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        堤防工程系統(tǒng)環(huán)境影響評(píng)價(jià)探討

        2013-07-10 02:34:58楊建貴談善斌景衛(wèi)華唐延鋒
        江蘇水利 2013年3期
        關(guān)鍵詞:堤防環(huán)境影響環(huán)境

        楊建貴 談善斌 景衛(wèi)華 唐延鋒

        (南京市長(zhǎng)江河道管理處,江蘇南京 210011)

        長(zhǎng)期以來(lái),各地對(duì)堤防工程的積極作用認(rèn)識(shí)比較充分,對(duì)其可能產(chǎn)生的負(fù)面效果很少關(guān)注,對(duì)堤防工程的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題開展的研究較多,且這些研究基本上以單項(xiàng)工藝、單項(xiàng)技術(shù)、單個(gè)護(hù)岸型式為主,而對(duì)江河堤防工程進(jìn)行系統(tǒng)環(huán)境分析、比較、評(píng)價(jià)的研究工作較少,這在一定程度上影響了堤防工程建設(shè)的健康發(fā)展。為使江河堤防工程系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展更健康、更完善,并與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展更加協(xié)調(diào),有必要對(duì)現(xiàn)已初步形成的南京市江河堤防工程系統(tǒng)進(jìn)行環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究。通過(guò)采用類比調(diào)查等技術(shù)手段,評(píng)價(jià)工程整治過(guò)程中對(duì)堤防工程區(qū)的地質(zhì)環(huán)境、水環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境的影響范圍和程度,診斷現(xiàn)狀存在的主要環(huán)境問(wèn)題,以便依據(jù)有關(guān)法律、法規(guī)以及技術(shù)規(guī)范的要求,結(jié)合本地自然、社會(huì)環(huán)境特征,提出堤防運(yùn)行管理中應(yīng)該注意的問(wèn)題與相應(yīng)的保護(hù)措施,實(shí)現(xiàn)堤防工程的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益的全面協(xié)調(diào)。

        1 環(huán)境影響評(píng)價(jià)內(nèi)容和方法

        1.1 評(píng)價(jià)內(nèi)容

        堤防工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)涉及地質(zhì)環(huán)境、水環(huán)境、社會(huì)環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等諸多方面,每一個(gè)方面的影響需通過(guò)許多因素進(jìn)行分析,而所有因素又可通過(guò)若干相關(guān)的具體指標(biāo)來(lái)表征。因此,可以構(gòu)建堤防工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)系統(tǒng),其層次結(jié)構(gòu)組成情況如圖1所示。

        圖1 環(huán)境影響評(píng)價(jià)層次系統(tǒng)

        1.2 評(píng)價(jià)方法和模型

        堤防工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)是一項(xiàng)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)工作,評(píng)價(jià)采用的指標(biāo)應(yīng)綜合分析區(qū)域社會(huì)、地質(zhì)和生態(tài)環(huán)境的具體情況,按科學(xué)、實(shí)用、簡(jiǎn)明的原則進(jìn)行選取。

        對(duì)綜合利用水利項(xiàng)目而言,由于指標(biāo)多,內(nèi)容復(fù)雜,定量與定性指標(biāo)互相交叉,需采用多層次模糊綜合評(píng)價(jià)法。

        1.2.1 多層次模糊綜合評(píng)價(jià)法操作步驟

        明確問(wèn)題→建立層次結(jié)構(gòu)→標(biāo)度→構(gòu)造判斷矩陣→層次排序計(jì)算和一致性檢驗(yàn)(權(quán)重計(jì)算)。

        1.2.2 最大特征根及一致性檢驗(yàn)方法

        在評(píng)價(jià)中引入模糊集理論,稱之為多目標(biāo)模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)。由于堤防工程等水利建設(shè)項(xiàng)目對(duì)社會(huì)產(chǎn)生各種影響的判斷具有一定的模糊屬性,因此,進(jìn)行模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)有利于得出比較客觀的結(jié)論。

        設(shè)U為指標(biāo)集,V為評(píng)價(jià)集,即評(píng)價(jià)等級(jí)的集合,且 U={U1,U2,…,Um},V={V1,V2,V3,V4,V5}={很好,較好,一般,較差,很差},又設(shè)R為對(duì)m個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)所得的總評(píng)價(jià)矩陣,R=(rij)mn,即:

        其中,Ri={ri1,ri2,…,rin}(i=1,2,…,m)為相對(duì)于指標(biāo)Ui的單因素模糊評(píng)價(jià),它是評(píng)價(jià)集V上的模糊子集,rij為相對(duì)于第i指標(biāo)Ui給予評(píng)語(yǔ)V(jj=1,2,3,4,5)的隸屬度。

        再設(shè)權(quán)重集合 A={a1,a2,…,am}是指標(biāo)集U上的模糊子集,它反映各項(xiàng)指標(biāo)的重要程度,其中,aj為指標(biāo)Ui的權(quán)值,且有ai=1,ai≥0,即:各指標(biāo)的權(quán)值應(yīng)滿足歸一化的要求。

        模糊綜合評(píng)價(jià)B是評(píng)價(jià)集V上的模糊子集,有

        1.2.3 多層次模糊綜合評(píng)價(jià)法模型

        (1)確定各指標(biāo)的權(quán)重。指標(biāo)權(quán)重反映各個(gè)指標(biāo)的重要程度,可用層次分析法確定。先建立梯階層次結(jié)構(gòu),將評(píng)價(jià)目標(biāo)層次化;再構(gòu)造兩兩比較判斷矩陣,對(duì)同一層次指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較;然后計(jì)算各指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重,進(jìn)行歸一化處理并通過(guò)一致性檢驗(yàn)后,得出各級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重A。

        (2)進(jìn)行單因素模糊評(píng)價(jià)。即:從一個(gè)指標(biāo)(Ui)出發(fā)進(jìn)行評(píng)判,確定被評(píng)價(jià)的項(xiàng)目或方案對(duì)評(píng)價(jià)集各元素的隸屬程度。對(duì)于定性分析指標(biāo),采用模糊統(tǒng)計(jì)方法或逐級(jí)估量法確定其與評(píng)價(jià)集的隸屬關(guān)系。模糊統(tǒng)計(jì)是請(qǐng)參與評(píng)價(jià)的各位專家,按劃定的5個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)(很好,較好,一般,較差,很差)給各評(píng)價(jià)指標(biāo)確定等級(jí),然后依次統(tǒng)計(jì)各指標(biāo)評(píng)價(jià)等級(jí)Vj的頻數(shù)mij,計(jì)算各指標(biāo)的隸屬度rij:

        式中:

        mij—Ui屬于評(píng)價(jià)等級(jí) Vj的次數(shù);

        n—參與評(píng)價(jià)專家的人數(shù)。

        由此可得到相對(duì)于指標(biāo)Ui的單因素模糊評(píng)價(jià) Ri={ri1,ri2,ri3,ri4,ri5}。對(duì)于可定量的指標(biāo),根據(jù)其具體性質(zhì)確定指標(biāo)的模糊分布函數(shù),再根據(jù)實(shí)際指標(biāo)值,對(duì)應(yīng)指標(biāo)隸屬關(guān)系圖,即可得出相應(yīng)的隸屬度,從而得出定量指標(biāo)的單因素評(píng)價(jià)Ri。

        (3)進(jìn)行多層次模糊綜合評(píng)價(jià)。根據(jù)單因素模糊評(píng)價(jià)結(jié)果,考慮權(quán)重因子,逐層次應(yīng)用綜合評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行運(yùn)算,可得到總目標(biāo)層的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。

        2 環(huán)境影響識(shí)別和評(píng)價(jià)

        2.1 地質(zhì)環(huán)境影響

        影響堤防工程環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題產(chǎn)生的主要因素是自然地質(zhì)環(huán)境特征和堤防工程所采取的工程措施。自然地質(zhì)環(huán)境特征包括水文工程地質(zhì)條件和主要工程地質(zhì)問(wèn)題,如:地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、物理力學(xué)性質(zhì)、水文地質(zhì)等。堤防工程所采取的工程措施如垂直截滲、水平防滲鋪蓋等,不同的工程措施的施工工藝流程不同,影響范圍及作用機(jī)理也不同,因而產(chǎn)生的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題也不同。一是地下水的正常排泄引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題;二是開采筑堤建材引起的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題。

