華開成 王趙明

關(guān)鍵詞：低碳；地質(zhì)公路；復(fù)雜地質(zhì)；公路選線；生態(tài)評價

前言

公路的建設(shè)和選線是一個復(fù)雜的過程，涉及到不同專業(yè)領(lǐng)域，具有投資和建設(shè)規(guī)模大、制約的因子多、技術(shù)難題多的特點，屬于較為復(fù)雜的系統(tǒng)性的工程。在運營的過程中，公路上汽車的噪聲污染、汽車尾氣對大氣環(huán)境的污染、對動物的生存環(huán)境和遷徙路線造成了影響。經(jīng)過礦山采礦區(qū)復(fù)雜地質(zhì)公路的線路的選擇就顯得尤為重要。如何實現(xiàn)高速公路建設(shè)和路線選擇與經(jīng)濟社會發(fā)展、環(huán)境的和諧統(tǒng)一，越來越受到社會以及大眾的關(guān)注。

目前公路環(huán)境評價常見方法有德菲法、數(shù)理數(shù)據(jù)統(tǒng)計法、綜合模糊評判法、灰色關(guān)聯(lián)法等。隨著測控技術(shù)和遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，涌現(xiàn)了一些新的方法，例如DAFF、AHP-FEE、AHP-綜合模糊等新的評價方法。

針對研究高速地質(zhì)公路沿線的地質(zhì)脆弱區(qū)作為研究對象，分析該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境及公路生態(tài)環(huán)境，從不同的層次建立生態(tài)評價方法和評價指標(biāo)體系，按照AHP和FEE的方法建立對應(yīng)的模型，探討利用該模型和評價指標(biāo)體系對于復(fù)雜地質(zhì)公路選線評價的適用性，并對該高速公路進行詳細的生態(tài)評價，獲得最全面的生態(tài)評價結(jié)果。為復(fù)雜地質(zhì)公路選線的生態(tài)環(huán)境評價和環(huán)境保護等提供決策依據(jù)和生態(tài)環(huán)境評價和保護方法。

1評價體系

1.1生態(tài)評價體系構(gòu)建

公路選線及建設(shè)評價體系的構(gòu)建是由不同的指標(biāo)構(gòu)成的。不同的指標(biāo)之間互相之間有聯(lián)系，有不同的層次感和結(jié)構(gòu)體系。不同的指標(biāo)之間互相補充和互相作為基礎(chǔ)，構(gòu)成了公路的生態(tài)評價體系。不同的原始數(shù)據(jù)構(gòu)成了不同的指標(biāo)，可以反應(yīng)系統(tǒng)不同部分的特征，可以反應(yīng)系統(tǒng)間的不同特征以及相互的聯(lián)系。對于具有顯著性的指標(biāo)選擇時候應(yīng)該特別注意。除此以外，還需要充分考慮指標(biāo)體系的可操作性和數(shù)據(jù)的獲取便捷性。綜合指標(biāo)本身的可行性、評價過程中可能會產(chǎn)生的影響因子以及在已有的理論基礎(chǔ)上，建立適合研究所用的評價體系。圖1是公路生態(tài)評價的評價指標(biāo)體系框架。根據(jù)構(gòu)建框架的原則，可以把公路生態(tài)評價體系分為三個層次，分別是目標(biāo)層、原則準則層和指標(biāo)層。目標(biāo)層指標(biāo)1個，是公路選線生態(tài)環(huán)境影響評價的總體目標(biāo)。原則層是為了實現(xiàn)目標(biāo)而涉及的不同因素，包括社會面、生態(tài)面、地表水面、地下水面、聲環(huán)境、環(huán)境空氣等6個主要因素，指標(biāo)層是評價不同因素的數(shù)據(jù)層，是框架的最底層，是對指標(biāo)進行描述和解釋的數(shù)據(jù)，具備一定的代表性和共性。（見圖1）

