CN109685395A - 一种泄洪雾化环境影响综合分析方法及系统 - Google Patents

一种泄洪雾化环境影响综合分析方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于水利工程泄洪消能和水安全评价技术领域，公开了一种泄洪雾化环境影响综合分析方法及系统，采取群组特征根法对泄洪雾化的复杂因素进行识别，筛选重要性程度高的指标构成待评价的指标体系；构造因素的概率密度函数得到因素的隶属函数；对于工程潜在危害程度指标评价结果增加工程与区域安全指标系统进行评价，并使用层次分析法得到一级指标对方案层中因素的影响程度矩阵，与工程潜在危害程度指标系统中各因素得分向量相乘，得到工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度评价结果。本发明根据指标在实际的具体工程中的不同重要程度，建立出各因素的权重向量，实现了对水利工程精确量化的泄洪雾化环境影响评价。

Description

一种泄洪雾化环境影响综合分析方法及系统
技术领域
本发明属于水利工程泄洪消能和水安全评价技术领域，尤其涉及一种泄洪雾化环境影响综合分析方法及系统。
背景技术
目前，业内常用的现有技术是这样的：
水利水电工程泄洪时，尤其是高水头大流量的洪水下泄时，水流将携带巨大的能量进人下游。为了保护坝区及下游人民的生命财产安全、及工程自身的安全，设计者都会采取适当的措施，消减下泄水流的部分能量，使高速下泄的水流平缓进人下游河道。洪水在经由泄水建筑物下泄、消能的过程中，部分水体在以水汽、水滴、水块或者水柱等形式进入空中后，在当地地形、自然风、水舌风、空气上下对流、热力等诸多因素的共同作用下，破碎、蒸发、降落、碰并、凝结，进行传播和扩散，渐次形成不同强度的降雨区和不同强度的雾流区。不同的消能方式、不同的泄量、不同的泄洪水头、不同的地形环境、甚至不同的气象条件，所形成的降雨区和雾流区的强度和范围，均不相同。并且，泄洪雨雾是伴随洪水下泄过程产生的现象，当洪水停止下泄后，即不再产生新的泄洪雨雾。
泄洪雾化不仅对水利枢纽的安全运行与下游岸坡的稳定构成一定的威胁，同时也对发电安全、坝区交通、局部区域人类生产生活产生一定的影响，在工程勘测、规划、设计、施工及运行管理中，需要对雾流降雨对工程安全及局域环境的影响进行不同程度的评价。
有文献(刘士和,冉青松,范敏.雾流降雨潜在危害程度及工程安全与局域环境影响评价.武汉大学学报(工学版),2013,46(06):686-690)提出了一种基于模糊隶属函数的雾流降雨潜在危害程度评价方法，选取了泄洪流量、水位差等七个因素，使用隶属函数对因素进行量化并得出评价结果。但其隶属函数是基于经验直接给出的，没有实际依据，并且仅阐述了对雾化潜在危害的评价而简化了雾化对工程及局域环境的影响，即还未建立包含泄洪雾化工程安全与局域环境影响的综合评价模型。
但是在工程论证及项目实施后期，基础资料己十分丰富，已经有原型观测数据或一些模型试验数据，足以对泄洪雾化影响进行综合评价。
我国虽已对白鹤滩水电站、乌东德水电站等大批水利水电工程开展了泄洪雾化影响的评价，但是在已有的雾流降雨分析中，一般都是在项目规划阶段基础资料较缺乏时，分析雾流降雨的某个或某些因素，如降雨强度、降雨边界、雾化范围等，并没有提出过对于水电站泄洪雾化问题的一种系统全面的评价体系。
具体表现为：
(1)泄洪雾化环境影响指标识别的方法缺乏，通常都是根据经验给出几个指标；(2)现阶段大型水利水电工程种包含挑流、底流、坝身加碰撞或非碰撞水垫塘等多种形式的消能工，对此没有统一的评价方法，建立一种可对已有消能工形式的泄洪雾化问题进行综合评价的体系具有重大的意义；(3)传统泄洪雾化评价仅限于水力学因素，即通过测得的水力学参数对工程进行评价，而事实上泄洪雾化问题的因素集不仅包括水力学因素，还存在地形地貌、气候环境等因素的影响；(4)由于以往评价处于前期资料缺乏的阶段，难以对工程建成后泄洪雾化对工程及局域环境影响进行评价。
