CN106055865A - 隧道施工对水环境影响的评价方法及系统 - Google Patents

隧道施工对水环境影响的评价方法及系统 Download PDF

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CN106055865A CN201610323507.XA CN201610323507A CN106055865A CN 106055865 A CN106055865 A CN 106055865A CN 201610323507 A CN201610323507 A CN 201610323507A CN 106055865 A CN106055865 A CN 106055865A
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water environmental
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陈钒
刘意立
梁军平
罗晋
沈亮
蒲文明
赵国军
王超
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PowerChina Roadbridge Group Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种隧道施工对水环境影响的评价方法及系统,先构建隧道施工对水环境影响的分层的评价指标体系,再获取隧道施工中指标的当前指标数值,根据当前指标数值以及每个指标对要素所产生的水环境影响的权重,确定各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值;根据要素对每个准则所产生的水环境影响的权重以及每个指标对要素所产生的水环境影响的综合值,确定各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值;根据准则对目标所产生的水环境影响的权重以及各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值,确定准则对该目标所产生的水环境影响的综合值;据此生成隧道施工对水环境影响的评价报告。实现了作为评估参数的指标数值的实时更新。

Description

隧道施工对水环境影响的评价方法及系统
技术领域
本发明涉及环境监测技术领域,具体涉及一种隧道施工对水环境影响的评价方法及系统。
背景技术
水环境是指自然界中水的形成、分布和转化所处空间的环境,是指围绕人群空间及可直接或间接影响人类生活和发展的水体,其正常功能的各种自然因素和有关的社会因素的总体。水环境主要由地表水环境和地下水环境两部分组成。地表水环境包括河流、湖泊、水库、海洋、池塘、沼泽、冰川等,地下水环境包括泉水、浅层地下水、深层地下水等。水环境是构成环境的基本要素之一,是人类社会赖以生存和发展的重要场所,也是受人类干扰和破坏最严重的领域。水环境的污染和破坏已成为当今世界主要的环境问题之一。
隧道是修建在地下或水下或者在山体中,铺设铁路或修筑公路供机动车辆通行的建筑物。在隧道施工的过程中,由于工程作业,不仅施工废水所含污染物的排放会对隧址区地表水体造成破坏,同时由于工程扰动,引起地质环境变化,造成地下水资源流失。因此,隧道修建对周边水环境的影响是多方面的。因此分析和评价隧道施工对水环境的影响,从而从水环境质量变化角度提出工程控制措施,对实际施工具有一定的指导意义。但因为隧道施工过程中影响水环境的因素众多,且隧道施工是一个动态的过程,但以往的评价指标体系通常以隧道施工过程中自身的物理、化学参数作为关注点来推测施工对周围水环境的影响,忽略了隧道与周围环境的交互作用,容易由于信息的不完整采集造成结果偏差,并难以对隧道施工对水环境的影响进行全面准确的评价,自然也无法在该评价基础上制定出针对性强、能够有效减低隧道施工对水环境影响程度的工程控制措施了。
发明内容
因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中难以对隧道施工对水环境的影响进行全面准确的评价的缺陷,从而提供一种能够全面准确的评价隧道施工对水环境影响的隧道施工对水环境影响的评价方法及系统。
为此,本发明提供了如下技术方案:
本发明提供了一种隧道施工对水环境影响的评价方法,包括如下步骤:
构建隧道施工对水环境影响的评价指标体系,评价指标体系按照由高到低的级别划分为目标层、准则层、要素层和指标层;
获取指标层中包含的部分或者全部指标在隧道施工中对应的当前指标数值;
根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值以及每个指标对该要素所产生的水环境影响的权重,确定每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值;
根据准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重以及每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值,确定每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值;
根据目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重以及每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值,确定目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值;
根据每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值、每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值以及目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值生成隧道施工对水环境影响的评价报告。
本发明所述的评价方法,根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值以及每个指标对该要素所产生的水环境影响的权重,确定每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值的步骤包括:
根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值确定所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值;
根据赋值构建要素层中每个要素下的所有指标的模糊关系矩阵;
获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权重;
根据权重构建要素层中每个要素下的所有指标的权重矩阵;
采用合成算法,根据所有指标间的模糊关系矩阵和所有指标的权重矩阵计算得到要素层中每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值。
本发明所述的评价方法,根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值确定所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值的步骤包括:
根据指标的类型确定每个指标所适用的隶属函数;
根据预先建立的要素层中每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响力的不同级别下的指标数值的范围以及部分或者全部指标的当前指标数值,确定要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的级别;
根据每个指标所适用的隶属函数以及要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的级别,确定要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值。
本发明所述的评价方法,获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权重的步骤包括:
根据预先建立的要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵;
对两两比较判断矩阵利用AHP计算方法进行标准化处理,获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权值;
对权值进行一致性检验;
若一致性检验通过,将权值作为要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的 水环境影响的权重。
本发明所述的评价方法,根据准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重以及每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值,确定每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值的步骤包括:
获取准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重;
根据权重构建准则层中每个准则下的所有要素的权重矩阵;
根据每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值构建准侧层中每个准则下的所有要素间的模糊关系矩阵;