1.2AHP-FEE評價方法確定權(quán)重

首先確定傳統(tǒng)法的群組AHP法，優(yōu)化后得到了AHP-FEE評價方法。對不同的轉(zhuǎn)機的聚類權(quán)重進行分析，原則層的指標(biāo)進行專家分析，然后根據(jù)矩陣判斷，專家聚類的權(quán)重，計算分析中不同專家一致性的權(quán)重因子，通過計算得出兩者結(jié)合的綜合專家權(quán)重。通過加權(quán)平均計算出各向量的排序，從而得出權(quán)重的指標(biāo)值。過程可以描述為：建立具有階梯式的層次結(jié)構(gòu)模型，根據(jù)要求構(gòu)造計算判斷矩陣，計算矩陣得出結(jié)果并進行檢驗，列表判斷出權(quán)重系數(shù)和一致性檢測結(jié)果。提出不合理的指標(biāo)，判斷單一指標(biāo)對矩陣特征值的影響大小信息，可以反應(yīng)出不同的專家順序?qū)τ诰仃嚨挠绊懗潭茸兓?。并計算新的?quán)重。

2結(jié)果與討論

2.1研究區(qū)域概述

某地質(zhì)公路，路線整體走向自南向北，線路全長600公里，全線設(shè)置橋梁8座，特大橋共計5座，共計11140m；大橋共計2座，共計11230m、中橋1座，共計135.6m?；ネㄊ搅⒔?座，隧道5座。線路經(jīng)過地區(qū)為山地和平原地質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)，其中有礦山區(qū)3座，地質(zhì)公園區(qū)3座。線路周邊有復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)礦山公園，具有獨特的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和斷層礦山地貌。由于存在特殊的地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌形態(tài)，經(jīng)過調(diào)查，存在泥石流、滑坡和崩塌的地質(zhì)現(xiàn)象。

2.2指標(biāo)權(quán)重確定

采用YAAHP軟件構(gòu)建評價指標(biāo)模型，計算出權(quán)重系數(shù)和檢驗一致性。當(dāng)ER值小于1的時候，一致性檢驗合格，反之不合格。然后根據(jù)18位專家對一級指標(biāo)給出的權(quán)重系數(shù)及一致性檢驗，有6位專家的一致性檢驗指標(biāo)ER>0.1，判定為不合格無法使用，另外2位專家的判斷矩陣不能用于分析，從而得到一致性檢驗合格的專家的一一級指標(biāo)權(quán)重。根據(jù)計算出的10位專家的傳統(tǒng)的指標(biāo)權(quán)重，然后用SPSS軟件進行聚類分析，聚類的距離為16的時候，排序為第一的有4位專家，編號為3，8，2，5，第二類有2位專家，編號分別為7，9；第三類有3位專家，編號為7，1，4；第4類有1位專家，編號為6。進一步改進優(yōu)化，進行權(quán)重的優(yōu)化計算，見表1優(yōu)化后的權(quán)重。