由于水利工程泄洪雾化对现有大型水电站工程及局域环境造成的复杂影响，必须整合以往对于单类消能工及单一因素的评价分析，实现适合多维度双体系、全类型复合消能工、工程全生命周期评价等功能。虽然我国在部分标志性巨型水利水电工程的泄洪消能报告中尝试性地加入了泄洪雾化的部分，但只是在传统雾化评价上增加了雾化降雨强度平面分布图的绘制，并没有根本改变评价因素单一的问题，仅仅通过测定相应测点的降雨强度并进行定性分析。
综上所述，现有技术存在的问题是：
(1)现有技术中，没有提出对于水电站泄洪雾化问题全面的分析，现有泄洪雾化评价方法缺乏指标识别方法，目前指标选取仅是基于经验直接给出。
(2)现有泄洪雾化评价方法中评价工程类型单一，无统一的评价方法。
(3)现有泄洪雾化评价方法评价因素不全。
(4)现有泄洪雾化评价方法简化了雾化对工程及局域环境的影响，未建立包含泄洪雾化工程安全与局域环境影响的综合评价。
解决上述技术问题的难度：
首先因为泄洪雾化评价指标数量众多，涉及多方面多维度，现有分析仅针对于单一维度的少量指标进行分析，将如此庞大数量的指标进行有效筛选为一难题；其次各种类型工程具有不同类型的消能工，而不同类型的消能工的消能原理不同，进而雾化评价指标就有较大差别，难以进行统一评价；并且许多因素在力学理论上的联系难以解释，所以以往的基于力学理论的评价只能取其中几个主要因素进行分析；最后由于以往的基础资料较少，并且本发明中的工程安全与局域环境影响体系中的指标均为高阶数据，难以将基础数据对高阶数据的影响理论化和体系化，所以从未有过提出全面评价泄洪雾化环境影响的系统。
解决上述技术问题的意义：
首先解决了指标筛选的问题，为后续更加有效的雾化安全评价奠定了基础；其次增加了雾化评价系统的通用性，使得评价过程更加简单方便；并且将多个不同的因素通过评价模型连接起来，选取的指标范围广，使得评价更加可信；最终构建了全面的评价体系，完善了少有涉及的工程安全与局域环境影响方面的评价模块，充分利用基础数据对高阶数据的贡献，使得雾化评价结果更加直观。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种泄洪雾化环境影响综合分析方法及系统。本发明包含泄洪雾化环境影响的指标识别，现有的方案基本上都是根据经验直接给出各个指标，而本发明采取群组特征根法对泄洪雾化的复杂因素进行了识别，筛选出了重要性程度较高的指标构成待评价的指标体系。
本发明在构建工程潜在危害程度指标系统的隶属函数时，第一类因素由于在基础资料有大量数据，具有一定的分布规律，所以可以构造因素的概率密度函数来得到因素的隶属函数。
本发明在工程潜在危害程度指标评价结果的基础上，增加了工程与区域安全指标系统评价，使用层次分析法得到方案层一级指标对准则层因素的影响程度矩阵，并与工程潜在危害程度指标系统中各因素得分向量相乘，得到工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度评价结果。影响因素矩阵为i×j的矩阵，其中第i行第j列的取值代表第i个一级指标与第j个准则层因素的相关程度，而各因素得分向量为j行的列向量，第j行代表被评价工程中各准则层因素的雾化潜在危害程度得分，矩阵与向量相乘之后，得到i列的行向量，即为i个方案层一级指标的工程安全及局域环境影响程度占比。
本发明是这样实现的，一种泄洪雾化环境影响综合分析方法包括：
