采煤塌陷地土地复垦项目后评价研究＊

张 新 董霁红

(中国矿业大学环境与测绘学院,江苏省徐州市,221008)

★节能与环保 ★

采煤塌陷地土地复垦项目后评价研究＊

张 新 董霁红

(中国矿业大学环境与测绘学院,江苏省徐州市,221008)

从过程后评价、经济后评价、生态后评价、社会后评价4方面,运用熵权模糊综合评价和层次分析法对采煤塌陷地土地复垦项目进行定性和定量分析。通过研究项目预计目标与实际目标的偏差,评价项目的整体效益。以铜山县柳新和夹河两个采煤塌陷地土地复垦项目为例,进行项目后评价,取得了较为理想的效果。

采煤塌陷地 复垦 项目后评价 熵权 模糊综合评价 铜山县

AbstractFrom a total of four aspects such as post process assessment,post economy assessment,post ecology assessment and post society assessment,entropy fuzzy evaluation and step analysis are used in the qualitative analysis and quantitative analysis of coal mining caused land subsidence area rehabilitation projects.An evaluation of the differences between the expected target and actual results obtained makes it possible to produce an evaluation of the overall benefits of a specific project.The actual cases of Liuxin and Jiahe subsidence areas in Tongshan County indicate that the post project evaluation produces ideal effects.

Key wordscoal mine land subsidence,land rehabilitation,post project evaluation,entropy fuzzy evaluation,Tongshan county

1 引言

矿业是我国国民经济的基础产业,但在煤炭的开采中往往造成地面塌陷、煤矸石和粉煤灰存放等危害,由此带来的经济损失和生态破坏给我国的煤炭生产敲响了警钟。因此,土地复垦已成为煤矿地区恢复环境条件的必要手段之一。

目前我国采煤塌陷地土地复垦率仅为10%左右,采煤区地面塌陷造成土地破坏总量超过400万hm2,并且仍以每年3.3～4.7万hm2的速度增加,因此土地复垦任务相当艰巨。最新颁布的《全国土地利用总体规划纲要 (2006-2020年)》明确规定,要积极开展工矿废弃地复垦,到2010年和2020年,通过工矿废弃地复垦补充耕地17万hm2(255万亩)和46万hm2(690万亩)。截至2005年底,全国已经安排国家投资土地开发、整理和复垦项目2325个,累计建设资金近300亿。大量项目已竣工进入运行阶段,然而,如此众多的土地复垦项目的实施是否带来应有的效益和有利的影响,项目决策是否正确、规划设计是否合理、预期目标和效益是否实现,目前尚未给出一个全面完整的回答。因此土地复垦项目后评价研究课题的开展成为一项较为迫切任务。基于此目的,本文采用熵权模糊综合评价和层次分析法相结合的方法进行采煤塌陷地土地复垦项目后评价。模糊综合评价法利用模糊隶属度理论把定性指标合理定量化,较好解决了现有评价方法中存在的指标单一、评价过程不合理的问题。而熵权法和层次分析法的融合则将主观判断与客观计算相结合,增加了权重的可信度。

2 熵权模糊综合评价的步骤

2.1 确定因素集U

“因素”是指人们考虑问题时的着眼点。对某一事物进行评价,若评价的指标因素 (着眼点)为n个,分别记为U1,U2,…,Un,则这n个评价因素便构成一个评价因素的有限集合:

在因素集中,应尽可能采用最少的因素来概括和描述问题,以达到简化评价运算的目的。本文根据系统性、完整性和科学性的要求,从经济后评价、生态后评价、社会后评价、过程后评价4方面来选取土地复垦项目后评价的指标。

(1)经济后评价因素。经济后评价是衡量土地复垦投资收益的重要指标,主要通过投入产出的分析手段,考察复垦项目在微观上的盈利能力以及在宏观上对国民经济的贡献程度。土地复垦项目经济后评价包括复垦成本、复垦后收益、风险水平、产业关联度等影响因子。复垦成本是指在整个复垦项目中所投入的直接和间接成本,包括人工费、材料费等。复垦后收益是指复垦完成后在复垦地上进行农业生产或从事其他行业所获得的净收益。风险水平是不同的复垦模式中,由于运作的不同、用途不同,存在着不同的管理风险和市场风险。产业的关联度是指对其他产业的带动作用,包括前向关联和后向关联。该指标主要衡量复垦所带来的间接经济效益。由于复垦后用途不同,所属产业也不同,因此产业的关联度不同,关联度大的,对其他产业的拉动作用大,间接经济效益就大,反之亦然。

