公路路域護(hù)坡工程生態(tài)效果評價(jià)研究

劉和亮，苑立森，何 威

（湖北工業(yè)大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，湖北武漢 430068）

公路路域護(hù)坡工程生態(tài)效果評價(jià)研究

劉和亮，苑立森，何 威

（湖北工業(yè)大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院，湖北武漢 430068）

影響路域植被護(hù)坡工程生態(tài)效果的因素復(fù)雜多樣，具有模糊性和隨機(jī)性的特點(diǎn)，應(yīng)用模糊綜合評價(jià)法進(jìn)行路域植被護(hù)坡工程生態(tài)效果的評價(jià)，能夠克服評價(jià)過程中難以確定客觀、有效的數(shù)學(xué)評價(jià)方法和主觀評價(jià)精度低等問題。針對具有多層次、多目標(biāo)的公路植被護(hù)坡工程生態(tài)效果評價(jià)問題，本文通過模糊綜合評價(jià)法與層次分析法相結(jié)合的方法，得出公路植被護(hù)坡工程生態(tài)效果結(jié)論并確定了影響公路植被護(hù)坡工程生態(tài)效果的主要因素。

護(hù)坡；生態(tài)效果；模糊綜合評價(jià)法

公路建設(shè)對公路沿線自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)會造成不同程度的負(fù)面影響，如生境分割、水土流失加劇、生物多樣性降低、植被類型與結(jié)構(gòu)改變、土壤結(jié)構(gòu)與質(zhì)地改變、大氣與水體污染和噪聲污染等。若不實(shí)施相應(yīng)的保護(hù)措施，不僅公路行車安全得不到保障，還將對周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境帶來不利影響，因此加強(qiáng)公路路域植被護(hù)坡工程生態(tài)的恢復(fù)與建設(shè)十分必要［1－4］。模糊綜合評價(jià)法［5］是由于植被邊坡工程生態(tài)效果的不確定性，將數(shù)學(xué)的模糊集合理論用于生態(tài)效果評價(jià)的一種綜合評價(jià)方法。

1 模糊綜合評價(jià)數(shù)學(xué)模型構(gòu)建

對于多層次的模糊綜合評價(jià)模型的建立，主要分為：設(shè)評判對象為P，其因素集U＝｛u1，u2，…，um｝，評判等級集V＝｛v1，v2，…，vm｝對U中每一因素根據(jù)評判集中的等級指標(biāo)進(jìn)行模糊評判，得到評判矩陣

2 算例分析

選取西部某條高速公路路段作為評價(jià)對象，采取模糊綜合評價(jià)法對該高速公路植被護(hù)坡工程生態(tài)效果進(jìn)行評價(jià)，確定該高速公路路段植被護(hù)坡工程的生態(tài)效果程度。

2.1 評價(jià)指標(biāo)體系建立及權(quán)重分配

理論上可以用于路域植被護(hù)坡工程生態(tài)效果評價(jià)的指標(biāo)很多，但其實(shí)很多指標(biāo)測定困難，或缺乏代表性。因此，評價(jià)指標(biāo)的選擇應(yīng)該遵循代表性原則、系統(tǒng)性原則和科學(xué)性原則，選擇既能反映工程的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)，又便于測量的因子參與評價(jià)［6－10］。在此構(gòu)建了4項(xiàng)準(zhǔn)則、14個(gè)指標(biāo)組成的遞階層次結(jié)構(gòu)，采用層次分析法獲得各指標(biāo)的權(quán)重，見圖1［11］。

為了確定路域植被護(hù)坡工程生態(tài)效果狀況，建立評價(jià)體系集V＝｛v1，v2，v3，v4｝＝｛優(yōu)，良，中，差｝。路域植被護(hù)坡工程生態(tài)效果評價(jià)指標(biāo)及分級見表1。