如圖2一圖4所示不同一級指標(biāo)評價結(jié)果等級分布圖。從以上各圖可以看出，公路選線和建設(shè)過程中不同的因素影響的程度各不相同。在整個定量分析的過程中，對公路選線的過程中不同的影響因子及生態(tài)影響因子評價值進行計算，能夠看出不同影響因子對生態(tài)環(huán)境影響的大小影響現(xiàn)狀。根據(jù)評價的標(biāo)準，有利于對影響較大的因素采取相應(yīng)的措施進行應(yīng)對。圖2一圖4明顯的展示了不同的影響因子的影響程度。圖2是水環(huán)境和社會層面的影響大小，影響范圍在極小和較小的范疇內(nèi)，在極小范圍內(nèi)，排序為社會環(huán)境>地下水>地表水，在較小范圍內(nèi)，排序為地下水>社會環(huán)境>地表水。在一般范疇內(nèi)，排序為地表水>地下水>社會環(huán)境?？偟膩砜矗h(huán)境和社會環(huán)境對生態(tài)環(huán)境影響較小。圖3是聲環(huán)境對生態(tài)環(huán)境的影響程度。從圖中可以看出，環(huán)境空氣對生態(tài)環(huán)境的影響較大，較大影響因子評價結(jié)果為0.4，極大影響因子評價結(jié)果為0.2。圖4是對生態(tài)環(huán)境和聲環(huán)境的影響大小。對聲環(huán)境的影響極小，極小值的評價指標(biāo)為0.6，較小值的評價指標(biāo)為0.15。對生態(tài)環(huán)境的評價結(jié)果的較大影響為0.32，極大值的評價結(jié)果為0.1，綜合來看，表明了社會環(huán)境和噪聲污染對地址公路選線的影響較小，但對環(huán)境空氣及生態(tài)環(huán)境的影響較大。必須針對影響較大的因素進行環(huán)境及生態(tài)保護和控制，減少選線過程中經(jīng)過生態(tài)區(qū)和動物保護區(qū)。減少或者減緩對生態(tài)的影響和動物繁衍及遷徙的影響。

2.4復(fù)雜地質(zhì)公路選線對環(huán)境影響的模糊評價

研究根據(jù)復(fù)雜地質(zhì)公路選線對環(huán)境的生態(tài)及環(huán)境多變的特征，采用模糊綜合評價法對復(fù)雜地質(zhì)公路選線對環(huán)境的生態(tài)和環(huán)境進行綜合評價。第一步建立因素集。然后把地址公路選線對生態(tài)的影響分為5個等級，設(shè)定為L=（L1，L2，L3，L4，L5），對應(yīng)每一個級別都有一個數(shù)值，從而達到定性向定量的轉(zhuǎn)變。即L1=0.2，L2=0.4，L3=0.6，L4=0.8，L5=1。其中L1表示極小影響，L2代表較小影響，L3代表一般影響，L4代表較大影響，L5代表極大影響。最后按照指標(biāo)的無單位的數(shù)值和計算函數(shù)公式獲得模糊矩陣。

通過改進的AHP方法計算得到的權(quán)重集合和模糊矩陣按照公式（L=M．R）進行計算，得到結(jié)果L=（0.1903，0.2325，0.3485，0.1816，0.0238）。按照最大隸屬度原則，計算結(jié)果選取最大值0.3485。該數(shù)值屬于[0.2，0.4]區(qū)間，根據(jù)對應(yīng)級別，二級評估的記為較小影響，這和公路選線對生態(tài)影響的實際情況是相符合的。表明運用改進的群組AHP-FCE法對復(fù)雜地質(zhì)公路選線生態(tài)評估方法是可行的。

3結(jié)束語

環(huán)境空氣對生態(tài)環(huán)境的影響較大，較大影響因子評價結(jié)果為0.4，極大影響因子評價結(jié)果為0.2。對聲環(huán)境的影響極小，極小值的評價指標(biāo)為0.6，較小值的評價指標(biāo)為0.15。對生態(tài)環(huán)境的評價結(jié)果的較大影響為0.32，極大值的評價結(jié)果為0.1，綜合來看，表明了社會環(huán)境和噪聲污染對地址公路選線的影響較小，但對環(huán)境空氣及生態(tài)環(huán)境的影響較大。根據(jù)生態(tài)評價的結(jié)果，需要從社會環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、空氣、聲環(huán)境等方面進行保護，建立一套完整的生態(tài)恢復(fù)和保護措施。這些措施適合于復(fù)雜地質(zhì)公路選線生態(tài)環(huán)境保護措施。對地質(zhì)公路選線生態(tài)環(huán)境保護具有重要作用，可以促進地質(zhì)公路周邊與環(huán)境、生境的協(xié)調(diào)可持續(xù)綠色發(fā)展。