that  do  not  have  identified  life­loss  potential,  can  be  explored.    Changes  in  schedule  resulting  from  the  need  to  complete  additional  investigations  or  due  to construction delays can also be explored  and  tracked.    Options  can  be  explored  for  lumping some types of fixes for a group of  dams,  such  as  adding  spillway  debris  barriers,  instead  of  implementing  them  individually.  Risk trading can be explored  as  mentioned  above  in  this  Section  under  b)  in  the  subsection  on  the  Dam  Safety  Improvement  Program.  Uncertainty­ 

reduction  and  risk­reduction  pathways  should  be  reprioritised  using  updated  information  as  it  becomes  available  from  completed  investigations,  and  RA  supporting studies 20 

The urgency of risk reduction is sometimes  related  to  the  degree  of  departure  from  traditional  standards  or  tolerable  risk  guidelines  (e.g.,  ANCOLD  2003). 

Benchmarking can be used to evaluate and  justify  the  urgency  for  action,  in  terms  of  the  rate,  extent,  and  basis  for  risk­ 

reduction  pathways,  through  obtaining  information  on  these  from  comparable  dam  owners,  although  such  an  approach 

20 The term “RA supporting studies” is used to refer  to  all  studies  to  develop  probability  and  consequences  inputs  for  RA.    They  may  include,  flood  estimation,  seismic  hazard  characterisation,  dam  break  studies,  consequences  estimation,  stability analyses, cost estimates for fixes, etc.

(12)

should not be used to justify moving to the 

“lowest common denominator” 21  Organisational Integration 

Improved  organisational  integration  of  dam  safety  considerations  can  be  an  important  benefit  of  PRM.    It  can  be  achieved  through  properly  utilising  information  from  PFRA  in  different  parts  of  a  dam  owner’s  organisation  where  its  benefits  can  be  realised.    Well­ 

designed  MIS  reports  containing  only  the  information relevant to a particular department  can  help  to  facilitate  this  process.    The  effectiveness  can  be  improved  through  establishment  of  a  high­level  Dam  Safety  Coordination  Group  to  oversee  PRM  from  its  inception,  with  membership  from  all  departments  in  the  owner’s  organisation  that  relate  to  dam  safety.    However,  accountability  to  the  CEO  or  government  agency  head  is  essential  and  will  demonstrate  that  organisational  leadership  assigns  high  importance to this process. 

Some  examples  of  business  uses  of  PFRA  outcomes  are  listed  below  (ICOLD  2005),  although  the  degree  to  which  each  can  be  achieved will depend on the scope and level of  detail  of  the  PFRA  process  for  a  particular  organisation:

·  Corporate  risk  management  prioritisation  schemes that address all risks faced by the  owner and not just dam safety risks;

·  Business  contingency  planning  for  dam  failure and non­dam failure risks;

·  Community  emergency  evacuation  planning  through  an  improved  understanding  of  dam  failure  modes,  their  detectability,  consequences,  available  warning time and any seasonal  occurrence  or initiating event­related factors;

·  Loss  financing,  including  insurance,  to  assess  the  adequacy  of  the  existing  insurance  provisions  and  to  better  inform  the owner’s finance officer or risk manager  and  its  underwriters  about  dam  safety  risk  exposure; 

21 This caution is based on a comment made by the  reviewer in his review of this paper.

·  Legal  considerations,  due  diligence,  internal control, corporate governance, and  legal defensibility of dam safety decisions;

·  Business  criticality  through  relating  dam  safety  issues  to  meeting  contractual  obligations,  licensing  requirements,  and  key business results indicators;

·  Community  consultation  with  the  affected  public(s), including risk communication of  dam  failure  modes,  the  likely  consequences,  and  steps  being  taken  to  manage and reduce the risks; and

·  Benchmarking  through  obtaining  information  on  risk­reduction  decisions  and  pathways  from  comparable  dam  owners  to  provide  an  input  to  due  diligence,  corporate  governance,  and  legal  liability evaluation processes. 

4  PORTFOLIO RISK  ASSESSMENT 

Overall Process 

PFRA  is  an  essential  tool  for  effective  PRM. 

