基于层次分析法的某地生活垃圾填埋场选址适宜性评价
2019-11-12侯涛
侯涛
摘要:以某拟选址的生活垃圾填埋场为例,通过查明场地所在地经济、交通、气候条件、自然地理条件、环境保护条件及水文工程地质条件等诸多因素影响。鉴于层次分析法在多目标决策分析方面的成效,将其运用到该生活垃圾填埋场选址评价中,对生活垃圾填埋场选址进行适宜性评价。
关键词:生活垃圾填埋场;层次分析法
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
生活垃圾填埋場场址选择一般除了要考虑环境地质条件外,还要综合考虑当地经济、交通、地形、气候情况、水文条件等因素。目前垃圾填埋场选址方法有灰色聚类法、模糊综合评判法、地理信息系统(GIS)以及层次分析法(AHP)等。本文以某生活垃圾填埋场地选址为例,采用层次分析法对其选址适宜性进行评价。
2.研究区概况
研究内地貌类型以剥蚀残丘和山间谷地为主,根据区域地质与水文地质资料,研究区基本构造形态为一单斜构造,褶曲不发育,未见较大的活动性断层。揭露地层主要有泥盆系(D)和第四系(Q)地层。地下水类型主要为层状岩类基岩裂隙水,含水岩组由泥盆系碎屑岩组成,岩性为粉砂岩。主要含水段为各类岩石强~中风化岩段及断裂破碎带。岩石裂隙普遍较发育,其透水性较好,单井涌水量为49.85m3/d,富水性贫乏。其富水性贫乏。研究区包气带岩土层的防渗性能中等~强,以中等为主。
3.生活垃圾填埋场选址适宜性评价
(1)层次分析法概述。层次分析法(Analytic Hierarchy Process,简称AHP)是美国运筹学家沙坦(T.L.Saty)于20世纪70年代提出的,本身即是一种定性与定量结合的多目标决策分析方法。特别是将决策者的经验判断给予量化,对多目标(或因素)结构复杂且又缺少必要的数据的情况更为实用,这种方法在各个领域的应用发展相当迅速。本文对某地生活垃圾填埋场选址适宜性评价的基本思路是:先根据研究区所处的城市规划、交通运输条件、环境保护、环境地质条件等,把各层次的各种因素进行量化处理,得出每一层各因素的相对权重,根据这些权重进行评判。利用层次分析法求得各因素权重结合评价模型即可对填埋场适宜性进行综合评价。
(2)递阶层次结构的建立。设目标层为A、制约因素层B以及制约因素层C,分别对应最高层、中间层和最底层,则目标层A为生活垃圾填埋场场地适宜性评价,制约因素层B为场地适宜性的影响因素,制约因素层C为场地适应性影响因子的细化,即隶属于B。
(3)适宜性评价等级划分。根据有关研究成果和成功的实践经验,本文生活垃圾填埋场选址适宜性的等级标准采用百分制。评价等级标准如表1所示。
(4)适宜性评价的具体标准。垃圾填埋场场地适宜性评价标准宜采用相对权重的形式表示,目的是为了与广义目标函数所定义的适宜性的数学模型及层次分析法计算方法的权重配套使用。
(5)适宜性评价构造判断矩阵及理论权重计算:1构造判断矩阵。各影响条件重要性排序为:环境地质条件>环境保护条件>交通运输条件>建场条件>社会环境影响。根据这种排序,构造了下列目标层A与制约因素层B之间的A-B判断矩阵:
2理论权重的计算。按照上述方法,计算得:-ω=-ω,-ω,-ω,-ω,-ωT=[2.605,1.643,0.9995,0.6060,0.3840](12345)T归一化处理后,求得B相对于A层的权重:
-ω=[0.4170,0.2630,0.1600,0.0970,0.0615]
计算判断矩阵的最大特征值λmax
Α-ωt=[1.9370,1.3550,0.8840,0.5270,0.2950]这样一来,判断矩阵的最大特征值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经过CR、CI一致性检验,表明上述判断矩阵一致性较好,相对权重计算正确。3各条件及其制约因素权重。各条件所占的权重依次为:0.417、0.2630、0.1600、0.0970、0.0615。用同样的方法可计算得到第二层子制约因素对第一层制约因素之间的相对权重。
地质环境条件的子制约因素C1、C2、C3、C4、C5分别对应的相对权重为:0.1、0.4、0.2、0.15、0.15。环境保护条件的子制约因素中,我们认为依重要性排序为土地利用价值>与地表水距离>与周边村庄距离>常年风向影响,则其相对权重分别为:0.545、0.233、0.138、0.0837。交通运输条件的子制约因素C1、C2分别对其相对权重为:0.5、0.5。建场条件的子制约因素C1、C2分别对其相对权重为:0.5、0.5。社会影响条件的子制约因素C1、C2分别对其相对权重为:0.5、0.5。
(6)评价结果。应用层次分析法对研究区进行评价,评价结果详见表2所示,根据评价结果得出各个影响因素综合评价得分为65.22,根据适宜性等级标准(表1),得出擬选生活垃圾填埋场为基本适宜建设场区
4.结论
本文以某拟选生活垃圾填埋场为例,在分析研究区地质与水文地质条件的基础上,确定填埋场适宜性影响因素为填埋场规模、运输条件、环境条件、建场条件和地质条件,运用层次分析法建立递阶层次结构和判断矩阵并计算各层素的相对权重,依据填埋场的建设情况和相关规范、标准,确定制约子因素的实际贡献权重,并结合广义目标函数的数学模型,综合评价了拟选生活垃圾填埋场的适宜性。评价结果表明,该拟选址的垃圾填埋场评价总分为65.22,是一个基本适宜建设场区。
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