利用AHP方法評價溢流堰對環境的影響研究

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的水利設施。溢流堰的主要功能為：調蓄水體以保證河道水位，從而實現水量的含蓄功能[1]。溢流堰在建設階段往往會對環境造成一定的影響。因此，如何正確評估溢流堰建設對周邊環境的影響成為亟待解決的問題。

實際上，溢流堰在建設階段對環境的影響往往是多方面的。目前，難以通過定量的計算與監測進行評判。現有對諸如多目標的問題通常會采用層次分析方法（Analytic Hierarchy Process, AHP）來進行評定[2]。為此，本文利用AH P作為評判工具以評價溢流堰在建設期間對周邊環境造成的影響，以期為溢流堰施工階段調控污染、加強環保措施提供理論依據。

1 評價方法

1.1 試驗方法

試驗點位于流經某市的公園水體上的溢流堰。該溢流堰建設周期為2個月。施工期間，重點測定溢流堰對水環境、地質環境、大氣環境（中間層）的影響。其中，水環境重點考察的內容為：溢流堰建設期間的水質、含沙量、流速和渠化河道（方案層）；地質環境重點考察的內容為：溢流堰建設期間對周邊坡岸的淹沒與回灌情況（方案層）；聲環境重點考察的內容為：溢流堰建設期間工地噪音與聲污染情況對周邊公園的影響（方案層）。

1.2 層次分析模型的建立

通過對上述指標的考察從而建立起水環境、地質環境、大氣環境3類，共計8個指標。所構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始，對下轄的因素的重要性利用專家法進行比較，比較完成后構造矩陣。其中，1為重要性相同；3為重要性稍強；5為重要性影響強；7為重要性影響明顯增強；9為重要性絕對的強。2，4，6，8表示重要性之比在上述兩個相鄰等級之間。倒數表示重要性的互反數[3]。

對所構建的矩陣進行計算，計算出最大特征根及對應的特征向量，再利用一致性指標進行檢驗，檢驗閾值設定為0.1。若閾值低于0.1則接受結果。反之，則重新構造矩陣。

2 結果與討論

2.1 專家法對指標賦值與計算

溢流堰施工階段通過對周邊的環境評價所采集的數據進行專家打分，以取得指標的相對重要性。賦值結果如表1所列。

表1 水環境中間層賦值表

地質環境中回灌相對于淹沒的重要性于聲環境中工地噪音相對于聲污染的重要性均為3。中間層對決策目標的賦值如表2所列。

表2 中間層對目標層賦值表

以上述所構建的中間層與方案層的重要性比較賦值計算判斷矩陣得出其一致性計算結果為0.003 6，遠低于設定的閾值。則接受該項計算結果并認可相對應的賦值情況。

2.2 權重計算

通過對判斷矩陣進行歸一化計算可以得出：水質、含沙量、流速、渠化河道、淹沒、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。通過歸一化結果可知在整個溢流堰施工階段噪音污染和水質是引起環境問題的主要因素。因此，在建設期應注意控制施工時對水體的污染，減小施工時對下游水體的影響。另外，由于河道周邊為開放公園，客流量較大，宜將施工時間進行調整，避開客流高峰期。從而將聲污染控制在最小的范圍內。

其次，還需要注意的是在施工階段對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。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沉積現象，從而影響到正常的河水通過。因此，需要及時觀察泄洪渠中泥沙的沉降情況。除此之外，當處于雨季時節，河道往往會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，可適當地為溢流堰增添諸如紗網、浮桿等簡易的攔截設施，從而降低對下游水體的污染。聲污染在施工階段對整個的環境也具有不容忽視的影響，特別是在施工階段的物料運輸、拆除等工序應做好適當的降噪措施。

渠化河道、回灌、流速和淹沒等指標尚不會對環境造成顯著影響。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的中水補水，具有流量小、較為穩定的特點。所以河道內水體流速穩定，在非極端天氣下并不會出現回灌現象的發生。另一方面，由于河流的性質為景觀水體，其周圍已做好完善的護坡措施并修筑了調蓄與構筑物，能充分地防止淹沒和回灌的現象發生。

2.3 改進措施

為進一步考察中間層中各個主要的問題的對策與解決方案，對判斷矩陣中進行敏感性分析，以獲得最主要的因素。其結果如圖2～圖4所示。

圖2 方案與水環境的敏感性變化曲線圖

圖3 方案與地質環境的敏感性變化曲線圖

圖4 方案與聲環境的敏感性變化曲線圖

由上述敏感性分析可知：水質、回灌、工地噪音分別是水環境、地質環境與聲環境中需要重點關注的環境問題。對上述指標采取合理的控制措施能在很大程度上抑制對環境帶來的破壞。例如：設置簡易的臨時攔污措施以減緩施工階段和特殊工況下對水體的水質污染。錯時施工以降低工地噪音對周邊人居環境的干擾。合理調度河道上的水工建筑物以消除回灌的發生。

3 結語

本文以某河道上的溢流堰施工階段為研究對象，基于施工階段的環境影響評價指標，通過專家打分和層次分析法計算模擬，并得出以下結論：

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

（2）水質、回灌、工地噪音分別是水環境、地質環境與聲環境中需要重點關注的環境問題。

參考文獻：

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

[2]林永鋒,符興義.層次分析法在水庫除險加固效果評價中的應用[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境影響評價中的應用[J].浙江水利水電學院學報，2017,29(2):61-64.