It  should  be  implemented  through  a  close  partnership  between  experienced  dam  engineers, a PFRA facilitator, the owner’s dam  safety  manager  and  high­level  decision­ 

makers,  and  other  stakeholders,  including  the  regulator,  although  perhaps  only  as  an  observer.  PFRA  involves  an  initial  Baseline  implementation  and  Updates,  which  may  be  coordinated  with  periodic  design  reviews  for  efficiency.    The  PFRA  process  comprises  the  following  major  parts,  which  are  represented  by the major blocks in Figure 3: 

1)  Identification  of  the  owner’s  decision  and  business context; 

2)  Engineering assessment (EA); 

3)  Risk assessment (RA); 

4)  Prioritisation  of  investigations  and  risk­ 

reduction measures to develop uncertainty­ 

reduction and risk­reduction pathways; and  5)  PFRA Outcomes. 

A  key  to  deriving  value  from  PFRA  is  an  understanding  of  the  owner’s  decision  and  business context so that the PFRA process can  be  tailored  to  meet  the  specific  information  needs  that  will  benefit  the  owner’s  PRM  program  and  related  business  processes,  and  other stakeholders (right side of Figure 4).  We

(13)

ANCOLD 2006 Conference on Dams  Page 13 of 19  refer  to  this  process  as  “outcome  targeting” 

(see  Figure  4).    Some  factors  that  should  be  considered  in  this  process  are  discussed  in  the  Purposes and Scope subsection of Section 3. 

Engineering  and  risk  assessments  for  Baseline  PFRAs  are  often  based  primarily  on  available  information  and  engineering  judgement.    RA  supporting  studies  are  usually  performed  at  a  reconnaissance  level  and  based  on  consistent  best  estimate  procedures.    By  utilising  available  information  (left  side  of  Figure  4),  Baseline  PFRAs  can  be  efficiently  conducted  with  a  minimum  of  RA  supporting  studies  (center  part  of  Figure  4)  and  then they  can  be  used  as  a  basis  for  prioritising  future  investigations.    As  these  investigations  are  completed,  PFRA  updates  should  incorporate  their findings.  The level of RA and supporting  studies  should  be  kept  under  review  and  increased  as  the  nature  of  decisions  changes,  such  that  the  level  of  detail  is  “decision­ 

driven” (NRC 1996). 

The  following  subsections  summarise  the  EA  and  RA  parts  of  PFRA.    Some  trends  and  variations  in  applications  of  PFRA  are  also  discussed.  The prioritisation part of PFRA for  investigations  and  risk­reduction  measures  is  discussed in parts a) and  d)  of the Dam Safety  Improvement Program subsection of Section 3,  respectively.  PFRA outcomes  can be  grouped  in  various  ways,  such  as  shown  in  the 

“Outcomes”  box  in  Figure  3,  or  by  using  the  categorisation  of  PRM  purposes,  listed  at  the  beginning  of  Section  3  and  discussed  throughout Section 3. 

Engineering Assessment 

Engineering  assessments  yield an inventory  of  the  status  of  individual  existing  dams  with  respect  to  meeting  a  list  of  the  prevailing  engineering  standards  that  pertain  to  the  owner 22 .  EA utilises a rating system, which is  deigned  to  minimise  conservative  biases  in  cases  where  limited  information  is  available. 

“Pass”  and  “No  Pass”  ratings  are  assigned  when  sufficient  information  is  available  to  make  these  assessments  with  the  normal  high  level  of  confidence.  When  insufficient  information  is  available,  “Apparent  Pass"  and 

22 See Bowles et al (2003a) for an example of a list  of EA factors for the US Army Corps of Engineers. 

"Apparent No Pass" ratings are assigned, based  on  engineering  judgment,  to  indicate  the  expected  rating  after  sufficient  investigations  are  completed  to  the  normal  level  of  confidence in making such assessments.  A list  of  potential  risk­reduction  measures  to  meet  engineering  standards  is  identified  for  all  factors with  “No Pass” or “Apparent No Pass” 

ratings.    Another  list  of  needed  investigations  associated  with  all  factors  with  “Apparent  No  Pass” or “Apparent Pass” ratings is developed. 

Risk Assessment 

Risk  assessment  includes  the  following  steps  for each dam: 

a)  Potential  failure  modes  identification  [i.e. 