采用合成算法,根据所有要素的权重矩阵和所有要素间的模糊关系矩阵计算得到准则层中每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值。
本发明所述的评价方法,获取准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重的步骤包括:
根据预先建立的准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵;
对两两比较判断矩阵利用AHP计算方法进行标准化处理,获取准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的权值;
对权值进行一致性检验;
若一致性检验通过,将权值作为准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的权重。
本发明所述的评价方法,根据目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重以及每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值,确定目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值的步骤包括:
获取目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重;
根据权重构建目标层中目标下的所有准则的权重矩阵;
根据每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值构建目标层中目标下的所有准则间的模糊关系矩阵;
采用合成算法,根据所有准则的权重矩阵和所有准则间的模糊关系矩阵计算得到目标层中目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值。
本发明所述的评价方法,获取目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重的步骤包括:
根据预先建立的目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵;
对两两比较判断矩阵利用AHP计算方法进行标准化处理,获取目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的权值;
对权值进行一致性检验;
若一致性检验通过,将权值作为目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的权重。
本发明还提供了一种隧道施工对水环境影响的评价系统,包括:
体系构建单元1,用于构建隧道施工对水环境影响的评价指标体系,评价指标体系按照由高到低的级别划分为目标层、准则层、要素层和指标层;
当前数值获取单元2,用于获取指标层中包含的部分或者全部指标在隧道施工中对应的当前指标数值;
指标综合值确定单元3,用于根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值以及每个指标对该要素所产生的水环境影响的权重,确定每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值;
要素综合值确定单元4,用于根据准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重以及每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值,确定每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值;
准则综合值确定单元5,用于根据目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重以及每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值,确定目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值;
评价单元6,用于根据每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值、每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值以及目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值生成隧道施工对水环境影响的评价报告。
本发明所述的评价系统,指标综合值确定单元3包括:
赋值确定子单元31,用于根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值确定所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值;
一级模糊关系矩阵形成子单元32,用于根据赋值构建要素层中每个要素下的所有指标的模糊关系矩阵;
指标权重获取子单元33,用于获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权重;
指标权重矩阵形成子单元34,用于根据权重构建要素层中每个要素下的所有指标的权重矩阵;
指标综合值合成子单元35,用于采用合成算法,根据所有指标间的模糊关系矩阵和所有指标的权重矩阵计算得到要素层中每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值。
本发明技术方案,具有如下优点:
本发明提供了一种隧道施工对水环境影响的评价方法及系统,先构建隧道施工对水 环境影响的分层的评价指标体系,再获取隧道施工中指标的当前指标数值,根据当前指标数值以及每个指标对要素所产生的水环境影响的权重,确定各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值;根据要素对每个准则所产生的水环境影响的权重以及每个指标对要素所产生的水环境影响的综合值,确定各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值;根据准则对目标所产生的水环境影响的权重以及各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值,确定准则对该目标所产生的水环境影响的综合值;并根据上述综合值生成隧道施工对水环境影响的评价报告。通过采集当前隧道施工中指标的当前指标数值,实现了作为评估参数的指标数值的实时更新,充分考虑了隧道与周围环境的交互作用,通过综合考虑单项指标与指标体系的综合效果,实现了局部与整体效果的统一,在此基础上对隧道施工对水环境的影响进行的评价自然更为符合隧道施工的进度,更为全面准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中隧道施工对水环境影响的评价方法的一个具体实例的流程图;
图2为本发明实施例1隧道施工对水环境影响的评价方法中生成的评价报告的一个具体实例的示意图;
图3为本发明实施例2中隧道施工对水环境影响的评价系统的一个具体实例的原理框图。
附图标记:
1-体系构建单元;2-当前数值获取单元;3-指标综合值确定单元;4-要素综合值确定单元;5-准则综合值确定单元;6-评价单元;31-赋值确定子单元;32-一级模糊关系矩阵形成子单元;33-指标权重获取子单元;34-指标权重矩阵形成子单元;35-指标综合值合成子单元;41-要素权重获取子单元;42-要素权重矩阵形成子单元;43- 二级模糊关系矩阵形成子单元;44-要素综合值合成子单元;51-准则权重获取子单元;52-准则权重矩阵形成子单元;53-三级模糊关系矩阵形成子单元;54-准则综合值合成子单元。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本实施例提供了一种隧道施工对水环境影响的评价方法,如图1所示,包括如下步骤:
S1.构建隧道施工对水环境影响的评价指标体系,评价指标体系按照由高到低的级别划分为目标层、准则层、要素层和指标层。
S2.获取指标层中包含的部分或者全部指标在隧道施工中对应的当前指标数值。
S3.根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值以及每个指标对该要素所产生的水环境影响的权重,确定每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值。具体地,如果隧道施工过程中某些指标的当前指标数值因为浓度过低等原因不易获得时,可以忽略该指标对水环境的影响,令该指标的当前指标数值和权重为零,其它指标的权重可以在忽略该项指标后通过层次分析法重新计算。
S4.根据准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重以及每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值,确定每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值。优选地,可以令对水环境影响最大一项的要素(该要素下各指标对水环境影响的综合值的和最大)的权重为1,其余要素的权重为0,通过这种权重分配,每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值由对水环境影响最大的要素的综合值来决定,能够使用户直观地了解到对水环境影响最大的要素是哪一个,影响程度有多大,从而能够针对该要素制定出针对性更强的工程控制措施。比如要素层中受纳河流这一要素对地表水环境的影响最大,则可以令受纳河流这一要素的权重为1,其余要素的权重为0.
