利用AHP方法評(píng)價(jià)溢流堰對(duì)環(huán)境的影響研究

練玉琴，陳云蘭，施安康

（上海陳政市政工程有限公司，上海市 200940）

0 引言

溢流堰是城市河道中常見(jiàn)的水利設(shè)施。溢流堰的主要功能為：調(diào)蓄水體以保證河道水位，從而實(shí)現(xiàn)水量的含蓄功能[1]。溢流堰在建設(shè)階段往往會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的影響。因此，如何正確評(píng)估溢流堰建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境的影響成為亟待解決的問(wèn)題。

實(shí)際上，溢流堰在建設(shè)階段對(duì)環(huán)境的影響往往是多方面的。目前，難以通過(guò)定量的計(jì)算與監(jiān)測(cè)進(jìn)行評(píng)判。現(xiàn)有對(duì)諸如多目標(biāo)的問(wèn)題通常會(huì)采用層次分析方法（Analytic Hierarchy Process, AHP）來(lái)進(jìn)行評(píng)定[2]。為此，本文利用AH P作為評(píng)判工具以評(píng)價(jià)溢流堰在建設(shè)期間對(duì)周邊環(huán)境造成的影響，以期為溢流堰施工階段調(diào)控污染、加強(qiáng)環(huán)保措施提供理論依據(jù)。

1 評(píng)價(jià)方法

1.1 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)點(diǎn)位于流經(jīng)某市的公園水體上的溢流堰。該溢流堰建設(shè)周期為2個(gè)月。施工期間，重點(diǎn)測(cè)定溢流堰對(duì)水環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、大氣環(huán)境（中間層）的影響。其中，水環(huán)境重點(diǎn)考察的內(nèi)容為：溢流堰建設(shè)期間的水質(zhì)、含沙量、流速和渠化河道（方案層）；地質(zhì)環(huán)境重點(diǎn)考察的內(nèi)容為：溢流堰建設(shè)期間對(duì)周邊坡岸的淹沒(méi)與回灌情況（方案層）；聲環(huán)境重點(diǎn)考察的內(nèi)容為：溢流堰建設(shè)期間工地噪音與聲污染情況對(duì)周邊公園的影響（方案層）。

1.2 層次分析模型的建立

通過(guò)對(duì)上述指標(biāo)的考察從而建立起水環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境、大氣環(huán)境3類(lèi)，共計(jì)8個(gè)指標(biāo)。所構(gòu)建的層次分析模型如圖1所示。

圖1 層次分析模型

層次模型從中間層開(kāi)始，對(duì)下轄的因素的重要性利用專(zhuān)家法進(jìn)行比較，比較完成后構(gòu)造矩陣。其中，1為重要性相同；3為重要性稍強(qiáng)；5為重要性影響強(qiáng)；7為重要性影響明顯增強(qiáng)；9為重要性絕對(duì)的強(qiáng)。2，4，6，8表示重要性之比在上述兩個(gè)相鄰等級(jí)之間。倒數(shù)表示重要性的互反數(shù)[3]。

對(duì)所構(gòu)建的矩陣進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出最大特征根及對(duì)應(yīng)的特征向量，再利用一致性指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)閾值設(shè)定為0.1。若閾值低于0.1則接受結(jié)果。反之，則重新構(gòu)造矩陣。

2 結(jié)果與討論

2.1 專(zhuān)家法對(duì)指標(biāo)賦值與計(jì)算

溢流堰施工階段通過(guò)對(duì)周邊的環(huán)境評(píng)價(jià)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行專(zhuān)家打分，以取得指標(biāo)的相對(duì)重要性。賦值結(jié)果如表1所列。

表1 水環(huán)境中間層賦值表

地質(zhì)環(huán)境中回灌相對(duì)于淹沒(méi)的重要性于聲環(huán)境中工地噪音相對(duì)于聲污染的重要性均為3。中間層對(duì)決策目標(biāo)的賦值如表2所列。

表2 中間層對(duì)目標(biāo)層賦值表

以上述所構(gòu)建的中間層與方案層的重要性比較賦值計(jì)算判斷矩陣得出其一致性計(jì)算結(jié)果為0.003 6，遠(yuǎn)低于設(shè)定的閾值。則接受該項(xiàng)計(jì)算結(jié)果并認(rèn)可相對(duì)應(yīng)的賦值情況。