步骤一，分析影响因素：泄洪雾化工程潜在危害程度因素大体上归结为水力学因素、地形地貌因素和气象因素；
步骤二，根据影响因素分析构建双指标体系，按照工程消能工类型的不同，选择不同的指标；
步骤三，识别评价指标：采用群组决策特征根法对泄洪雾化环境效应评价的指标进行重要性识别，找出关键指标。
进一步，步骤三中，所述群组决策特征根法包括：
(1)对以往的论文资料及观测实验数据进行收集，某一指标的重要程度则根据在资料中提及或出现的程度确定，并作为评分专家对各个指标分值，形成评分矩阵；
(2)对评分矩阵进行计算得到所有指标的重要性权重，剔除重要性小于0.3的指标，剩余的指标为经过筛选的关键性指标；
(3)构成筛选过后的工程潜在危害程度指标系统和工程与区域安全指标系统。
进一步，得到工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度评价结果中，进一步包括：
第一步，采用模糊数学法对工程潜在危害程度指标系统进行评价；
第二步，采用层次分析评价方法，利用第一中得到雾化危害因素集的评价结果对泄洪雾化工程安全及局域环境影响进行进一步评价。
进一步，第一步中，模糊数学法具体包括以下步骤：
(1)构造因素集和评价集，对于筛选出的因素，需要根据各因素在实际的具体工程中的不同重要程度，建立出各因素的权重向量；
(2)对实际工程进行评价，根据以往原型观测或模型试验资料，对因素集中每个因素赋予隶属函数；
(3)从待评价工程中选取较危险的工况，对各工况依据上述过程分别进行评价；每个工况的各因素对各评价等级的隶属度形成评价矩阵，评价矩阵与各个因素权重向量进行模糊变换，最后得到评价结果向量；每一工况得出的结果为对于各评价等级的隶属度，根据最大隶属度原则，将判别出对雾化潜在危害最大的工况，将所有工况的评价结果综合分析，得到对于此工程的泄洪雾化的潜在危害程度，并求出各因素的潜在危害得分向量。
进一步，步骤(1)中，所述评价集的构建包括：
评价集一般分为五个等级，分别为危害很大、有危害、危害不大、危害较小、无危害，并且用5分、4分、3分、2分、1分来量化评价等级的潜在危害程度，以此来计算各因素对各评价等级的得分。
进一步，步骤(2)中，隶属函数赋予方法包括：
第一类因素：通过构造因素的概率密度函数，根据概率密度函数并结合工程，得到隶属函数；
第二类因素：根据工程经验给出各个评价等级下的离散的隶属度，当工程因素取值位于评价等级之间，隶属度由线性插值得到。
进一步，第二步中，所述层次分析法包括：
构造方案层因素对准则层中因素的单层次排序判别矩阵；通过准则层与二级指标的相关程度来构造判别矩阵；
根据准则层中的二级指标对于方案层中因素的贡献度进行打分，并使用层次分析法中的一致性指标对打分结果进行一致性检验；
将同一一级指标下的二级指标贡献度相加，得到准则层一级指标对方案层中因素的影响程度；
将一级指标对方案层中因素的影响程度矩阵与工程潜在危害程度指标系统中各因素潜在危害得分向量相乘，得到工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度总得分。
本发明的另一目的在于提供一种实施所述泄洪雾化环境影响综合分析方法的泄洪雾化环境影响综合分析系统。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明基于模糊数学-层次分析综合评判方法，借助逐渐丰富的工程泄洪消能评价结果和已有雾化基础资料，综合考虑影响雾流降雨强度及其影响的各个因素，建立了泄洪雾化环境影响的综合评判模型，实现对水利工程精确量化的泄洪雾化环境影响评价。