S5.根据目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重以及每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值,确定目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值。优选地,可以令对水环境影响最大一项的准则(该准则下各要素对水环境影响的综合值的和最大)的权重为1,其余准则的权重为0,通过这种权重分配,目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值由对水环境影响最大的准则的综合值来决定,能够使用户直观地了解到对水环境影响最大的准则是哪一个,影响程度有多大,从而能够针对该准则制定出针对性更强的工程控制措施。比如准则层中地表水环境是受隧道施工影响最为严重的一项,则可以令地表水环境影响这一准则的权重为1,其余准则的权重为0,据此确定目标层目标的最终值(由地表水环境对目标所产生的水环境影响的综合值确定),能够使用户了解到当前隧道施工对水环境影响的严重程度,并根据评价结果判断是否需要采取工程控制措施降低隧道施工对水环境所产生的影响。
S6.根据每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值、每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值以及目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值生成隧道施工对水环境影响的评价报告。具体地,通过生成评价报告,能够使用户直观的了解到评价指标体系各层次对水环境所产生影响的严重程度,有助于及时准确地制定出针对性强,有效的工程控制措施,降低隧道施工对水环境的影响程度。
本实施例中的隧道施工对水环境影响的评价方法,先构建隧道施工对水环境影响的分层的评价指标体系,再获取隧道施工中指标的当前指标数值,根据当前指标数值以及每个指标对要素所产生的水环境影响的权重,确定各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值;根据要素对每个准则所产生的水环境影响的权重以及每个指标对要素所产生的水环境影响的综合值,确定各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值;根据准则对目标所产生的水环境影响的权重以及各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值,确定准则对该目标所产生的水环境影响的综合值;并根据上述综合值生成隧道施工对水环境影响的评价报告。通过采集当前隧道施工中指标的当前指标数值,实现了作为评估参数的指标数值的实时更新,充分考虑了隧道与周围环境的交互作用。通过综合考虑单项指标与指标体系的综合效果,实现了局部与整体效果的统一,在此基础上对隧道施工对水环境的影响进行的评价自然更为符合隧道施工的进度,更为全面准确。
具体地,针对步骤S1中提及的隧道施工对水环境影响的评价指标体系,表1给出了一个某个地区的隧道施工对水环境影响的评价指标体系的具体实例,如下所述:
表1
从表1中可以看到,实例中的某个地区的隧道施工对水环境影响的评价指标体系,按照由高到低的级别划分为目标层、准则层、要素层和指标层,其中目标层为评价指标体系的最高层次,反映了隧道施工对该地区水环境影响的总体评价;准则层为目标层的下一层级,分为地表水环境影响和地下水环境影响两类;要素层为准则层的下一层级,其中地表水环境影响这一准则类别下的要素层中的要素按照施工、生活污水受纳水体的不同分为受纳河流、受纳湖泊和无明显受纳水体区域三类;地下水环境影响这一准则类别下的要素层中的要素按照隧道施工穿越不同地质特征段划分,具体类别数目与穿越地质特征段的数目相匹配;指标层为要素层的下一层级,包括选择的一系列定量和定性的用于反映隧道施工对水环境的具体影响的指标。
以表1为例,其中针对用于地表水环境影响评价的指标,因为地表水环境受隧道施工的影响主要表现在施工机械产生的油污、清洗废水、钻进泥浆,以及其它污染物的渗 漏。需考察的污染因子为SS、pH、COD、硝态氮NO3(N)、铵态氮NH3(N)、总磷TP以及其他特征污染因子。当存在生活废水排放时还应引入相关指标,如粪大肠菌群数量等。在考量地表水环境受隧道施工影响时不仅应满足污水综合排放标准中的污染物浓度限值,还应引入总量控制的原则,防止受纳水体受到严重影响。因此,受纳水体水环境变化要素层下的指标可以引入主要水体污染物水环境容量的占用量来评价该污染物的排放是否将严重影响到受纳水体水环境质量。通过考量受纳水体水功能区划的改变可以综合评价隧道施工对水体利用的不利影响。要素层为受纳河流分类下的具体评价指标不仅包括从《污水综合排放标准》选取的施工排放废水中pH值、SS、CODcr、NO3(N)、NH3(N)、TP以及石油类排放浓度超标率,还包含CODcr河流水环境容量占用量(%),NH3(N)河流水环境容量占用量(%),NO3(N)河流水环境容量占用量(%),TP河流水环境容量占用量(%),石油类河流水环境容量占用量(%),以及从《生活污水排放标准》选取的粪大肠菌群数超标率作为评价指标。要素层为受纳湖泊分类下的评价指标同受纳河流分类下的指标一致。因废水排向无明显受纳水体区域时不涉及水环境容量,该无明显受纳水体区域分类下的评价指标为施工排放废水中pH值、SS、CODcr、NO3(N)、NH3(N)、TP以及石油类排放浓度超标率和粪大肠菌群数量超标率。
针对用于地下水环境影响评价的指标,因为隧道施工对地下水的影响主要表现在施工期隧道涌水对周围地下水渗流场、水资源量的影响进而对隧道周边区域环境造成影响。可以根据施工地质勘查报告将隧道拟穿越地层按岩石性质的不同分为若干段作为要素层。各个要素层下的指标组成一致,包含受隧道施工影响范围内的农田失水、湖库(池塘)失水、河流失水、泉(井)水失水、居民用水影响、隧道长度、隧道埋深、隧道开挖断面面积、隧道防堵水技术、隧道穿越地层岩性、隧道穿越地层水分带等。
具体地,步骤S1中构建的隧道施工对水环境影响的评价指标体系,指标层中的每个指标都能客观、真实地反映隧道施工对水环境产生的影响,且每个指标含义清晰、易于表达,以定量指标为主,具有良好的可操作性。按照由高到低的级别划分为目标层、准则层、要素层和指标层,目标层的目标为确定隧道施工对水环境产生的影响,准则层按水体种类分为地表水环境影响准则和地下水环境影响准则两大类,每类准则又可分为多项分项指标(要素),分项指标(要素)下又包括各个具体的表征指标,从而构成了评价指标体系的层次模型。综合考虑了单项指标的归类以及该单项指标与指标体系的综合效果,使得局部效果和整体效果相统一。
优选地,步骤S3进一步包括:
S31.根据要素层中每个要素下的部分或全部指标的当前指标数值确定所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值。
优选地,步骤S31进一步包括:
S311.根据指标的类型确定每个指标所适用的隶属函数。具体地,对于定性指标,其隶属函数为矩形分布,也即当变化值为某一评级划分区间的隶属函数值为1,其余区间的值为0;对于数值越大、对环境影响越大的评价指标,采用降半梯形的函数作为其隶属函数。比如隧道施工过程中废水排放对水环境PH值的影响主要表现在喷射混凝土过程以及模筑过程中的水泥砂浆等随着隧道涌水而流入地表水体致使PH值升高,因此PH值指标就可以采用降半梯形函数作为其隶属函数。
S312.根据预先建立的要素层中每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响力的不同级别下的指标数值的范围以及部分或者全部指标的当前指标数值,确定要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的级别。
S313.根据每个指标所适用的隶属函数以及要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的级别,确定要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值。
具体地,针对步骤S312中提及的预先建立的要素层中每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响力的不同级别,给出了几个级别划分的具体实例,如下所述:
1、河流、湖库分类下的具体评价指标由施工排放废水中pH值、SS、CODcr、NO3(N)、NH3(N)、TP、石油类排放浓度超标率以及受纳水体CODcr、NH3(N)、NO3(N)、TP、石油类水环境容量占用量(%),以及当存在生活污水排放时补充粪大肠菌群数超标率作为评价指标,各指标级别划分标准如下表所示:
(1)施工废水pH值
隧道施工废水pH值较高的主要原因为喷射混凝土过程以及模筑过程中的水泥砂浆等随着隧道涌水流出,高pH值废水排放易造成受纳水体pH值改变。因此可以将施工废 水pH值对水环境的影响划分为五个等级,见下表2-1
表2-1施工废水pH值级别划分标准
地表水环境影响 较弱 中等 较强
施工废水pH值 <8 <9 <10 <11 >11
(2)污染物浓度超标率
将施工排放废水SS、CODcr、NO3(N)、NH3(N)、TP以及石油类排放浓度的超标率作为评价指标,具体排放浓度标准按《污水综合排放标准》确定。生活污水充粪大肠菌群数限值按《生活污水综合排放标准》确定。将隧道施工过程中排放废水中各项污染物评价指标对水环境的影响按超标率划分为五个等级,见下表2-2
表2-2施工废水污染物浓度超标率级别划分标准
(3)水环境容量占用量
施工废水排放会造成受纳水体水环境容量的改变。水环境容量是指在满足水环境质量的要求下,水体对于某种污染物的最大负荷量。水环境容量占用量是为评价在施工中施工废水排放对于受纳水体纳污能力影响的指标。
为便于操作,评价中的水环境容量特指受纳水体的稀释容量,其计算方法为:
M=QiCis-Ci0)/1000
式中:Cis为污染物i的环境标准值,mg/L(建议统一取Ⅲ类水质标准);
Ci0为污染物i的环境背景值,mg/L(建议COD按照10计);
Q为控制流量,m3/d;
M为污染物i的环境稀释容量,Kg/d。
水环境容量占用量为:
N=q·Ci0/M·100%
式中:Ci为排放废水中污染物i浓度值,mg/L
q为废水排放流量,m3/d
N水环境容量占用量,%
当水环境容量占用量为100%表示水体环境容量已用完。
划分标准:将水环境容量占用量划分为五个等级,见下表2-3:
表2-3水环境容量占用量级别划分标准
地表水环境影响 较弱 中等 较强
水环境容量占用量/% <50 <100 <150 <200 >200
2、无明显受纳水体区域指标的级别划分标准
当施工废水在迁移过程中由于蒸发、下渗等因素并未进入地表水体中时则可忽略其对地表水体水环境容量的影响,仅从废水中污染物浓度是否满足污水排放标准进行评价,具体对应指标划分方法同河流、湖库分类下的具体评价指标的级别划分标准。
3、隧道施工对地下水环境的影响评价指标由农田失水、湖库(池塘)失水、河流失水度、泉(井)水失水、居民用水影响、隧道长度(某评价段长度)、隧道埋深、隧道开挖断面面积、隧道防堵水技术、隧道穿越地层岩性、隧道穿越地层水分带等指标构成,各指标级别划分标准如下表所示:
(1)农田、湖库(池塘)、河流、泉(井)失水
由于隧道施工排水作用会导致洞顶上方形成一个地下水降落斗漏斗,并不断疏干其影响范围内的水源。该过程将导致地下水资源的大量流失,造成农田、池塘(湖库)干涸,河流、泉(井)流量变小。因此可以依据各种水源水量的减少幅度作为评价隧道排水对地下水环境影响的评价指标并由此划分为五个等级,见下表2-4:
表2-4农田、湖库(池塘)、河流、泉(井)失水级别划分标准
(2)居民用水影响
因隧道施工排水作用造成地下水资源的流失有可能对沿线周围居民的生产生活用水产生影响。同时,当地居民也是水环境变化最直接的观察者和感受者。因此,在本评价体系中将隧道施工对受影响范围内居民用水的影响作为评价指标并划分为五个等级,见表2-5
表2-5居民用水影响级别划分标准
(3)隧道长度
隧道长度越长,穿过的含水层厚度也随之增加,因此造成地下水流失的区域也更大。本评价中的隧道长度特指某评价段隧道长度,其对地下水环境的影响分为五个等级,见下表2-6:
表2-6隧道长度级别划分标准
地下水环境影响 较弱 中等 较强
隧道长度(Km) <0.1 <0.3 <1 <3 >3
(4)隧道埋深
随隧道埋深的增加,受隧道施工影响的含水层越多,由此对环境的影响也越显著。因此取某评价段隧道洞顶至地面的垂直距离作为评价指标,并划分为五个等级,见下表2-7:
表2-7隧道埋深级别划分标准
地下水环境影响 较弱 中等 较强
隧道埋深(m) <100 <300 <500 <000 >1000
(5)隧道开挖断面面积
随隧道开挖断面面积的增加,施工对周围岩体的扰动越剧烈,地下水渗漏的面积也随之增加,由此对环境的影响也越显著。因此取隧道开挖断面面积作为评价指标(单线双洞隧道取两个隧道开挖总面积),并划分为五个等级,见下表2-8:
表2-8开挖断面面积级别划分标准
(6)隧道防堵水技术
隧道防水设计主要有三种类型,一是以堵为主的水密型防水,二是以排为主的泄水型或引流自排型防水,三是堵排结合的防水措施。过去往往以排水法为主,随着人们对水环境水资源保护意识的加强,隧道施工防水技术逐渐向堵排结合发展。目前常用的施工技术包括结构外防水、注浆防水、复合衬砌防水、结构自防水和排水防水等。本评价根据不同防堵水技术对地下水环境的影响程度,将其分为五个等级,见下表2-9:
表2-9隧道防堵水技术级别划分标准
(7)隧道穿越地层岩性
隧道施工过程涌水量以及对地下水环境的影响与地层岩性有密切关系。不同岩性地层裂隙大小、发育程度及联通情况等均存在差异,隧道穿越不同岩性地层时与地下水的水力联系不同,对周边地下水环境影响的大小也不同。当隧道穿越渗透系数较大的可溶岩类围岩时,由于岩溶裂隙、管道等的发育,致使地下水更易通过隧道排水流失;而穿越渗透系数较小的泥岩、页岩等粘土岩石时隧道排水较少。因此,本评价按照隧道穿越地层岩性对地下水环境的影响将其分为五个等级,见下表2-10:
表2-10地层岩性级别划分标准
(8)隧道穿越地层分带性
