基于未确知测度理论的大型水利枢纽工程施工环境保护评价

贾海鹰

(河北省子牙河河务管理中心，河北 衡水 053000)

我国“十四五”发展规划明确提出统筹推进传统基础设施和新型基础设施建设，坚持尊重责任、顺应自然、保护自然的可持续发展战略，构建生态文明体系，推动我国经济社会发展的全面绿色转型[1-2]。大型水利枢纽工程是基础设施建设的重要组成部分，在保障民生、推动经济发展和社会稳定方面发挥着巨大效益。大型水利枢纽工程建筑规模巨大，势必对环境造成一定的影响，尤其在工程的施工阶段，环境保护不到位，可能引发严重的环境破坏事件。为落实我国“十四五”发展规划精神和发展战略，促进我国水利建设的绿色可持续发展，有必要重点关注大型水利枢纽工程施工阶段的环境保护工作[3]。

基于此，结合科学的理论方法，尝试构建大型水利枢纽工程施工环境保护评价体系，为促进水利枢纽工程施工绿色可持续发展提供参考。

1 大型水利枢纽工程施工环境保护评价指标体系

1.1 构建原则

大型水利枢纽工程施工环境保护评价指标体系中包含多重指标，指标层、指标之间互相联系又不相同，为了构建的指标体系能够全面客观的反映出大型水利枢纽工程施工环境特点，选择指标时遵循以下原则。

(1)科学性。主要表现为指标的来源有据可依，指标体系的最终目的与评价目的相符合，即保护环境。指标的数量要合理，重点关注施工过程中关于环境保护的重难点问题，保证指标具有一定的现实意义[4-5]。

(2)系统性。大型水利枢纽工程施工是一个复杂的系统工程，评价工作同样如此。在构建评价指标体系时要对评价方式、评价目的及影响因素之间的关联性等进行系统整合，形成一个完善的系统。确保能够从不同的方面准确的反映评价对象的实际情况[6]。

(3)针对性。由于大型水利枢纽工程具有施工工艺复杂、占地范围大、施工周期长等特点，与其他建筑工程存在较大的差异，选取评价指标时重点考虑差异性，即除普适性的评价指标之外，还包括符合大型水利枢纽工程特点的特殊指标。

(4)可行性。选取指标时，关于指标的资料要容易收集，来源可靠；同时，选取的指标都须有相关规范标准或许可参考的资料量化分级，保证选择的指标在评价方面具有可操作性[7]。

1.2 大型水利枢纽工程施工环境保护评价指标体系

为了保证指标体系构建的合理性与实用性，首先根据相关规范标准对指标进行初步识别，如《建设项目环境影响评价技术导则总纲》《建筑工程绿色施工评价标准》及《建筑项目环境风险评价技术导则》等；接着，结合大型水利枢纽工程施工环境保护特点，对评价指标进行补充，征求相关专家的意见，对指标进行删减和完善，分析其信效度，构建完善的大型水利枢纽工程施工环境保护评价指标体系，具体见表1。

表1 大型水利枢纽工程施工环境保护评价指标体系

2 大型水利枢纽工程施工环境保护评价模型

2.1 基于EW-AHP法的指标权重确定

为了避免单一方法计算指标权重具有的客观性或者主观性太强的问题，本文拟采用EW-AHP法计算指标权重。

2.1.1 客观权重计算

采用熵值法(Entropy Method-EW)计算客观权重，具体如下。

构建评价矩阵：

(1)

对指标进行无量纲化处理：

(2)

(3)

则可得到指标经过处理后的矩阵：

(4)

计算指标熵值：

(5)

计算指标的变异系数：

αi=1-ei

(6)

计算熵权：

(7)

2.1.2 主观权重计算

采用层次分析法(Analtic Hieraichy Procesys-AHP)计算指标主观权重，具体如下。

构造评价判断矩阵：

(8)

式中，A—判决矩阵；aij—第i个指标重要程度与第j个指标重要程度之比。

计算指标权重：

(9)

一致性检验：

(10)

(11)

当CR<0.1时，说明符合一致性检验，如果CR≥0.1，需要对数据进行相应的调整。

2.1.3 主客观权重组合赋权

对主客观权重进行组合赋权：

w组合=αθA+βwE

(12)