PFMA  or  Failure  Modes  and  Effects  Analysis (FMEA)]; 

b)  Risk  analysis  of  existing  dam  to  estimate  probabilities  and  consequences  for  each  potential failure mode; 

c)  Risk evaluation  of  existing dam  leading  to  identification  of  investigations  and  potential  risk­reduction  measures  in  addition to those indicated by the EA; 

d)  Risk  analysis  of  potential  risk­reduction  measures  identified  through  EA  and  RA; 

and 

e)  Risk  evaluation  of  risk­reduction  measures. 

PFMA in Step a) provides the foundation upon  which  RA  is  built.    Therefore,  PFMA  should  be systematically and thoroughly conducted by  experienced  dam  engineers.    In  addition  to  identifying  those  failure  modes  for  which  sufficient  evidence  already  exists,  it  is  important  to  identify  investigations  for  those  potential  failure  modes  for  which  insufficient  information is available to rule them out. 

The  level  of  detail  for  estimating  life  loss  and  other  types  of  consequences  should  be  appropriate  for  the  type  and  level  of  decisions  for  which information  from the PFRA is to be  used and the level of confidence that the owner  and  stakeholders  require  (USSD  2003).    A  common shortcoming in RAs is to spend much  less  effort  estimating  the  consequences  than  the  probabilities  of  failure,  but  this  should  be  avoided  because  the  consequences  can affect

(14)

ANCOLD 2006 Conference on Dams  Page 14 of 19  Figure 3.  Portfolio Risk Assessment Process and Outcomes (Bowles 2001). 

Risk  Assessment  Failure M odes 

and Effects 

Identification  Risk 

Criteria 

Risk  Criteria  ANP, NP  ­­> 

Remedial works 

Prioritization 

Ranking  of  Remedial 

works 

Ranking  of  Inves tigations 

Phas ing  O t h er  Co n siderat io n s 

2 . Basis fo r Im p ro v in g  Recurrent Activities 

3 . Basis fo r Sh o rt ­t erm  Risk  Reduct io n  M easures 

4. Dam Safety  Improvement Program  1. Current Ris k 

Profile 

Failure M odes and  aE ffect s  Relat iv e  L ik elih oo ds  Relat iv e  aCons equences  Non Dam Safety  aRis k Is s ues 

M onitoring & 

aSurveillance  Ins pections  Emergency Planning  Staff Training  O&M 

Operating res trictions  Heightened M onitoring 

aSurveillance  Ins pections  Heightened Emergency  aPlanning 

Remedial works  Inves tigations  Budget  Phas ing 

5. Bus ines s  Proces s es 

L egal an d due diligen ce  In suran ce  Budget in g  Co n t in gen cy  P lan n in g  APANP  ­­> Investigations 

Legend 

P       = Pas s  A P    = A pparent Pas s  A N P  = A p p aren t  N o  P ass  N P     = N o  P ass  Outcomes  Ris k A nalys is 

­ Exis ting Dam  Decision Framework 

Engineering Assessment 

Engineering Standards 

& Current Practice 

AP ,  ANP  ­­> Investigations 

ANP, NP  ­­> Remedial  works 

Ris k A nalys is 

­ Remedial works

References

Related documents

Encouraged by the full description of finite dualities, we aim to provide a construction for some more digraphs with tree duality. To this end we use the arc-graph construction

For some applications, the system will automatically adjust the scan settings each time your scan a finger using the Smart Capture™ capability offered with most SecuGen fingerprint

Decision of the supreme court: in view of section 2(a)(b) of the income-tax act, ''agricultural income" means an income derived from such land by the performance by a cultivator

experience covers financial and non-financial risk management, including credit and portfolio model development, model and portfolio risk governance, operational risk, reputational

By using rigorous “what-if” scenario analysis, credit unions can proactively quantify how each of these investment portfolios (bullet, barbell , ladder) will perform under any future

Using the first two waves of the Vietnam Living Standards Survey, we investigate how a father’s temporary absence affects children left behind in terms of their school attendance,

The remaining sections of this paper are organized as follows: Section 2 proposes a new classification for the sensors embedded in off-the-shelf mobile devices and identifies

An adult relationship becomes significant for this research when a state elects to make a policy (relationships policy) – that regulates its formation, character or conclusion,