隧道穿越地层所处地下水分带中的位置不同,在垂向上可分表层岩溶带、包气带、季节交替带、潜水饱水带、承压水饱水带和深部缓流带等六个特征带;水平方向又可分为补给区、径流区和排泄区。如果隧道地处地下水的补给区其施工对地下水环境的影响程度要小于径流区和排泄区。因此,根据隧道穿越地层的不同将其对地下水环境的影响分为五个等级,见下表2-11:
表2-11隧道穿越地层分带性级别划分标准
步骤S313的赋值过程,隶属函数是模糊集合论中的一个最基本最重要的概念,在工程中,常见的是以实数域R为论域,通常根据讨论对象的特点来选择隶属函数的形式,再根据隶属函数所要满足的条件,由经验或试验数据来确定较符合实际的参数。以实数域R为论域时,隶属函数称为模糊分布。本评价方法对于数值越大对环境影响越大的评价指标采用“降半梯形”的函数作为其隶属函数:
r i j k = { 0 , x &le; s k - 1 x - s k - 1 s k - s k - 1 , s k - 1 < x < s k 1 , x &GreaterEqual; s k , k = 5
其中x为指标的具体实际值,s为不同影响等级的划分界限,k为影响等级由低到高的分级个数。
同时,隧道施工过程中废水排放对水环境pH值的影响主要表现在喷射混凝土过程以及模筑过程中的水泥砂浆等随着隧道涌水而流入地表水体,致使pH值升高。因此,pH值指标可以采用“降半梯形”的函数作为其隶属函数。以表2-1为例,如果检测到要素层中受纳河流这个要素下的施工废水PH值这一指标的当前指标数值为8.7,则根据表2-1中预先建立的不同级别下的指标数值的范围以及当前指标数值8.7,就可以确定施工废水PH值这一指标当前对受纳河流这一要素的水环境影响的赋值为:“弱”0.3,“较弱”0.7。
其余指标当前对某个要素所产生的水环境影响的赋值的确认均可采用上述方法,由此可以确认要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响不同等级的赋值rijk
对于定性指标,其隶属度函数为“矩形分布”,即当变化值某一评级划分区间时该区间的隶属函数值为一,其余区间的值为零。
S32.根据赋值构建要素层中每个要素下的所有指标的模糊关系矩阵。
具体地,构建的要素层中每个要素下的所有指标的模糊关系矩阵如下所示:
其中:rijk为第k个指标当前对第ij个要素Uij所产生的水环境影响的赋值,且
S33.获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权重。
优选地,步骤S33进一步包括:
S331.根据预先建立的要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵。
具体地,针对步骤S331中提及的权重评分标度,举例如表3所示:
表3权重评分标度说明
注:介于上述两者之间取2、4、6、8值。当然1、3、5、7、9等权重评分标度只是本案例的一个举例说明,具体应用中的权重评分标度也可以根据具体情况适当调整。
根据要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度构建出的该要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵如下所示:
令,由上至下在同一层次中构造成对两两比较判断矩阵,如下式:
A=(aij)n×n
式中:aij>0,aij=xi/xj(两个指标的权重评分标度的比值),aij=1/aji(i≠j),aii=1,i,j=1,2,…,n。
S332.对两两比较判断矩阵利用AHP计算方法进行标准化处理,获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权值。
S333.对权值进行一致性检验。若一致性检验通过,进入步骤S334,若一致性检验未通过,进入步骤S335。
S334.将权值作为要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权重。
S335.对两两比较判断矩阵赋值进行调整,并返回步骤S332,直到满足一致性检验标准。
具体地,步骤S332至步骤S334中,利用AHP计算方法,将两两比较判断矩阵A标准化,并解出该矩阵的特征向量W(W1,W2,…,Wn),即为要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权值。
为保证赋予权重的可用性,需要对权值进行一致性检验,公式如下:
设最大特征值为λmax:
AW=λmax W
一致性检验:
CR<0.1时,认为一致性可以接受。RI是随机一致性指标(为层次分析法中的默认值),取值如下表4所示:
表4RI值表
n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51
S34.根据权重构建要素层中每个要素下的所有指标的权重矩阵。
具体地,构建的要素层中每个要素下的所有指标的权重矩阵如下所示:
Aij=(aij1,aij,2,…,aijp)1×p
S35.采用合成算法,根据所有指标间的模糊关系矩阵和所有指标的权重矩阵计算得到要素层中每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值。
具体地,合成算法计算公式如下所示:
采用该合成算法计算公式就可以根据所有指标间的权重矩阵Aij和所有指标间的模糊关系矩阵Rij计算得到要素层中要素Uij下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值Bij了。因为各个指标对要素Uij所产生的水环境影响的综合值Bij并未考虑各个要素之间的相互影响,因此需要进入步骤S4进行二级模糊综合评判。
优选地,步骤S4进一步包括:
S41.获取准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重。
优选地,步骤S41进一步包括:
S411.根据预先建立的准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵。具体地,各个要素间的权重评分标度与各个指标间的权重评分标度类似,在此不再做详细描述了。
S412.对两两比较判断矩阵利用AHP计算方法进行标准化处理,获取准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的权值。
S413.对权值进行一致性检验。若一致性检验通过,进入步骤S414,若一致性检验未通过,进入步骤S415。
S414.将权值作为准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的权重。具体地,每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重的确认与每个指标对该要素所产生的水环境影响的权重的确认方法相近似,在此不再做详细描述。
S415.对两两比较判断矩阵赋值进行调整,并返回步骤S412,直到满足一致性检验标准。
S42.根据权重构建准则层中每个准则下的所有要素的权重矩阵。具体地,要素的权重矩阵表示为:ωi=(ωi1,ωi2,…,ωin)。