本发明提供的基于模糊数学-层次分析方法的泄洪雾化环境影响综合分析方法，可以根据已有的原型或模型工程资料，对于不同的消能工形式的水利工程，进行多因素多维度的安全评价。本发明是针对于水利工程泄洪雾化问题的多维度双体系、全类型复合消能工、工程全生命周期评价的综合评价方法，可实现全面性、科学性、可操作性、可量化性。
由于泄洪雾化环境影响指标识别的方法缺乏，通常都是根据经验给出几个指标。本发明将用于进行雾化环境影响评价的指标使用群组特征根法进行筛选，使待评价的指标的重要性和有效性显著提高，为之后的环境影响评价奠定了基础。
现阶段大型水利水电工程种包含挑流、底流、坝身加碰撞或非碰撞水垫塘等多种形式的消能工，对此没有统一的评价方法。而本发明在指标选取阶段就根据工程消能工形式选取不同的指标组合，增加了实用性和应用范围。
传统泄洪雾化评价仅限于水力学因素，即通过试验测得的水力学参数对工程进行评价。本发明不仅构建了丰富全面的指标体系，不仅有水力学因素，还考虑了地形地貌、气候环境等因素，并对于基础数据丰富的因素提出了通过概率密度函数构建隶属函数的方法，增加了评价的准确性和全面性。
由于以往评价处于前期资料缺乏的阶段，难以对工程建成后泄洪雾化对工程及局域环境影响进行评价。本发明构建了全面的评价体系，通过对工程潜在危害程度的评价结果，采用模糊数学-层次分析方法，对工程安全及局域环境影响进行了评价，显著地增加了泄洪雾化环境评价方法地完整性，为往后工程资料全面完善阶段的泄洪雾化环境评价提供了理论支持。
本发明的优点还有：
水利工程(特别是高坝工程)泄洪时，下游局部区域内常出现较大规模的降雨和雾流弥漫现象，工程界称之为泄洪雾化。泄洪雾化引起的降雨强度远远超过自然降雨中特大暴雨的雨强值，对水利枢纽的正常运行、交通安全、周围环境甚至下游岸坡的稳定均可能造成较大危害。随着我国水电事业的发展，尤其是西部开发战略的实施，越来越多高水头、大泄量、高功率的水库建于狭窄河谷之中。为解决消能防冲问题，大差动挑坎、宽尾墩、窄缝式挑坎、挑流水股碰撞等一批新型消能形式得到广泛重视和应用。事实表明，这些消能形式均能获得较好的消能效果，但其缺点之一就是可能造成更严重的雾化问题。因此，需加强对泄洪雾化环境影响的分析。并且由于新型消能形式的发展，能够适用于不同类型消能工的雾化环境影响评价方法也需要被分析。
泄洪雾化降雨强度较大时会造成山坡坍塌、雨区内人畜死亡、交通中断、电器设备毁坏等事故，剖析众多工程泄洪雾化事故可知，只有在枢纽布置不当或忽视泄洪雾化问题时才会发生，如予以充分重视并加以保护，则可避免。因此不仅需要评估泄洪雾化对工程的潜在危害，工程与区域环境安全更需要被考虑，以此建立一个全面的、多维度的评估系统，为工程的除险加固提供借鉴与解决方案。
目前，对于泄洪雾化的基本运动模式，国内基本达成共识，对于雾化的主要雾源、雾化分级和分区有了较为明确的认识和初步界定，有关文献根据系列模型试验和原型观测结果分析和分析模型模拟水流雾化的可行性，并通过对比分析，建立了比较简单的模型律。泄洪雾化的分析方法主要有3种：原型观测、物理模型试验和数值计算。
由于国情、自然条件、经济状况的差异，国外像中国这样高水头、大流量及雾化危害严重的工程不多，因此，国外几乎没有对泄洪雾化开展系统分析，可供我国参考的工程实例和分析成果也较少。国内已建的水利枢纽，由于泄洪雾化造成工程危害及经济损失的实例为数不少，提醒设计和科研人员必须充分认识到泄洪雾化的危害性，利用原型观测、模型测量和数学计算等手段对其产生机理和影响范围进行分析，并在工程设计规划阶段就加以考虑，进行专门的防护设计分析。
国内对雾化的分析仅限于以上，仅有少数泄洪雾化评价，与这些仅有的雾化评价相比，本发明有如下优点：
表1本发明和现有技术的对比
[1]张宇鹏,黄国兵,徐勤勤.挑流泄洪雾化降雨强度的模糊综合评判预报[J].长江科学院院报,2007(01):1-3。
