基于未確知測度理論的大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)

賈海鷹

(河北省子牙河河務(wù)管理中心，河北 衡水 053000)

我國“十四五”發(fā)展規(guī)劃明確提出統(tǒng)籌推進(jìn)傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施和新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，堅(jiān)持尊重責(zé)任、順應(yīng)自然、保護(hù)自然的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，構(gòu)建生態(tài)文明體系，推動我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的全面綠色轉(zhuǎn)型[1-2]。大型水利樞紐工程是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，在保障民生、推動經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會穩(wěn)定方面發(fā)揮著巨大效益。大型水利樞紐工程建筑規(guī)模巨大，勢必對環(huán)境造成一定的影響，尤其在工程的施工階段，環(huán)境保護(hù)不到位，可能引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)境破壞事件。為落實(shí)我國“十四五”發(fā)展規(guī)劃精神和發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)我國水利建設(shè)的綠色可持續(xù)發(fā)展，有必要重點(diǎn)關(guān)注大型水利樞紐工程施工階段的環(huán)境保護(hù)工作[3]。

基于此，結(jié)合科學(xué)的理論方法，嘗試構(gòu)建大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)體系，為促進(jìn)水利樞紐工程施工綠色可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)指標(biāo)體系

1.1 構(gòu)建原則

大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)指標(biāo)體系中包含多重指標(biāo)，指標(biāo)層、指標(biāo)之間互相聯(lián)系又不相同，為了構(gòu)建的指標(biāo)體系能夠全面客觀的反映出大型水利樞紐工程施工環(huán)境特點(diǎn)，選擇指標(biāo)時(shí)遵循以下原則。

(1)科學(xué)性。主要表現(xiàn)為指標(biāo)的來源有據(jù)可依，指標(biāo)體系的最終目的與評價(jià)目的相符合，即保護(hù)環(huán)境。指標(biāo)的數(shù)量要合理，重點(diǎn)關(guān)注施工過程中關(guān)于環(huán)境保護(hù)的重難點(diǎn)問題，保證指標(biāo)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義[4-5]。

(2)系統(tǒng)性。大型水利樞紐工程施工是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，評價(jià)工作同樣如此。在構(gòu)建評價(jià)指標(biāo)體系時(shí)要對評價(jià)方式、評價(jià)目的及影響因素之間的關(guān)聯(lián)性等進(jìn)行系統(tǒng)整合，形成一個(gè)完善的系統(tǒng)。確保能夠從不同的方面準(zhǔn)確的反映評價(jià)對象的實(shí)際情況[6]。

(3)針對性。由于大型水利樞紐工程具有施工工藝復(fù)雜、占地范圍大、施工周期長等特點(diǎn)，與其他建筑工程存在較大的差異，選取評價(jià)指標(biāo)時(shí)重點(diǎn)考慮差異性，即除普適性的評價(jià)指標(biāo)之外，還包括符合大型水利樞紐工程特點(diǎn)的特殊指標(biāo)。

(4)可行性。選取指標(biāo)時(shí)，關(guān)于指標(biāo)的資料要容易收集，來源可靠；同時(shí)，選取的指標(biāo)都須有相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)或許可參考的資料量化分級，保證選擇的指標(biāo)在評價(jià)方面具有可操作性[7]。

1.2 大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)指標(biāo)體系

為了保證指標(biāo)體系構(gòu)建的合理性與實(shí)用性，首先根據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)對指標(biāo)進(jìn)行初步識別，如《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則總綱》《建筑工程綠色施工評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》及《建筑項(xiàng)目環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)導(dǎo)則》等；接著，結(jié)合大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)特點(diǎn)，對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行補(bǔ)充，征求相關(guān)專家的意見，對指標(biāo)進(jìn)行刪減和完善，分析其信效度，構(gòu)建完善的大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)指標(biāo)體系，具體見表1。

表1 大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)指標(biāo)體系

2 大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)模型

2.1 基于EW-AHP法的指標(biāo)權(quán)重確定

為了避免單一方法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重具有的客觀性或者主觀性太強(qiáng)的問題，本文擬采用EW-AHP法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重。

2.1.1 客觀權(quán)重計(jì)算

采用熵值法(Entropy Method-EW)計(jì)算客觀權(quán)重，具體如下。

構(gòu)建評價(jià)矩陣：

(1)

對指標(biāo)進(jìn)行無量綱化處理：

(2)

(3)

則可得到指標(biāo)經(jīng)過處理后的矩陣：

(4)

計(jì)算指標(biāo)熵值：

(5)

計(jì)算指標(biāo)的變異系數(shù)：

αi=1-ei

(6)

計(jì)算熵權(quán)：

(7)

2.1.2 主觀權(quán)重計(jì)算

采用層次分析法(Analtic Hieraichy Procesys-AHP)計(jì)算指標(biāo)主觀權(quán)重，具體如下。

構(gòu)造評價(jià)判斷矩陣：

(8)

式中，A—判決矩陣；aij—第i個(gè)指標(biāo)重要程度與第j個(gè)指標(biāo)重要程度之比。

計(jì)算指標(biāo)權(quán)重：

(9)

一致性檢驗(yàn)：

(10)

(11)

當(dāng)CR<0.1時(shí)，說明符合一致性檢驗(yàn)，如果CR≥0.1，需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。

2.1.3 主客觀權(quán)重組合賦權(quán)

對主客觀權(quán)重進(jìn)行組合賦權(quán)：

w組合=αθA+βwE

(12)