S43.根据每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值构建准侧层中每个准则下的所有要素间的模糊关系矩阵。具体地,所有要素间的模糊关系矩阵表示为:
S44.采用合成算法,根据所有要素的权重矩阵和所有要素间的模糊关系矩阵计算得到准则层中每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值。
具体地,计算准则层中每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值的公式如下所示:
优选地,步骤S5进一步包括:
S51.获取目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重。
优选地,步骤S51进一步包括:
S511.根据预先建立的目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵。具体地,各个准则间的权重评分标度与各个指标间的权重评分标度类似,在此不再做详细描述了。
S512.对两两比较判断矩阵利用AHP计算方法进行标准化处理,获取目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的权值。
S513.对权值进行一致性检验。若一致性检验通过,进入步骤S514,若一致性检验未通过,进入步骤S515。
S514.将权值作为目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的权重。具体地,每个准则对目标所产生的水环境影响的权重的确认与每个指标对该要素所产生的水环境影响的权重的确认方法相近似,在此不再做详细描述。
S515.对两两比较判断矩阵赋值进行调整,并返回步骤S412,直到满足一致性检验标准。
S52.根据权重构建目标层中目标下的所有准则的权重矩阵。
S53.根据每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值构建目标层中目标下的所有准则间的模糊关系矩阵。
S54.采用合成算法,根据所有准则的权重矩阵和所有准则间的模糊关系矩阵计算得到目标层中目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值。具体地,步骤S5计算各个准则对目标所产生的水环境影响的综合值中所采用的公式与步骤S4中的公式相同,在此不再举例说明了。
具体地,步骤S6中生成的评价报告的一个具体实例详见图2,能够直观显示各个指标对要素层要素所产生的水环境影响的综合值、各个要素对准则层准则所产生水环境影响的综合值以及各个准则对目标层目标所产生水环境影响的综合值,视觉效果好,体验度高。
实施例2
本实施例提供了一种隧道施工对水环境影响的评价系统,如图3所示,包括:
体系构建单元1,用于构建隧道施工对水环境影响的评价指标体系,评价指标体系按照由高到低的级别划分为目标层、准则层、要素层和指标层。
当前数值获取单元2,用于获取指标层中包含的部分或全部指标在隧道施工中对应的当前指标数值。
指标综合值确定单元3,用于根据要素层中每个要素下的部分或全部指标的当前指标数值以及每个指标对该要素所产生的水环境影响的权重,确定每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值。
要素综合值确定单元4,用于根据准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重以及每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值,确定每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值。
准则综合值确定单元5,用于根据目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重以及每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值,确定目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值。
评价单元6,用于根据每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值、每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值以及目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值生成隧道施工对水环境影响的评价报告。
本实施例中的隧道施工对水环境影响的评价方法,通过采集当前隧道施工中指标的当前指标数值,实现了作为评估参数的指标数值的实时更新,通过综合考虑单项指标与指标体系的综合效果,实现了局部与整体效果的统一,在此基础上对隧道施工对水环境的影响进行的评价自然更为符合隧道施工的进度,更为全面准确。
优选地,本实施例评价系统中的指标综合值确定单元3进一步包括:
赋值确定子单元31,用于根据要素层中每个要素下的部分或全部指标的当前指标数值确定所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值。
优选地,赋值确定子单元31,先根据指标的类型确定每个指标所适用的隶属函数;再根据预先建立的要素层中每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响力的不同级别下的指标数值的范围以及部分或全部指标的当前指标数值,确定要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的级别;之后根据每个指标所适用的隶属函数以及要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的级别,确定要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值。
一级模糊关系矩阵形成子单元32,用于根据赋值构建要素层中每个要素下的所有指标的模糊关系矩阵。
指标权重获取子单元33,用于获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权重。
优选地,指标权重获取子单元33,先根据预先建立的要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵;再对两两比较判断矩阵利用AHP计算方法进行标准化处理,获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权值;之后对权值进行一致性检验,若一致性检验通过,将权值作为要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权重。
指标权重矩阵形成子单元34,用于根据权重构建要素层中每个要素下的所有指标的权重矩阵。