[2]姜树海,陈慧玲.高坝泄洪下游水雾的模糊预报模式[J].水利水运科学分析,1993(01):77-84。
[3]刘士和,冉青松,范敏.雾流降雨潜在危害程度及工程安全与局域环境影响评价[J].武汉大学学报(工学版),2013,46(06):686-690。
[4]白鹤滩1：50水工整体模型综合试验坝身泄洪消能及雾化影响分析报告-2011。
从上表中可以看出，以往的雾化评价存在指标识别方法缺失、评价因素不全与评价工程类型单一的不足等问题，并且评价成果较为简单；以往的雾化评估报告也仅给出将降雨强度及分布范围，没有把雾化对环境的影响表现出来。而本发明弥补了这些缺陷，并深度挖掘雾化评估成果，给出各一级因素的占比和雾化评估总得分，大大增加了评估的科学性和有效性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的泄洪雾化环境影响综合评价流程图。
图2是本发明实施例提供的泄洪雾化环境指标识别方法流程图。
图3是本发明实施例提供的泄洪雾化环境评价方法流程图。
图4是本发明实施例提供的评价结构层次模型示意图。
图5是本发明实施例提供的某因素对各评价等级的隶属函数示意图。
图6是本发明实施例提供的雾化潜在危害评价评价等级占比图。
图7是本发明实施例提供的工程安全及局域环境影响评价结果示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
现有技术中，没有提出对于水电站泄洪雾化问题全面的分析，现有泄洪雾化评价方法缺乏指标识别方法，目前指标选取仅是基于经验直接给出。
现有泄洪雾化评价方法中评价工程类型单一，无统一的评价方法。
现有泄洪雾化评价方法评价因素不全。
现有泄洪雾化评价方法简化了雾化对工程及局域环境的影响，未建立包含泄洪雾化工程安全与局域环境影响的综合评价。
为解决上述问题，下面结合方案对本发明的应用原理做详细描述。
如图1所示，本发明实施例提供的泄洪雾化环境影响综合分析方法包括：泄洪雾化环境指标识别与泄洪雾化环境评价方法两部分。
如图2所示，本发明实施例提供的泄洪雾化环境指标识别具体包括以下步骤：
S101，分析影响因素：泄洪雾化工程潜在危害程度因素大体上可归结为水力学因素、地形地貌因素和气象因素3大类。
S102，根据影响因素分析构建双指标体系，按照工程消能工类型的不同，选择不同的指标。
S103，识别评价指标：采用群组决策特征根法对泄洪雾化环境效应评价的指标进行重要性识别，找出关键指标。
在本发明实施例的步骤S101中，本发明实施例提供的泄洪雾化影响因素具体包括：
泄洪雾化对于工程及其下游局部地区的环境会造成一定的危害和影响，归纳起来，工程与区域安全因素主要体现在以下几个方面：
1)影响电站厂房、开关站和输电线路等电器设备的正常运行。
2)影响电站下游一定范围内交通或生活工作区的正常工作环境。
3)冲蚀地表，破坏植被，影响下游两岸山坡稳定和下游局部地区的自然环境和气候条件，容易诱发山体滑坡，危及水电站大坝的安全运行。
在本发明实施例的步骤S102中，本发明实施例提供的双指标体系为：
工程潜在危害程度指标和工程与区域安全指标双指标体系。
工程潜在危害程度指标体系的一级指标为：水力学因素、地形地貌因素、气象因素。
工程与区域安全指标体系的一级指标为：电站运行、边坡稳定、自然环境及气候。
各一级指标下还包括众多二级指标，与具体工程有关。
步骤S103中，本发明实施例提供的群组决策特征根法包括：
群组决策特征根法即评分专家对多个被评目标作评判决策的新特征根法。
群组决策特征根法具体步骤包括：
