侯濤



摘要:以某擬選址的生活垃圾填埋場為例,通過查明場地所在地經濟、交通、氣候條件、自然地理條件、環境保護條件及水文工程地質條件等諸多因素影響。鑒于層次分析法在多目標決策分析方面的成效,將其運用到該生活垃圾填埋場選址評價中,對生活垃圾填埋場選址進行適宜性評價。
關鍵詞:生活垃圾填埋場;層次分析法
Suitability Evaluation of Site Selection for
a Domestic Waste Landfill Site Based on Analytic Hierarchy Process
HOU TAO
Guangdong hydrogeological brigade GUANG DONG GUANG ZHOU 510510
Abstract: Taking a domestic landfill site of a proposed site as an example. It is affected by many factors such as economic, traffic, climatic conditions, natural and geographical conditions, environmental protection conditions and hy- drological engineering geological conditions. In view of the effectiveness of the analytic hierarchy process in multi-ob- jective decision analysis. It is applied to the site selection evaluation of the domestic waste landfill and the suitability evaluation of the site selection of the domestic waste landfill is carried out.
Keywords: Domestic waste landfill, Analytic hierarchy process
1.前言
生活垃圾填埋場場址選擇一般除了要考慮環境地質條件外,還要綜合考慮當地經濟、交通、地形、氣候情況、水文條件等因素。目前垃圾填埋場選址方法有灰色聚類法、模糊綜合評判法、地理信息系統(GIS)以及層次分析法(AHP)等。本文以某生活垃圾填埋場地選址為例,采用層次分析法對其選址適宜性進行評價。
2.研究區概況
研究內地貌類型以剝蝕殘丘和山間谷地為主,根據區域地質與水文地質資料,研究區基本構造形態為一單斜構造,褶曲不發育,未見較大的活動性斷層。揭露地層主要有泥盆系(D)和第四系(Q)地層。地下水類型主要為層狀巖類基巖裂隙水,含水巖組由泥盆系碎屑巖組成,巖性為粉砂巖。主要含水段為各類巖石強~中風化巖段及斷裂破碎帶。巖石裂隙普遍較發育,其透水性較好,單井涌水量為49.85m3/d,富水性貧乏。其富水性貧乏。研究區包氣帶巖土層的防滲性能中等~強,以中等為主。
3.生活垃圾填埋場選址適宜性評價
(1)層次分析法概述。層次分析法(Analytic Hierarchy Process,簡稱AHP)是美國運籌學家沙坦(T.L.Saty)于20世紀70年代提出的,本身即是一種定性與定量結合的多目標決策分析方法。特別是將決策者的經驗判斷給予量化,對多目標(或因素)結構復雜且又缺少必要的數據的情況更為實用,這種方法在各個領域的應用發展相當迅速。本文對某地生活垃圾填埋場選址適宜性評價的基本思路是:先根據研究區所處的城市規劃、交通運輸條件、環境保護、環境地質條件等,把各層次的各種因素進行量化處理,得出每一層各因素的相對權重,根據這些權重進行評判。利用層次分析法求得各因素權重結合評價模型即可對填埋場適宜性進行綜合評價。
(2)遞階層次結構的建立。設目標層為A、制約因素層B以及制約因素層C,分別對應最高層、中間層和最底層,則目標層A為生活垃圾填埋場場地適宜性評價,制約因素層B為場地適宜性的影響因素,制約因素層C為場地適應性影響因子的細化,即隸屬于B。
(3)適宜性評價等級劃分。根據有關研究成果和成功的實踐經驗,本文生活垃圾填埋場選址適宜性的等級標準采用百分制。評價等級標準如表1所示。
(4)適宜性評價的具體標準。垃圾填埋場場地適宜性評價標準宜采用相對權重的形式表示,目的是為了與廣義目標函數所定義的適宜性的數學模型及層次分析法計算方法的權重配套使用。
(5)適宜性評價構造判斷矩陣及理論權重計算:1構造判斷矩陣。各影響條件重要性排序為:環境地質條件>環境保護條件>交通運輸條件>建場條件>社會環境影響。根據這種排序,構造了下列目標層A與制約因素層B之間的A-B判斷矩陣:
2理論權重的計算。按照上述方法,計算得:-ω=-ω,-ω,-ω,-ω,-ωT=[2.605,1.643,0.9995,0.6060,0.3840](12345)T歸一化處理后,求得B相對于A層的權重:
-ω=[0.4170,0.2630,0.1600,0.0970,0.0615]
計算判斷矩陣的最大特征值λmax
Α-ωt=[1.9370,1.3550,0.8840,0.5270,0.2950]這樣一來,判斷矩陣的最大特征值λmax
∑--4.645+5.1500+5.5250+néùTλmax=Αω5ω=ê5.4320+4.7970ú5=5.1098
)(i=1??ttCR=CI/(RI)=0.02745/1.12=0.0245<0.10CI=(λmax-n)/(n-1)=(5.1098-5)/(5-1)=0.02745<0.10經過CR、CI一致性檢驗,表明上述判斷矩陣一致性較好,相對權重計算正確。3各條件及其制約因素權重。各條件所占的權重依次為:0.417、0.2630、0.1600、0.0970、0.0615。用同樣的方法可計算得到第二層子制約因素對第一層制約因素之間的相對權重。
地質環境條件的子制約因素C1、C2、C3、C4、C5分別對應的相對權重為:0.1、0.4、0.2、0.15、0.15。環境保護條件的子制約因素中,我們認為依重要性排序為土地利用價值>與地表水距離>與周邊村莊距離>常年風向影響,則其相對權重分別為:0.545、0.233、0.138、0.0837。交通運輸條件的子制約因素C1、C2分別對其相對權重為:0.5、0.5。建場條件的子制約因素C1、C2分別對其相對權重為:0.5、0.5。社會影響條件的子制約因素C1、C2分別對其相對權重為:0.5、0.5。
(6)評價結果。應用層次分析法對研究區進行評價,評價結果詳見表2所示,根據評價結果得出各個影響因素綜合評價得分為65.22,根據適宜性等級標準(表1),得出擬選生活垃圾填埋場為基本適宜建設場區
4.結論
本文以某擬選生活垃圾填埋場為例,在分析研究區地質與水文地質條件的基礎上,確定填埋場適宜性影響因素為填埋場規模、運輸條件、環境條件、建場條件和地質條件,運用層次分析法建立遞階層次結構和判斷矩陣并計算各層素的相對權重,依據填埋場的建設情況和相關規范、標準,確定制約子因素的實際貢獻權重,并結合廣義目標函數的數學模型,綜合評價了擬選生活垃圾填埋場的適宜性。評價結果表明,該擬選址的垃圾填埋場評價總分為65.22,是一個基本適宜建設場區。
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