        2.2水環(huán)境影響

        水環(huán)境影響評(píng)價(jià)是環(huán)境影響評(píng)價(jià)的重要組成部分,它是以水環(huán)境為研究對(duì)象,提出各種減緩措施,把對(duì)環(huán)境的不利影響減少到最低程度的活動(dòng)。堤防工程對(duì)于水環(huán)境的影響主要在于開采筑堤時(shí)對(duì)水質(zhì)環(huán)境的破壞,以及堤防工程修建后城市居民生活用水及工業(yè)排水對(duì)河流水質(zhì)的污染,因此,在水環(huán)境的影響評(píng)價(jià)中對(duì)水質(zhì)環(huán)境進(jìn)行著重評(píng)價(jià)。

        水域的自然條件決定了流域水環(huán)境的承載潛力,而能否充分利用水環(huán)境的承載潛力并保持在合理的承載范圍之內(nèi),主要取決于人類活動(dòng)對(duì)水環(huán)境的利用方式、作用強(qiáng)度以及采取減緩不利影響措施的效果。針對(duì)堤防工程對(duì)水環(huán)境的影響,依據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838-2002)中的指標(biāo)對(duì)區(qū)域水體進(jìn)行評(píng)價(jià),選擇主要指標(biāo)為:一是河流水域COD濃度與標(biāo)準(zhǔn)濃度之比;二是人均廢水排污量[L/(人·d)];三是地面水劣V(含)類斷面比例(%)。

        2.3 社會(huì)環(huán)境影響

        堤防工程在建設(shè)過(guò)程中不僅為城市提供了安全保證,美化了河道兩岸的環(huán)境,而且在很大程度上促進(jìn)了城市的發(fā)展,使得人民有了穩(wěn)定的生存環(huán)境,阻止了洪水泛濫,提高了人民的壽命,保障了社會(huì)的安定團(tuán)結(jié)。另外,由于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,使得人民對(duì)堤防的安全風(fēng)險(xiǎn)有了足夠的認(rèn)識(shí),不但促進(jìn)了堤防工程的維護(hù)與改造建設(shè),同時(shí)也為廣大人民提供了就業(yè)的機(jī)會(huì)。

        一是社會(huì)穩(wěn)定和安定評(píng)價(jià)指標(biāo),評(píng)價(jià)單項(xiàng)基本指標(biāo)包括人口失業(yè)率、城市化水平增長(zhǎng)效果、消費(fèi)水平增長(zhǎng)效果三項(xiàng);二是經(jīng)濟(jì)建設(shè)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo),評(píng)價(jià)單項(xiàng)基本指標(biāo)包括當(dāng)?shù)匚赓Y變化率、水景觀及水文化營(yíng)造程度;三是短期就業(yè)或長(zhǎng)期就業(yè)指標(biāo),評(píng)價(jià)單項(xiàng)基本指標(biāo)包括項(xiàng)目直接就業(yè)效果、項(xiàng)目間接就業(yè)效果、新增就業(yè)率;四是人口指標(biāo),評(píng)價(jià)單項(xiàng)基本指標(biāo)包括人口預(yù)期壽命、人口增長(zhǎng)率、疾病傳播指數(shù)。

        2.4 生態(tài)環(huán)境影響

        堤防工程建設(shè)在取得巨大社會(huì)效益的同時(shí),也不可避免的對(duì)環(huán)境造成不利影響。堤防對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在堤防的生態(tài)性、親水性和景觀性。

        堤防的生態(tài)性指標(biāo)包括水生物多樣性指數(shù)、生態(tài)需水保證率(%)、單位面積河岸帶長(zhǎng)度(km/km2);堤防的親水性指標(biāo)包括水土流失率(%)、富營(yíng)養(yǎng)化水平;堤防的景觀性指標(biāo)包括綠化面積、景觀穩(wěn)定性。

        表1 堤防工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)匯總表

        3 堤防工程系統(tǒng)環(huán)境影響綜合評(píng)價(jià)

        通過(guò)較為全面地分析堤防工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)的指標(biāo)選取問(wèn)題,對(duì)堤防工程的地質(zhì)環(huán)境影響、水環(huán)境影 響、社會(huì)環(huán)境影響和生態(tài)環(huán)境影響進(jìn) 行綜合評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)論見表1。

        4 結(jié)語(yǔ)

        本文從地質(zhì)環(huán)境、水環(huán)境、社會(huì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境角度,提出了堤防工程系統(tǒng)環(huán)境影響的多層次評(píng)價(jià)體系, 包括具體的評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)指標(biāo),同 時(shí)建立了模糊綜合評(píng)價(jià)法模型,為未來(lái)在堤防建設(shè)中開展環(huán)境影響評(píng)價(jià)研究提供參考。

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