(1)对以往的论文资料及观测实验数据进行收集，某一指标的重要程度则根据在资料中提及或出现的程度来确定，即将每一篇资料或分析论文作为评分专家对各个指标打分，形成评分矩阵，其中评分值越大代表被评价的指标越重要；
(2)使用群组决策特征根法对评分矩阵进行计算得到所有指标的重要性权重，剔除重要性小于0.3的指标，剩余的指标即为经过筛选的关键性指标；
(3)构成筛选过后的工程潜在危害程度指标系统和工程与区域安全指标系统。
如图3所示，本发明实施例提供的泄洪雾化环境评价方法具体包括以下步骤：
S201，采用模糊数学法对工程潜在危害程度指标系统进行评价。
S202，采用层次分析评价方法，利用步骤S201中得到雾化危害因素集的评价结果对泄洪雾化工程安全及局域环境影响进行进一步评价。
在本发明实施例的步骤S201中，本发明实施例提供的模糊数学法具体包括以下步骤：
(1)构造因素集和评价集，对于筛选出的因素，需要根据各因素在实际的具体工程中的不同重要程度，建立出各因素的权重向量。
(2)对实际工程进行评价，根据以往原型观测或模型试验资料，对因素集中每个因素赋予对应各评价等级的隶属函数。
(3)从待评价工程中选取较危险的工况，对各工况依据上述过程分别进行评价；每个工况的各因素对各评价等级的隶属度形成评价矩阵，评价矩阵与各个因素权重向量进行模糊变换，最后得到评价结果向量；每一工况得出的结果为对于各评价等级的隶属度，根据最大隶属度原则，将判别出对雾化潜在危害最大的工况，将所有工况的评价结果综合分析，可得到对于此工程的泄洪雾化的潜在危害程度，并求出各因素的潜在危害得分向量。
在本发明实施例的步骤(1)中，本发明实施例提供的评价集的构建包括：
评价集一般分为五个等级，分别为危害很大、有危害、危害不大、危害较小、无危害，并且用5分、4分、3分、2分、1分来量化评价等级的潜在危害程度，以此来计算各因素对各评价等级的得分。
在本发明实施例的步骤(2)中，本发明实施例提供的隶属函数赋予方法包括：
隶属函数的赋予方法与因素的特性有关，被分为两类：
第一类因素：在基础资料有大量数据，具有一定的分布规律，如上下游水位差、泄洪流量、入水角度、下游水垫深度，通过构造因素的概率密度函数，根据概率密度函数并结合工程本身特性，进而可得到其隶属函数。
第二类因素：可量化但无大量基础数据的因素，如综合消能方式，下游河道河势，河谷形态，岸坡坡度，自然风力，自然风向，常年温度；可根据工程经验给出各个评价等级下的离散的隶属度，当工程因素取值位于评价等级之间时，隶属度可由线性插值得到。
如图4所示，本发明实施例提供的评价结构层次模型包括：
层次分析法中包括目标层、方案层和准则层；
目标层为雾化对工程安全及局域环境的影响。
方案层为工程潜在危害程度指标系统中的各因素。
准则层为经过筛选后工程安全及局域环境影响指标系统中的各因素。
在本发明实施例中，层次分析法具体包括以下步骤：
(1)构造方案层因素对准则层中因素的单层次排序判别矩阵；通过准则层与二级指标的相关程度来构造判别矩阵，并且当准则层因素与首要指标的相关程度大于与次要指标的相关程度。
(2)根据准则层中的二级指标对于方案层中因素的贡献度进行打分，并使用层次分析法中的一致性指标对打分结果进行一致性检验，确保贡献度打分有效。
(3)将同一一级指标下的二级指标贡献度相加，即可得到准则层一级指标对方案层中因素的影响程度。
(4)将一级指标对方案层中因素的影响程度矩阵与工程潜在危害程度指标系统中各因素潜在危害得分向量相乘，得到工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度总得分，并且可从结果中看出工程与区域安全一级指标受到工程泄洪雾化影响的程度。
