城市固廢填埋場址的優選方法及應用

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前言

在工業經濟飛速發展的今天，城市固體廢物量呈現逐年增加的趨勢。在水、大氣和土壤的污染源中，城市固廢占據了較大的比例。為了深化對“綠水青山就是金山銀山”理念的認識，需要加強對城市固廢的治理。對于城市固廢的處理，需要與社會和經濟、法律等多個方面聯系起來。在對城市固廢填埋場進行處理的過程中，有多種方法可以選用，但是填埋法是成本較低的一種方法。

1.城市固廢填埋場的選址影響因素分析

城市固廢填埋場的選擇非常重要，這項工作綜合性比較強。其主要需要根據安全原則和經濟合理原則來進行。前者是從環境污染預防的角度，后者是從經濟角度來進行考量的。前者是最基本的原則，其宗旨就是要確保固廢填埋場不管是在建設中，還是在使用之后都不能對環境造成過大的影響，并且需要盡可能地確保周圍環境的安全。后者是從成本的角度出發，要使單位垃圾的處理費用盡可能低。在垃圾填埋場使用之后，要通過合理的技術和經濟方案，實現最佳的經濟效果，需要盡可能實現較好的環境保護。對于城市固廢填埋場，可以從以下幾個方面進行分析。

(1)經濟學方面

首先，從經濟學方面考慮，需要確保場址的庫容量達到國家有關標準。對其建設也是有服務年限規定的。通常情況下，填埋場合理使用年限要大于10年。其次，對于場址，需要設置在交通方便的地方，并且運輸距離需要設置合理。對于場址，還需要注意選取寬度足夠的道路，這樣可以在一定程度防止交通堵塞現象的發生。據不完全統計，垃圾清運費占到了城市固廢填埋場處理費用的六成以上。所以，如果能夠減少清運的距離，那么垃圾處理費用就能夠大大降低。最后，在城市固廢填埋場附近土石料必須數量充足。并且，在固廢填埋場附近，用于天然防滲層和覆蓋層的黏土應當能夠確保足夠開采，從而能夠達到施工要求。

(2)工程學方面

從工程學的角度來講，還需要從三個方面來考慮。第一是地形地貌方面，要對場地地形坡度控制好。這樣，方便進行建筑施工，如果坡度起伏過大，會給施工造成較大的麻煩。第二是地質條件方面也有一些要求。要求工程地質條件為密實或堅硬的巖層，而且需要使場地維持一定的穩定性，降低沉降量，維持填埋場邊坡的穩定。第三是確保氣象條件。在這個方面，對場址也是有一定要求的，必須是下風區，而且人口比較稀疏的地區。

(3)環境學方面

從環境保護方面的角度來講，城市固廢填埋場應當能夠對地下水進行很好地保護，不能對居民產生過多的影響。最后，還需要使用防滲的土工膜材料，這種材料能夠有效保護地下水。例如，加拿大某公司生產的HDPE土工膜，其主要原材料是原生全新樹脂。如此，能夠提高其壽命和品質。

2.城市固廢填埋場選址中存在的一些問題

(1)填埋場選在山石溝中

通過不完全調查發現，有部分中小城市將填埋場場址選在山石溝中。事實上，這樣的選址是錯誤的。當然，這樣的選址可以在一定程度上使挖方量減少。滲透系數大的石灰巖難以達到防滲要求。而且，加上巖石會產生石紋、裂縫，所以更加不能達到這個要求。即使在巖石層上設置防滲層，也會增加很多工程量，使施工成本增加不少。最后，如果發生地震或地殼變動，也很容易使防滲層出現裂縫而導致防滲作用喪失。

(2)填埋場選在土溝中

填埋場選在土溝中，這樣的選址也可以在一定程度上使挖方量減少。土溝一般是地表水和雨水等長期沖蝕形成的。所以，土溝中可能會在使用了一段時間后出現水流。如果這樣選址，會對泄水渠道造成擁堵，對環境造成較大的影響。

(3)填埋場與居民區距離過近

國家環境保護有關部門對于填埋場的設計規范有一些規定，其中就對填埋場與居民區距離有一些要求。然而，因為不同地區的固廢填埋物的成分是有差別的。比如，在南方，垃圾中有機物含量非常高，影響范圍比較大。在北方，因為氣溫相對較低，所以惡臭氣體較少，其對環境的影響范圍就比較小。但是，在我國，針對各個地區的城市固廢填埋場的設計，不同地區的設計規范是統一的。鑒于此，控制填埋場與居民區的距離顯得尤其重要。

3.城市固廢填埋場選址方法分析及應用

(1)層次分析法

該方法是美國運籌學家T.L.Saaty提出來的，這是一種多目標決策法。現在，這種方法在多個行業和領域中都有應用，在城市固廢填埋場選址中也得到了一些應用。通過這種方法，可以將選址問題進行分層次解決。在對各個因素重要性進行比較的過程中，對待選方案進行排序，從而得到最佳的方法。