圖1 影響高速公路植被護(hù)坡工程生態(tài)效果因素樹狀分布圖

表1 路域植被護(hù)坡工程自然效果評價(jià)指標(biāo)分級圖

2.2 模糊綜合評價(jià)法分析示例

為了有效評價(jià)高速公路植被護(hù)坡工程產(chǎn)生的生態(tài)效果，考慮到專業(yè)結(jié)構(gòu)合理的因素，選取20名有代表性的專家，讓專家小組的每一個(gè)成員根據(jù)已確定的評價(jià)等級對各個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。假定評判專家小組20名成員中7名對“植被生活型構(gòu)成”同意“良”的評價(jià)等級，即持同一意見的專家占專家小組總?cè)藬?shù)的7／20，因此該指標(biāo)的評價(jià)值就是0.35.以此類推，可以分別得出各個(gè)子集中單要素的評價(jià)決策矩陣。經(jīng)20名專家測評后，構(gòu)建評價(jià)決策矩陣如下：

根據(jù)隸屬函數(shù)最大值的原則，可以判斷該高速路段植被護(hù)坡工程的生態(tài)效果屬于良等級。

3 結(jié)論

應(yīng)用模糊綜合評價(jià)法進(jìn)行公路路域植被護(hù)坡工程生態(tài)效果評價(jià)，解決了由于植被護(hù)坡工程生態(tài)效果影響因素具有模糊性，難以找到合適的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行處理的問題。模糊綜合評價(jià)法將主觀判斷與數(shù)理統(tǒng)計(jì)相結(jié)合，避免了單一專家評分法中人為判斷難以表達(dá)的問題，評價(jià)方法簡單、結(jié)果明確。評價(jià)結(jié)果可直觀評價(jià)公路植被防護(hù)工程生態(tài)效果的優(yōu)劣，及時(shí)調(diào)整公路植被邊坡防護(hù)，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。

［1］ 傅伯杰，陳利頂，馬克明.景觀生態(tài)學(xué)原理及應(yīng)用［M］.北京：科學(xué)出版社，2001：25－36.

［2］ 楊航宇.公路邊坡防護(hù)與治理［M］.北京：人民交通出版社，1999：38－54.

［3］ 張俊云，周德培，李紹才.巖石邊坡生態(tài)護(hù)坡研究簡介［J］.水土保持通報(bào)，2002，20（04）：36－38.

［4］ 交通部公路科學(xué)研究院.JTG B03－2006.公路建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)規(guī)范［M］.北京：人民交通出版社，2006.

［5］ 白史且，宵曉剛.高速公路綠化工程技術(shù)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2005：119－121.

［6］ Gray D H，Sotir R B.Biotechnical and soil bioengineering，slope satbilization［R］.New York：John Willy＆Sons Inc，1999.

［7］ Saaty A L.The analytic hierarchy process［R］.McGraw Hill，Inc，1980.

［8］ Nilaweera N S.Effects of tree roots on slope stability：the case of Khao Luang Mountain area，So［R］.Thailand.Dissertation No.GT-93-2.Bangkok：Asian Institute of Technology，1994.

［9］ 江玉林.公路路域環(huán)境生態(tài)恢復(fù)研究與實(shí)踐［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2004：65－84.

［10］賀仲雄.模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用［M］.天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1985：48－56.

［11］沈 毅，晏曉琳.公路路域生態(tài)工程技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社.2009：204－210.

［責(zé)任編校：張巖芳］

Evaluation of the Highway Ecological Effects of Vegetation Slope Protection Based on Fuzzy Comprehensive Evaluation Method

LIU He-liang，YUAN Li-sen，HE Wei
（School of civil Engin.and Architecture，Hubei Univ.of Tech.，Wuhan 430068，China）

Owing to diverse，fuzzy and random characteristics of the factors affecting the ecological effects of ecological protection slope project，the Fuzzy Comprehensive Evaluation theory was applied to evaluate the ecological effects of vegetation slope protection，which could solve the problems that an objective and effective mathematical evaluation method is hard to determine and subjective evaluation precision is low.Aiming at the evaluation issue of the multi-hierarchy characteristic and multi-criteria of the ecological effects of highway vegetation slope protection，the highway ecological effects of vegetation slope protection conclusions were elicited and main causal factors were determined by combining Fuzzy Comprehensive Evaluation Method with AHP evaluation method.

slope protection；the ecological effect；fuzzy comprehensive evaluation method

X826

A

1003－4684（2014）02-0037-03

2013－12－09

劉和亮（1988－），男，湖北荊州人，湖北工業(yè)大學(xué)碩士研究生，研究方向?yàn)榈缆饭こ?/p>