(2)生态后评价因素。生态后评价是衡量土地可持续利用的重要指标。主要对复垦项目区域内大气环境、水资源、土壤肥力等的改善度进行评价,要求在保护和改善生态环境的前提下进行复垦,避免造成新的生态破坏。但是实践中一些不适当的措施,使农业生态系统的缓冲和补偿能力、抵御灾害能力及适应环境能力下降,土地复垦作为一项重要的对农田景观及其生态效应的环境改善行动,逐渐受到一些学者的关注。此次生态后评价指标包括空气质量改善度、土壤肥力改善度、矿井水资源化度3个因子。空气质量的改善主要监测复垦项目地区空气中污染物的含量,测算空气质量优良天数的比例。土壤肥力的改善,必须将土壤重构的这个过程视为废弃地生态复垦的主要步骤,将培育工程方法视为复垦地生态工程的一个重要组成部分。矿井水资源化度主要考察矿井水处理工艺、处理成本。

(3)社会后评价因素。社会后评价是衡量社会可持续发展的重要指标,是指对社会环境系统的影响和产生的宏观社会效应,即土地复垦项目为实现矿区经济发展、缓解工农矛盾等所作贡献与影响的程度。既有有形的社会影响效益,也有无形的社会影响效益;既包括与经济活动有关的社会影响效益,也包括与经济活动无关的社会影响效益。因此,社会影响后评价是土地整理项目影响后评价中一个极为重要的组成部分。包括基础设施的改善度、土地保障职能 (养老保障,失业保险或“退农保障”医疗保障功能)、农民安置状况等因子。

(4)过程后评价因素。项目过程后评价的任务是评价项目过程中各主要环节的工作成绩,分析和总结项目实施管理中的经验和教训。前期工作深度、工程施工质量、资金到位情况以及影响项目发挥效益的原因,几乎都能够在开发整理实施阶段得到反映。对建设过程阶段工作的整体后评价,要重点找出影响项目目标实现,造成超工期、超预算,或质量差、效益低的主要原因。

土地复垦项目的过程后评价是对照立项评估中可行性研究或规划设计中所规定的目标,对项目前期准备到实施结束整个项目实际执行过程的评价。为了保证国家的巨额投资能够取得应有的成效,建立从项目立项到竣工验收的一套合理、可行的标准非常必要。包括项目组织管理制度、竣工验收管理、工程建设目标控制等因子。组织管理制度后评价有组织领导和机构设置及制度建设与实施。资金使用管理包括资金拨付情况、资金管理、资金使用。工程建设目标控制指“三控两管”(进度控制、投资控制、质量控制、合同管理、信息管理)。竣工验收管理项目是指复垦项目是否符合国家有关规定,是否遵循有关部门规定的验收标准。

2.2 建立层次结构

在确定评价指标的基础上建立土地复垦项目后评价的层次结构图 (图1)。

2.3 确定评价集V

人们根据具体情况的需要,对单一因素做出不同程度的评价。通常表示为:

其中,m为评价等级。本文选取的评价集为:V={好,较好,一般,较差,差}。

图1 矿区土地复垦项目后评价因素层次结构

模糊综合评价是因素权重的单因素评价的复合作用。因此,权重集 (权重分配)的确定是十分重要的。以往单纯的模糊评价法在确定各指标权重时存在较大的主观性,大多数按照专家的经验或主观意识来确定,容易使最终结果与实际情况产生偏差甚至失真。本文采取熵权法和层次分析法来确定因素权重,可以避免这一缺陷。

熵权值的计算步骤如下:

(2)计算第i项指标的熵值:

(3)计算指标i的差异性因数:gi=1-ei。

2.5 构造判断矩阵

构造判定矩阵是针对上一层次某元素及本层次有关元素之间的相对重要性,假如 A层中某个元素Ak与下一层中元素B1,B2,…Bn有联系,可构造如表1判断矩阵:

表1 判断矩阵

其中,bij是对Ak而言,bij取1、3、5、7及他们的倒数,bij取不同的值 ,表示 Bi与Bj一样重要、重要一点、明显重要、重要得多。通过和积法计算特征向量和相应特征根,并进行一致性检验。2.6 专家评价

在介绍问题的有关背景、数据和情况的基础上,由专家们对反映问题因素进行模糊评价。通常可以采用“民意测验”方法来采集专家们的评价意见。

3 实例分析

3.1 项目概况

铜山县环抱徐州市区,是我国重要的煤炭生产基地和商品粮基地,全县总人口130万,其中农业人口115万,总面积20.8万 hm2,其中耕地约11.15万hm2。徐州矿区就坐落在该县境内。据统计,截至 2005年全县累计采煤塌陷土地6347 hm2。而且,塌陷区桥涵断裂、房屋倒塌、道路沉陷、交通破坏严重,严重影响当地居民的生活和生产。