2.2 權(quán)重計(jì)算

通過(guò)對(duì)判斷矩陣進(jìn)行歸一化計(jì)算可以得出：水質(zhì)、含沙量、流速、渠化河道、淹沒(méi)、回灌、工地噪音與聲污染所占比重分別為 0.214 4、0.122 4、0.044 7、0.062 7、0.020 9、0.062 7、0.354 1、0.11 8。通過(guò)歸一化結(jié)果可知在整個(gè)溢流堰施工階段噪音污染和水質(zhì)是引起環(huán)境問(wèn)題的主要因素。因此，在建設(shè)期應(yīng)注意控制施工時(shí)對(duì)水體的污染，減小施工時(shí)對(duì)下游水體的影響。另外，由于河道周邊為開(kāi)放公園，客流量較大，宜將施工時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，避開(kāi)客流高峰期。從而將聲污染控制在最小的范圍內(nèi)。

其次，還需要注意的是在施工階段對(duì)含沙量與聲污染的變化。其中，在溢流堰施工期間，河道水體主要由旁邊的泄洪渠通過(guò)。故上游水體中所攜帶的泥沙極有可能在泄洪渠的河段出現(xiàn)沉積現(xiàn)象，從而影響到正常的河水通過(guò)。因此，需要及時(shí)觀察泄洪渠中泥沙的沉降情況。除此之外，當(dāng)處于雨季時(shí)節(jié)，河道往往會(huì)接收附近公園與路面的雨水。其中，初期雨水中所攜帶的泥沙亦需要充分考慮，可適當(dāng)?shù)貫橐缌餮咴鎏碇T如紗網(wǎng)、浮桿等簡(jiǎn)易的攔截設(shè)施，從而降低對(duì)下游水體的污染。聲污染在施工階段對(duì)整個(gè)的環(huán)境也具有不容忽視的影響，特別是在施工階段的物料運(yùn)輸、拆除等工序應(yīng)做好適當(dāng)?shù)慕翟氪胧?/p>

渠化河道、回灌、流速和淹沒(méi)等指標(biāo)尚不會(huì)對(duì)環(huán)境造成顯著影響。這主要是由于：一方面，該河道水體流量較小，其上游主要源于再生水廠(chǎng)的中水補(bǔ)水，具有流量小、較為穩(wěn)定的特點(diǎn)。所以河道內(nèi)水體流速穩(wěn)定，在非極端天氣下并不會(huì)出現(xiàn)回灌現(xiàn)象的發(fā)生。另一方面，由于河流的性質(zhì)為景觀水體，其周?chē)炎龊猛晟频淖o(hù)坡措施并修筑了調(diào)蓄與構(gòu)筑物，能充分地防止淹沒(méi)和回灌的現(xiàn)象發(fā)生。

2.3 改進(jìn)措施

為進(jìn)一步考察中間層中各個(gè)主要的問(wèn)題的對(duì)策與解決方案，對(duì)判斷矩陣中進(jìn)行敏感性分析，以獲得最主要的因素。其結(jié)果如圖2～圖4所示。

圖2 方案與水環(huán)境的敏感性變化曲線(xiàn)圖

圖3 方案與地質(zhì)環(huán)境的敏感性變化曲線(xiàn)圖

圖4 方案與聲環(huán)境的敏感性變化曲線(xiàn)圖

由上述敏感性分析可知：水質(zhì)、回灌、工地噪音分別是水環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境與聲環(huán)境中需要重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。對(duì)上述指標(biāo)采取合理的控制措施能在很大程度上抑制對(duì)環(huán)境帶來(lái)的破壞。例如：設(shè)置簡(jiǎn)易的臨時(shí)攔污措施以減緩施工階段和特殊工況下對(duì)水體的水質(zhì)污染。錯(cuò)時(shí)施工以降低工地噪音對(duì)周邊人居環(huán)境的干擾。合理調(diào)度河道上的水工建筑物以消除回灌的發(fā)生。

3 結(jié)語(yǔ)

本文以某河道上的溢流堰施工階段為研究對(duì)象，基于施工階段的環(huán)境影響評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)專(zhuān)家打分和層次分析法計(jì)算模擬，并得出以下結(jié)論：

（1）溢流堰施工階段對(duì)環(huán)境影響的主要因子為：噪音污染和水質(zhì)，兩者分別占總影響因子的35%和21%。

（2）水質(zhì)、回灌、工地噪音分別是水環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境與聲環(huán)境中需要重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]王錦旗，王國(guó)祥.城市河道溢流堰對(duì)水體溶解氧及氮和磷的影響[J].水利水電技術(shù)，2006,（10）:11-13.

[2]林永鋒,符興義.層次分析法在水庫(kù)除險(xiǎn)加固效果評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].山西建筑，2010,36(5):357-358.

[3]劉斌,徐坤.AH P法在水利工程自然環(huán)境影響評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].浙江水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)，2017,29(2):61-64.