其中，α+β=1。

2.2 基于未確知測度理論的大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)模型

未確知測度模型是一種不確定性分析方法，能夠?qū)Υ笮退麡屑~工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行定量評價(jià)。假設(shè)一共有m個(gè)研究對象，研究空間為X={X1，X2，…，Xm}，其中，Xi表示空間中的第i個(gè)評價(jià)對象，如果每個(gè)評價(jià)對象有n個(gè)指標(biāo)，則Xi的指標(biāo)空間為Ai={Ai1，Ai2，…，Ain}，則Xij表示空間中的第i個(gè)評價(jià)對象第j個(gè)指標(biāo)評價(jià)值。因此，X所有未知的集合稱之為未確知區(qū)間。

首先，進(jìn)行單指標(biāo)未確知測度，構(gòu)造測度矩陣，如下所示：

(13)

同時(shí)，本文擬采用直線法構(gòu)造出測度函數(shù)，如下所示：

(14)

(15)

將評價(jià)值帶入測度函數(shù)公式，則有：

(16)

(18)

(19)

(20)

其次，為了能夠正確的反映出大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)水平，本文引入多指標(biāo)未確知測度進(jìn)行評價(jià)，其計(jì)算公式如下：

(21)

構(gòu)建多指標(biāo)測度矩陣：

(22)

將一級評價(jià)指標(biāo)引入多指標(biāo)測度矩陣，計(jì)算綜合測度，形成綜合測度向量矩陣：

μ={μ1，μ2，…，μs}

(23)

最后，進(jìn)行置信度識別及排序，及對指標(biāo)的未確知重要度進(jìn)行排序，確定各個(gè)指標(biāo)的重要度。

3 實(shí)證分析

3.1 獻(xiàn)縣樞紐工程概況

獻(xiàn)縣樞紐位于獻(xiàn)縣縣城西北，主要任務(wù)是上承滹沱河、滏陽河、滏陽新河來水，使洪水主要由子牙新河下泄，控制子牙河不再擔(dān)負(fù)主要的泄洪任務(wù)，只作為供水、排水及相機(jī)泄洪的河道。利用進(jìn)洪閘和節(jié)制閘調(diào)節(jié)控制子牙新河和子牙河泄量，實(shí)現(xiàn)通過子牙河供水興利和相機(jī)泄洪的作用。獻(xiàn)縣樞紐隸屬河北省子牙河河務(wù)中心，由獻(xiàn)縣樞紐管理所負(fù)責(zé)管理運(yùn)行。樞紐自建成運(yùn)行以來，建立了各項(xiàng)規(guī)章制度，包括工程日常維護(hù)管理制度、工程安全操作制度、閘門啟閉規(guī)程等，保障了樞紐的安全運(yùn)行，發(fā)揮了各方面的效益。

3.2 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果

根據(jù)EW-AHP法計(jì)算獻(xiàn)縣樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)指標(biāo)權(quán)重，計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 評價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果

3.3 評價(jià)結(jié)果及分析

將計(jì)算出的組合權(quán)重和一級指標(biāo)測度矩陣帶入，求出做指標(biāo)綜合測度向量矩陣，求得的一級指標(biāo)權(quán)重為：

ωi=(0.219，0.092，0.114，

0.185，0.298，0.092)

則綜合未確知測度評價(jià)向量：

μ=(0.001，0.039，0.358，0.477，0.119)

取λ=0.7，對綜合測度向量進(jìn)行置信度識別，可得：

K0=min{0.001+0.039+0.358+

0.477+0.119>0.7}=4

可以看出獻(xiàn)縣樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)等級為C4級，屬于良好等級。

同時(shí)，對評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行排序，具體結(jié)果見表3。

表3 獻(xiàn)縣樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)一級指標(biāo)未確知重要度排序

根據(jù)結(jié)果可知，獻(xiàn)縣樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)等級為C4級，結(jié)果為良好，這與獻(xiàn)縣樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)實(shí)際情況相符合。同時(shí)，對未確知重要度排序可知，排名第一的是生態(tài)破壞未確知重要度，主要是由于獻(xiàn)縣樞紐工程施工在開挖過程中采用了植被修復(fù)技術(shù)，增加了人工魚巢等對水生生物進(jìn)行保護(hù)，這也說明了該方案的可行性。根據(jù)評價(jià)結(jié)果可以看出，獻(xiàn)縣樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)還有一定的進(jìn)步空間。進(jìn)一步對施工過程中的環(huán)境保護(hù)措施進(jìn)行分析，切實(shí)提高環(huán)保等級。

4 結(jié)論及建議

大型水利樞紐工程在農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水、防洪抗旱和居民供水等方面做出了巨大的貢獻(xiàn)，其重要程度不言而喻。同時(shí)，大型水利樞紐在施工過程中對環(huán)境造成的破壞也不應(yīng)被忽略。本文基于實(shí)際情況結(jié)合科學(xué)方法構(gòu)建了大型水利樞紐施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)體系，有利于促進(jìn)我國水利事業(yè)的健康發(fā)展，構(gòu)建工程與自然的和諧關(guān)系。同時(shí)，建議重視大型水利樞紐工程施工環(huán)境保護(hù)評價(jià)工作，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)評價(jià)方法。最后，本研究還存在不足之處，如選取的評價(jià)指標(biāo)主要來自于工程實(shí)例，理論層面的分析較少，應(yīng)進(jìn)一步完善研究內(nèi)容。