孫安冬 冉云龍

（河南水利投資集團(tuán)有限公司）

1 引言

熱帶雨林在中國(guó)主要分布在海南南部和云南的西雙版納，其分布的區(qū)域內(nèi)氣候終年高溫多雨，植物種類(lèi)豐富，生物作用十分強(qiáng)烈，地勢(shì)較為險(xiǎn)峻，較大年平均降雨量和頻繁的人類(lèi)活動(dòng)等使熱帶雨林區(qū)內(nèi)屢屢出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，給生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、熱帶雨林景觀及人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了很大威脅。因此，滑坡防治刻不容緩。

滑坡是坡體內(nèi)部分土體或巖體發(fā)生水平或垂直位移的變形現(xiàn)象，可由多種因素引起，有時(shí)甚至由于人為活動(dòng)而加劇。為了更好地認(rèn)識(shí)和減少滑坡災(zāi)害，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)、定期、科學(xué)的防治。在滑坡防治中，不同的治理方案對(duì)治理效果、工程投資和環(huán)境影響等不盡相同，不僅要考慮治理效果，還要考慮滑坡地區(qū)的生態(tài)結(jié)構(gòu)。生態(tài)型滑坡治理不僅可以保護(hù)坡面和防止坡體塌方，還能起到保護(hù)生態(tài)的作用。文章提出了邊坡植樹(shù)植草防護(hù)、掛三維網(wǎng)噴播植草、漿砌片石骨架植草、土工格柵植草四種熱帶雨林生態(tài)型滑坡防治方案，利用畢達(dá)哥拉斯AHP 和vague 集對(duì)提出的方案進(jìn)行決策研究，最后以某熱帶雨林地區(qū)滑坡為例進(jìn)行解釋說(shuō)明。

2 熱帶雨林生態(tài)型滑坡防治指標(biāo)體系構(gòu)建

在進(jìn)行熱帶雨林滑坡防治時(shí)需要考慮滑坡的類(lèi)型，按照滑坡發(fā)生區(qū)域的物質(zhì)組成進(jìn)行防護(hù)方案選擇，需要考慮多種因素的影響，大概可以分為經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)性、生態(tài)性、環(huán)境影響性四大類(lèi)，各類(lèi)指標(biāo)所包含的評(píng)價(jià)因子見(jiàn)表1。

3 研究方法及模型構(gòu)建

3.1 畢達(dá)哥拉斯模糊AHP

文章利用畢達(dá)哥拉斯模糊AHP 來(lái)計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重，由于該方法能夠使專(zhuān)家更自由地分配隸屬度和非隸屬度，降低了權(quán)重確定過(guò)程的不確定性，使獲得的指標(biāo)權(quán)重更加合理。步驟如下。表2為畢達(dá)哥拉斯模糊AHP區(qū)間值量表。

相關(guān)專(zhuān)家依據(jù)表2所給的語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)關(guān)系進(jìn)行指標(biāo)間比較，構(gòu)建如表3所示的成對(duì)比較矩陣R=(rik)m×m。