指标综合值合成子单元35,用于采用合成算法,根据所有指标间的模糊关系矩阵和所有指标的权重矩阵计算得到要素层中每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值。
优选地,本实施例评价系统中的要素综合值确定单元4进一步包括:
要素权重获取子单元41,用于获取准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重。
优选地,要素权重获取子单元41,先根据预先建立的准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵;再对两两比较判断矩阵利用AHP计算方法进行标准化处理,获取准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的权值;之后对权值进行一致性检验,若一致性检验通过,将权值作为准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的权重。
要素权重矩阵形成子单元42,用于根据权重构建准则层中每个准则下的所有要素的权重矩阵。
二级模糊关系矩阵形成子单元43,用于根据每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值构建准侧层中每个准则下的所有要素间的模糊关系矩阵。
要素综合值合成子单元44,用于采用合成算法,根据所有要素的权重矩阵和所有要素间的模糊关系矩阵计算得到准则层中每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值。
优选地,本实施例评价系统中的准则综合值确定单元5进一步包括:
准则权重获取子单元51,用于获取目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重。
优选地,准则权重获取子单元51,先根据预先建立的目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵;再对两两比较判断矩阵利用AHP计算 方法进行标准化处理,获取目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的权值;之后对权值进行一致性检验,若一致性检验通过,将权值作为目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的权重。
准则权重矩阵形成子单元52,用于根据权重构建目标层中目标下的所有准则的权重矩阵。
三级模糊关系矩阵形成子单元53,用于根据每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值构建目标层中目标下的所有准则间的模糊关系矩阵。
准则综合值合成子单元54,用于采用合成算法,根据所有准则的权重矩阵和所有准则间的模糊关系矩阵计算得到目标层中目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

Claims (10)

1.一种隧道施工对水环境影响的评价方法,其特征在于,包括如下步骤:
构建隧道施工对水环境影响的评价指标体系,所述评价指标体系按照由高到低的级别划分为目标层、准则层、要素层和指标层;
获取指标层中包含的部分或者全部指标在隧道施工中对应的当前指标数值;
根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值以及每个指标对该要素所产生的水环境影响的权重,确定每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值;
根据准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重以及每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值,确定每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值;
根据目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重以及每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值,确定目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值;
根据每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值、每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值以及目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值生成隧道施工对水环境影响的评价报告。
2.根据权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值以及每个指标对该要素所产生的水环境影响的权重,确定每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值的步骤包括:
根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值确定所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值;
根据所述赋值构建要素层中每个要素下的所有指标的模糊关系矩阵;
获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权重;
根据所述权重构建要素层中每个要素下的所有指标的权重矩阵;
采用合成算法,根据所述所有指标间的模糊关系矩阵和所述所有指标的权重矩阵计算得到要素层中每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值。
3.根据权利要求2所述的评价方法,其特征在于,所述根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值确定所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值的步骤包括:
根据指标的类型确定每个指标所适用的隶属函数;
根据预先建立的要素层中每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响力的不同级别下的指标数值的范围以及部分或者全部指标的当前指标数值,确定要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的级别;
根据每个指标所适用的隶属函数以及要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的级别,确定要素层中每个要素下的所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值。
