利用AHP方法评价溢流堰对环境的影响研究

2018-05-04练玉琴陈云兰施安康

城市道桥与防洪 2018年4期

练玉琴，陈云兰，施安康

（上海陈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见的水利设施。溢流堰的主要功能为：调蓄水体以保证河道水位，从而实现水量的含蓄功能[1]。溢流堰在建设阶段往往会对环境造成一定的影响。因此，如何正确评估溢流堰建设对周边环境的影响成为亟待解决的问题。

实际上，溢流堰在建设阶段对环境的影响往往是多方面的。目前，难以通过定量的计算与监测进行评判。现有对诸如多目标的问题通常会采用层次分析方法（Analytic Hierarchy Process, AHP）来进行评定[2]。为此，本文利用AH P作为评判工具以评价溢流堰在建设期间对周边环境造成的影响，以期为溢流堰施工阶段调控污染、加强环保措施提供理论依据。

1 评价方法

1.1 试验方法

试验点位于流经某市的公园水体上的溢流堰。该溢流堰建设周期为2个月。施工期间，重点测定溢流堰对水环境、地质环境、大气环境（中间层）的影响。其中，水环境重点考察的内容为：溢流堰建设期间的水质、含沙量、流速和渠化河道（方案层）；地质环境重点考察的内容为：溢流堰建设期间对周边坡岸的淹没与回灌情况（方案层）；声环境重点考察的内容为：溢流堰建设期间工地噪音与声污染情况对周边公园的影响（方案层）。

1.2 层次分析模型的建立

通过对上述指标的考察从而建立起水环境、地质环境、大气环境3类，共计8个指标。所构建的层次分析模型如图1所示。

图1 层次分析模型

层次模型从中间层开始，对下辖的因素的重要性利用专家法进行比较，比较完成后构造矩阵。其中，1为重要性相同；3为重要性稍强；5为重要性影响强；7为重要性影响明显增强；9为重要性绝对的强。2，4，6，8表示重要性之比在上述两个相邻等级之间。倒数表示重要性的互反数[3]。

对所构建的矩阵进行计算，计算出最大特征根及对应的特征向量，再利用一致性指标进行检验，检验阈值设定为0.1。若阈值低于0.1则接受结果。反之，则重新构造矩阵。

2 结果与讨论

2.1 专家法对指标赋值与计算

溢流堰施工阶段通过对周边的环境评价所采集的数据进行专家打分，以取得指标的相对重要性。赋值结果如表1所列。

表1 水环境中间层赋值表

地质环境中回灌相对于淹没的重要性于声环境中工地噪音相对于声污染的重要性均为3。中间层对决策目标的赋值如表2所列。

表2 中间层对目标层赋值表

以上述所构建的中间层与方案层的重要性比较赋值计算判断矩阵得出其一致性计算结果为0.003 6，远低于设定的阈值。则接受该项计算结果并认可相对应的赋值情况。

2.2 权重计算

通过对判断矩阵进行归一化计算可以得出：水质、含沙量、流速、渠化河道、淹没、回灌、工地噪音与声污染所占比重分别为 0.214 4、0.122 4、0.044 7、0.062 7、0.020 9、0.062 7、0.354 1、0.11 8。通过归一化结果可知在整个溢流堰施工阶段噪音污染和水质是引起环境问题的主要因素。因此，在建设期应注意控制施工时对水体的污染，减小施工时对下游水体的影响。另外，由于河道周边为开放公园，客流量较大，宜将施工时间进行调整，避开客流高峰期。从而将声污染控制在最小的范围内。

其次，还需要注意的是在施工阶段对含沙量与声污染的变化。其中，在溢流堰施工期间，河道水体主要由旁边的泄洪渠通过。故上游水体中所携带的泥沙极有可能在泄洪渠的河段出现沉积现象，从而影响到正常的河水通过。因此，需要及时观察泄洪渠中泥沙的沉降情况。除此之外，当处于雨季时节，河道往往会接收附近公园与路面的雨水。其中，初期雨水中所携带的泥沙亦需要充分考虑，可适当地为溢流堰增添诸如纱网、浮杆等简易的拦截设施，从而降低对下游水体的污染。声污染在施工阶段对整个的环境也具有不容忽视的影响，特别是在施工阶段的物料运输、拆除等工序应做好适当的降噪措施。

渠化河道、回灌、流速和淹没等指标尚不会对环境造成显著影响。这主要是由于：一方面，该河道水体流量较小，其上游主要源于再生水厂的中水补水，具有流量小、较为稳定的特点。所以河道内水体流速稳定，在非极端天气下并不会出现回灌现象的发生。另一方面，由于河流的性质为景观水体，其周围已做好完善的护坡措施并修筑了调蓄与构筑物，能充分地防止淹没和回灌的现象发生。

2.3 改进措施

为进一步考察中间层中各个主要的问题的对策与解决方案，对判断矩阵中进行敏感性分析，以获得最主要的因素。其结果如图2～图4所示。

图2 方案与水环境的敏感性变化曲线图

图3 方案与地质环境的敏感性变化曲线图

图4 方案与声环境的敏感性变化曲线图

由上述敏感性分析可知：水质、回灌、工地噪音分别是水环境、地质环境与声环境中需要重点关注的环境问题。对上述指标采取合理的控制措施能在很大程度上抑制对环境带来的破坏。例如：设置简易的临时拦污措施以减缓施工阶段和特殊工况下对水体的水质污染。错时施工以降低工地噪音对周边人居环境的干扰。合理调度河道上的水工建筑物以消除回灌的发生。