表1 熱帶雨林生態(tài)型滑坡防治指標(biāo)體系表

表2 畢達(dá)哥拉斯模糊AHP區(qū)間值量表

表3 成對(duì)比較矩陣形式表

利用以下公式求隸屬函數(shù)和非隸屬函數(shù)的差分矩陣D=(dik)m×m及區(qū)間乘數(shù)矩陣S=(sik)m×m：

式中各字母含義同規(guī)范規(guī)程。

3.2 基于Vague集的滑坡防治方案選擇模型構(gòu)建

利用Vague集進(jìn)行滑坡防治方案選擇，其步驟如下：

構(gòu)建決策矩陣F。

式（7）中：fij=fi(xj)(i=1,2,…,m; j=1,2,…,n)為方案xj的第i個(gè)目標(biāo)值。

將決策矩陣F轉(zhuǎn)化為目標(biāo)優(yōu)屬度矩陣U：

式（8）中：I1、I2、I3分別指成本型、效益型、固定性目標(biāo)，fi*為給定的固定目標(biāo)值。

設(shè)定決策者滿意度下界λU和不滿意度上界λL，求各方案的支持目標(biāo)集、反對(duì)目標(biāo)集和中立目標(biāo)集：

4 案例分析

4.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

某滑坡位于低山丘陵地帶，斜坡是最為發(fā)育的地貌形態(tài)，該滑坡所處的熱帶雨林區(qū)內(nèi)部有兩條斷裂帶，熱帶雨林處在斷裂帶兩側(cè)。該滑坡剖面呈階梯狀，平面形態(tài)呈半橢圓形，坡底前緣有人工開(kāi)挖的引水渠，該地地質(zhì)表面土層為砂、黏粒組成的松散殘積土地層，基巖層主要為花崗巖，處于熱帶海洋性季風(fēng)氣候區(qū)，常年受臺(tái)風(fēng)和強(qiáng)降雨天氣影響。文章旨在從所提出的四種生態(tài)型滑坡防治方案中選出最適合該地區(qū)的滑坡災(zāi)害防治方案，從而降低滑坡給該地區(qū)帶來(lái)的損失。

4.2 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

依據(jù)3.1 節(jié)給出的畢達(dá)哥拉斯模糊AHP 的步驟來(lái)計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)公式可計(jì)算出準(zhǔn)則層各指標(biāo)權(quán)重。同理可得評(píng)價(jià)層指標(biāo)權(quán)重。

4.3 方案選擇

根據(jù)工程情況首先設(shè)定一個(gè)沒(méi)有任何生態(tài)防護(hù)措施的基點(diǎn)方案，以作參考，然后對(duì)4 個(gè)熱帶雨林生態(tài)型滑坡防治方案進(jìn)行各方面評(píng)估。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由成本型指標(biāo)和效益型指標(biāo)構(gòu)成，其中，成本型指標(biāo)包括：材料費(fèi)、維護(hù)費(fèi)、施工難易程度、施工影響、生態(tài)系統(tǒng)影響；效益型指標(biāo)為：治理效果、穩(wěn)定性、植被恢復(fù)程度、凈化空氣、減少水土流失、景觀效果。

方案的優(yōu)選，構(gòu)建決策矩陣F：目標(biāo)優(yōu)屬度矩陣U:

設(shè)定滿意度下界和不滿意度上界為λL=0.50，λU=0.75，則各方案的支持目標(biāo)集、反對(duì)目標(biāo)集和中立目標(biāo)集分別為：

計(jì)算各方案vague值：

各方案Vague值根據(jù)4.2節(jié)所得權(quán)重可求出：

根據(jù)方案的評(píng)分函數(shù)值對(duì)方案進(jìn)行排序，選出最優(yōu)方案：

Score（V1）=-0.63； Score（V2）=0.43； Score（V3）=0.18； Score（V4）=-0.47； Score（V5）=0.30。

則有：Score（V2）＞Score（V5）＞Score（V3）＞Score（V4）＞Score（V1）

即邊坡植樹(shù)植草防護(hù)最適合該熱帶雨林邊坡防護(hù)。

下面對(duì)λL，λU取不同值進(jìn)行最優(yōu)方案選擇比較，如表4 所示，無(wú)論如何取λL，λUU的值，方案V2仍是最優(yōu)選擇，即邊坡植樹(shù)植草防護(hù)對(duì)熱帶雨林的滑坡防護(hù)效果最好，因此，可將邊坡植樹(shù)植草防護(hù)方案應(yīng)用于該地區(qū)的熱帶雨林邊坡防護(hù)中。

表4 不同λL，λU取值下的方案排序表

5 結(jié)論

中國(guó)熱帶雨林的滑坡災(zāi)害問(wèn)題日益嚴(yán)重，對(duì)熱帶雨林地區(qū)進(jìn)行滑坡防治決策研究具有重要意義。文章在進(jìn)行生態(tài)型滑坡防治決策研究過(guò)程中，采用畢達(dá)哥拉斯AHP和vague集分別進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重的確定和方案的優(yōu)選，降低了決策過(guò)程中的不確定性，保證了決策的有效性，最后得出邊坡植樹(shù)植草防護(hù)對(duì)熱帶雨林的滑坡防護(hù)效果最好，為熱帶雨林生態(tài)型滑坡防治提供了參考。