其中，α+β=1。

2.2 基于未确知测度理论的大型水利枢纽工程施工环境保护评价模型

未确知测度模型是一种不确定性分析方法，能够对大型水利枢纽工程施工环境保护评价指标进行定量评价。假设一共有m个研究对象，研究空间为X={X1，X2，…，Xm}，其中，Xi表示空间中的第i个评价对象，如果每个评价对象有n个指标，则Xi的指标空间为Ai={Ai1，Ai2，…，Ain}，则Xij表示空间中的第i个评价对象第j个指标评价值。因此，X所有未知的集合称之为未确知区间。

首先，进行单指标未确知测度，构造测度矩阵，如下所示：

(13)

同时，本文拟采用直线法构造出测度函数，如下所示：

(14)

(15)

将评价值带入测度函数公式，则有：

(16)

(18)

(19)

(20)

其次，为了能够正确的反映出大型水利枢纽工程施工环境保护水平，本文引入多指标未确知测度进行评价，其计算公式如下：

(21)

构建多指标测度矩阵：

(22)

将一级评价指标引入多指标测度矩阵，计算综合测度，形成综合测度向量矩阵：

μ={μ1，μ2，…，μs}

(23)

最后，进行置信度识别及排序，及对指标的未确知重要度进行排序，确定各个指标的重要度。

3 实证分析

3.1 献县枢纽工程概况

献县枢纽位于献县县城西北，主要任务是上承滹沱河、滏阳河、滏阳新河来水，使洪水主要由子牙新河下泄，控制子牙河不再担负主要的泄洪任务，只作为供水、排水及相机泄洪的河道。利用进洪闸和节制闸调节控制子牙新河和子牙河泄量，实现通过子牙河供水兴利和相机泄洪的作用。献县枢纽隶属河北省子牙河河务中心，由献县枢纽管理所负责管理运行。枢纽自建成运行以来，建立了各项规章制度，包括工程日常维护管理制度、工程安全操作制度、闸门启闭规程等，保障了枢纽的安全运行，发挥了各方面的效益。

3.2 指标权重计算结果

根据EW-AHP法计算献县枢纽工程施工环境保护评价指标权重，计算结果见表2。

表2 评价指标权重计算结果

3.3 评价结果及分析

将计算出的组合权重和一级指标测度矩阵带入，求出做指标综合测度向量矩阵，求得的一级指标权重为：

ωi=(0.219，0.092，0.114，

0.185，0.298，0.092)

则综合未确知测度评价向量：

μ=(0.001，0.039，0.358，0.477，0.119)

取λ=0.7，对综合测度向量进行置信度识别，可得：

K0=min{0.001+0.039+0.358+

0.477+0.119>0.7}=4

可以看出献县枢纽工程施工环境保护评价等级为C4级，属于良好等级。

同时，对评价指标进行排序，具体结果见表3。

表3 献县枢纽工程施工环境保护评价一级指标未确知重要度排序

根据结果可知，献县枢纽工程施工环境保护评价等级为C4级，结果为良好，这与献县枢纽工程施工环境保护实际情况相符合。同时，对未确知重要度排序可知，排名第一的是生态破坏未确知重要度，主要是由于献县枢纽工程施工在开挖过程中采用了植被修复技术，增加了人工鱼巢等对水生生物进行保护，这也说明了该方案的可行性。根据评价结果可以看出，献县枢纽工程施工环境保护还有一定的进步空间。进一步对施工过程中的环境保护措施进行分析，切实提高环保等级。

4 结论及建议

大型水利枢纽工程在农业灌溉、工业用水、防洪抗旱和居民供水等方面做出了巨大的贡献，其重要程度不言而喻。同时，大型水利枢纽在施工过程中对环境造成的破坏也不应被忽略。本文基于实际情况结合科学方法构建了大型水利枢纽施工环境保护评价体系，有利于促进我国水利事业的健康发展，构建工程与自然的和谐关系。同时，建议重视大型水利枢纽工程施工环境保护评价工作，严格按照相关标准指标评价方法。最后，本研究还存在不足之处，如选取的评价指标主要来自于工程实例，理论层面的分析较少，应进一步完善研究内容。