本文所选两个土地复垦项目 (柳新项目、夹河项目)均位于铜山县境内。柳新项目实施前,项目区塌陷地常年积水面积约120 hm2,积水平均深度2 m,1万余人无地可耕,由于耕地面积急剧减少,造成工农业争地,闲置劳动力无所事事,给社会增加了不安定的因素。经过调查研究,该项目利用塌陷区发展大规模养殖业,在大面积深水塌陷区水面发展网箱养鱼;在较浅塌陷区水面建设精养鱼塘;用煤矸石填埋塌陷区覆土造田获得的耕地种植蔬菜和农作物;用煤矸石填埋塌陷区获得的建筑用地建设养殖场,发展牧畜养殖业,将饲料加工调制利用。夹河项目区属于深度积水塌陷区,项目实施前塌陷区深度约3 m,杂草丛生,污水横流,人均耕地严重不足,采煤塌陷区往往只采用粗放利用方式,土地收益养活不了农民。鉴于此,项目依据“突出造地,规模经营,建立排灌系统”的原则,采用疏通水利法将积水排出,使耕地恢复;利用挖地垫高法,将地面适当抬高 (不抬至原标高),使积水地区部分抬田,部分改造成养殖水面。柳新、夹河土地复垦项目概况见表2。

表2 柳新,夹河土地复垦项目概况

3.2 确定因素集与权重集

将土地复垦项目后评价因素指标进行分类,根据实际情况和相关准则,运用熵权法和层次分析法,确定权重,先用层次分析法确定主观权重a1,再用熵权法确定客观权重a2,最终得出综合权重:

这种方法将主观判断与客观计算相结合,增强了权重的可信度。因素与权重表见表3(均进行了一致性检验)。

表3 因素与权重表

3.3 确定评价集

根据项目的实际情况和专家意见,将土地复垦项目后评价等级分为5个等级,即V={好,较好,一般,较差,差}。评价等级分值表见表4。

表4 评价等级分值表

3.4 建立模糊评价矩阵

通过对复垦项目实地资料的收集整理,分别确定此项目的单因素评价模糊矩阵。

3.5 综合评价

对于评价对象,模糊评价结果为:先对经济后评价、生态后评价、社会后评价、过程后评价4个二级因素做二级模糊评价,再对土地复垦项目进行一级评价。

二级模糊评价:

因此,柳新采煤塌陷地土地复垦项目各层次最终得分结果为:

同理可得:U2=79.60,U3=80.06,U4= 76.80。

而一级综合评价结果为:

采用同样方法计算出夹河采煤塌陷地土地复垦项目一级评价结果为:U=78.40,各层次最终得分结果分别为:U1=74.52,U2=78.04,U3= 76.80,U4=75.70。

通过对比评价可以看出,柳新复垦项目综合得分为80.30,说明项目实施后,整体效益良好,较好的实现了预期目标,复垦模式的选取适当,而夹河复垦项目综合得分为78.40,复垦效益一般,没有达到预期效果,复垦模式有待改进;社会后评价方面,柳新得分为80.06,效果较好,表明项目的实施较好的缓解了工农矛盾,对社会产生了有益影响,夹河得分76.80,效果一般,社会矛盾虽未被激化,但是仍值得反思;经济后评价得分柳新78.65优于夹河74.52,主要是柳新复垦项目晚于夹河复垦项目,复垦技术和工艺上有了提高,但是二者效果均为一般,说明在技术层面上还有继续提升的空间;生态后评价得分分别为79.60、78.04,二者相差不大,说明生态保护已经日益得到人们的重视,但是程度远远不够;过程后评价得分分别为76.08、75.70,这一环节总体得分最低,说明项目过程管理没有得到应有的重视,从项目立项到竣工验收没有一套行之有效的评价标准,不利于项目管理工作的开展。

4 结论

有关采煤塌陷地复垦的研究虽然很多,但专家和学者们大部分是从技术层面对塌陷地复垦进行的研究,从全过程对土地复垦项目后评价的研究不多。本文在现有研究成果的基础上,结合铜山县采煤塌陷地土地复垦项目后评价得出以下结论。

(1)对土地复垦潜力进行分级评价时,需要考虑的因素很多,且根据各因素确定的分级界限具有模糊性,所以利用模糊综合评价方法是评价一个地区土地复垦潜力的有效途径。

(2)利用熵权法与层次分析法可以较好的将主观判断与客观计算相结合,增强了权重的可信度。

(3)项目过程后评价环节的引入,有助于分析和研究项目预计建设目标与实际建设目标的偏差,为今后进一步改进项目管理工作积累了经验。同时改变了以往土地复垦项目评价重复垦结果,轻复垦过程的模式。进一步完善了项目后评价的现有理论及方法体系。

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A study on mine site land subsidence rehabilitation project post assessment

Zhang Xin,Dong Jihong

(School of Environment and Surveying Engineering,China University of Mining and Technology,Xuzhou,Jiangsu province 221116,China)

TD99

A

张新 (1986-),男,汉族,湖南岳阳人,硕士研究生,研究方向为矿山生态。

(责任编辑 张艳华)

国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAC09B02-02)