4.根据权利要求2所述的评价方法,其特征在于,所述获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权重的步骤包括:
根据预先建立的要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵;
对所述两两比较判断矩阵利用AHP计算方法进行标准化处理,获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权值;
对所述权值进行一致性检验;
若一致性检验通过,将所述权值作为要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权重。
5.根据权利要求1-4任一项所述的评价方法,其特征在于,所述根据准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重以及每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值,确定每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值的步骤包括:
获取准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重;
根据所述权重构建准则层中每个准则下的所有要素的权重矩阵;
根据所述每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值构建准侧层中每个准则下的所有要素间的模糊关系矩阵;
采用合成算法,根据所述所有要素的权重矩阵和所述所有要素间的模糊关系矩阵计算得到准则层中每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值。
6.根据权利要求5所述的评价方法,其特征在于,所述获取准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重的步骤包括:
根据预先建立的准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵;
对所述两两比较判断矩阵利用AHP计算方法进行标准化处理,获取准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的权值;
对所述权值进行一致性检验;
若一致性检验通过,将所述权值作为准则层中每个准则下的所有要素对该准则所产生的水环境影响的权重。
7.根据权利要求1-4任一项所述的评价方法,其特征在于,所述根据目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重以及每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值,确定目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值的步骤包括:
获取目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重;
根据所述权重构建目标层中目标下的所有准则的权重矩阵;
根据所述每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值构建目标层中目标下的所有准则间的模糊关系矩阵;
采用合成算法,根据所述所有准则的权重矩阵和所述所有准则间的模糊关系矩阵计算得到目标层中目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值。
8.根据权利要求7所述的评价方法,其特征在于,所述获取目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重的步骤包括:
根据预先建立的目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的两两间比较的权重评分标度,构建该目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的两两比较判断矩阵;
对所述两两比较判断矩阵利用AHP计算方法进行标准化处理,获取目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的权值;
对所述权值进行一致性检验;
若一致性检验通过,将所述权值作为目标层中目标下的所有准则对该目标所产生的水环境影响的权重。
9.一种隧道施工对水环境影响的评价系统,其特征在于,包括:
体系构建单元(1),用于构建隧道施工对水环境影响的评价指标体系,所述评价指标体系按照由高到低的级别划分为目标层、准则层、要素层和指标层;
当前数值获取单元(2),用于获取指标层中包含的部分或者全部指标在隧道施工中对应的当前指标数值;
指标综合值确定单元(3),用于根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值以及每个指标对该要素所产生的水环境影响的权重,确定每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值;
要素综合值确定单元(4),用于根据准则层中每个准则下的每个要素对该准则所产生的水环境影响的权重以及每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值,确定每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值;
准则综合值确定单元(5),用于根据目标层中目标下的每个准则对该目标所产生的水环境影响的权重以及每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值,确定目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值;
评价单元(6),用于根据每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值、每个准则下的各个要素对该准则所产生的水环境影响的综合值以及目标下的各个准则对该目标所产生的水环境影响的综合值生成隧道施工对水环境影响的评价报告。
10.根据权利要求9所述的评价系统,其特征在于,所述指标综合值确定单元(3)包括:
赋值确定子单元(31),用于根据要素层中每个要素下的部分或者全部指标的当前指标数值确定所有指标当前对该要素所产生的水环境影响的赋值;
一级模糊关系矩阵形成子单元(32),用于根据所述赋值构建要素层中每个要素下的所有指标的模糊关系矩阵;
指标权重获取子单元(33),用于获取要素层中每个要素下的所有指标对该要素所产生的水环境影响的权重;
指标权重矩阵形成子单元(34),用于根据所述权重构建要素层中每个要素下的所有指标的权重矩阵;
指标综合值合成子单元(35),用于采用合成算法,根据所述所有指标间的模糊关系矩阵和所述所有指标的权重矩阵计算得到要素层中每个要素下的各个指标对该要素所产生的水环境影响的综合值。
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