①建立層次結構模型

在建立層次結構模型的時候，我們將垃圾填埋場的最優選址設置為目標層，也就是第一層。通過對目標層的影響因素進行分析，可知模型第二層有環境因素、經濟因素和社會文化因素等。然后，再對這些制約條件細分，可以將經濟因素進一步細分為多個因素，比如土壤深度、土地費用等。可以將環境因素進一步細分，與飲用井水的距離、土壤的滲透性是其中較為關鍵的兩個因素。將社會文化因素進一步細分，與居民區的距離、風向等這些因素是該模型的第三層。

②建立判斷矩陣，并進行權重計算

影響因素層和各影響因素之間組成比較小組。我們可以針對同一個比較小組中的因素進行分析與比較。然后，再判斷各個要素的相對重要性。由此，可以進一步得到判斷矩陣。最后，可以根據判斷矩陣來得到特征向量，這個過程主要是需要用到一些矩陣計算的步驟。最終，完成各個要素相對于上一個因素的相對重要性量化。

(2)模糊綜合評價法

這種評價法是基于模糊數學相關理論得到的城市固廢填埋場選址方法。在利用這種方法的時候，我們考慮垃圾衛生填埋場場址問題有一定的模糊性，所以對其影響因素評估不準確，量化難度極大。所以，可以考慮引入模糊思想，這樣可以使問題得到更好的解決。有研究專家和學者基于此得到一種模糊多屬性決策法。該方法主要包括以下幾個步驟：第一步是構建評價因素集。在城市固廢填埋場址中，可以將評價因素進一步細分為自然環境因素、經濟因素和社會環境因素等。然后，再依次針對上述因素進一步進行細分，那么最終獲得的評價因素集就是比較完整的。第二步是對評價等級與權重分配進行確定。在對等級進行評價的時候，可以進一步劃分不同的評價標準，這個評價標準可以由研究人員根據實際情況自行確定。然后，需要對各個因素的相對重要性進行分配。第三步是構建隸屬度函數，并計算得到隸屬度的數值。第四步是模糊評判矩陣的構建，使權重和模糊關系矩陣一起進行合成運算，從而最后得到結果。

(3)地理信息系統

地理信息系統英文簡稱為GIS，這是一套軟件系統，它能夠分析、檢索空間數據。不僅如此，還可以將空間數據形成圖像。目前該方面在土地規劃方面應用較多。使用GIS選址最早是從上個世紀七十年代開始的，現在已經從城市固廢填埋場中得到越來越多的應用。在GIS中，還有一個重要的功能就是空間分析功能。這種方法主要有兩個步驟，第一就是要建立GIS分析所需的數據庫，第二是建立緩沖區圖層。在第一個步驟中，可以將信息數字化，建立圖層，主要有土地使用圖層和地下水分布圖層。另外，基于土地利用圖的基礎之上，然后針對各個圖層做疊加，最后能夠分析得到各個限制因素的影響的大小。然后，我們可以將層次分析法和模擬綜合評價法一起結合起來，得到最佳的城市固廢填埋場的場址。

(4)三種選址方法應用比較分析

通過對以上三種選址方法進行分析，不難發現，它們都有各自的優點和缺點。層次分析法的主要特征是能夠將問題變得更加簡單，更加有條理。再根據決策人員的判斷來確定選址。但是，在使用該方法的時候，因為存在不平衡的判斷，所以不能對固有的不確定性和不精確性進行很好地處理，所以這是該方法的一個弊端。

模糊綜合評價法將模糊的思想引入到城市固廢填埋場的選址決策中，能夠對現實更好地描述，從而得到更科學、更精確的選址。因為層次法對影響因素做量化處理的時候，所使用的權重值是經驗值，而經驗值容易產生較大的偏差。通過引入模糊綜合評價法，對影響因素極其權重進行計算，然后通過權重向量和隸屬函數結合起來，最終得到的結果會產生更小的偏差。所以，將層次分析法和模糊綜合評價法有機結合，又稱為模糊層次分析法，通過在城市固廢填埋場場址選擇的過程中使用該方法，可以使最終得到的結果更加準確。但是，經過實踐發現，使用以上兩種方法僅僅只可以對已有的備選方案做評價，不可以確定候選場址。所以，要確定候選場址，還是需要使用地理信息系統這個工具。通過這個工具，可以實現對空間數據的空間分析，將數據形成圖像，方便得到可視化的結果。

4.小結

當前，我國城市生態環境出現了逐漸惡化的現象，這不利于城市的長期發展。在城市的環境污染來源中，固體廢棄物是其中重要的一個來源。填埋場是處理固廢的場所，因為環境因素、經濟因素和社會文化因素等多個方面因素的限制，必須對其選址進行合理選擇。