本发明在工程潜在危害程度指标评价结果的基础上，增加了工程与区域安全指标系统评价，使用层次分析法得到方案层一级指标对准则层因素的影响程度矩阵，并与工程潜在危害程度指标系统中各因素得分向量相乘，得到工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度评价结果。影响因素矩阵为i×j的矩阵，其中第i行第j列的取值代表第i个一级指标与第j个准则层因素的相关程度，而各因素得分向量为j行的列向量，第j行代表被评价工程中各准则层因素的雾化潜在危害程度得分，矩阵与向量相乘之后，得到i列的行向量，即为i个方案层一级指标的工程安全及局域环境影响程度占比。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理做进一步描述。
实施例：
1、泄洪雾化环境指标识别：
首先进行影响因素分析。泄洪雾化是由水利枢纽本身各种因素导致的，其为一个非常复杂的水、气两相流物理现象，涉及到水舌的破碎、碰撞、扩散等众多物理过程，其工程潜在危害程度因素大体上可归结为水力学因素、地形地貌因素和气象因素3大类；泄洪雾化对于工程及其下游局部地区的环境会造成一定的危害和影响，归纳起来，工程与区域安全因素主要体现在以下几个方面：
1)影响电站厂房、开关站和输电线路等电器设备的正常运行。
2)影响电站下游一定范围内交通或生活工作区的正常工作环境；
3)冲蚀地表，破坏植被，影响下游两岸山坡稳定和下游局部地区的自然环境和气候条件，容易诱发山体滑坡，危及水电站大坝的安全运行。
其次根据影响因素分析进行指标体系构建。泄洪雾化环境效应的评价指标设计要遵循全面性、科学性、可操作性、可量化性等原则。并且将按照工程消能工类型的不同，选择不同的指标，例如挑流消能需要考虑挑坎角度、水垫塘深度等因素，而底流消能需要考虑水跃跃首位置，消力池长度等因素。
在借鉴现有分析成果的基础上，根据以上影响因素的分析，分为两个指标系统：工程潜在危害程度指标和工程与区域安全指标。
其中工程潜在危害程度指标系统的一级指标为：水力学因素、地形地貌因素、气象因素，工程与区域安全指标系统的一级指标为电站运行、边坡稳定、自然环境及气候，各一级指标下还包括众多二级指标，与具体工程有关。
最后进行评价指标的识别。本发明采用群组决策特征根法对泄洪雾化环境效应评价的指标进行重要性识别，找出关键指标。群组决策特征根法即评分专家对多个被评目标作评判决策的新特征根法。首先对以往的论文资料及观测实验数据进行收集，某一指标的重要程度则根据在资料中提及或出现的程度来确定，即将每一篇资料或分析论文作为评分专家对各个指标打分，形成评分矩阵，其中评分值越大代表被评价的指标越重要。然后使用群组决策特征根法对评分矩阵进行计算得到所有指标的重要性权重，剔除重要性小于0.3的指标，剩余的指标即为经过筛选的关键性指标。最后即构成筛选过后的工程潜在危害程度指标系统和工程与区域安全指标系统
2、泄洪雾化环境评价方法：
第一步先采用模糊数学法对工程潜在危害程度指标系统进行评价，模糊数学法需先构造因素集和评价集，进而求得每个因素的对应各评价等级的隶属函数，最后根据工程对于各因素的实际取值，得到对应各评价等级的隶属度，即得到此工程的泄洪雾化中各因素的危害程度。对于筛选出的因素，需要根据各因素在实际的具体工程中的不同重要程度，建立出各因素的权重向量。
首先为评价集的构建，评价集一般分为五个等级，分别为危害很大、有危害、危害不大、危害较小、无危害，并且用5分、4分、3分、2分、1分来量化评价等级的潜在危害程度，以此来计算各因素对各评价等级的得分。
需要对实际工程进行评价。根据以往原型观测或模型试验资料，将对因素集中每个因素赋予隶属函数。隶属函数的赋予方法与因素的特性有关，被分为两类。第一类因素由于在基础资料有大量数据，具有一定的分布规律，如上下游水位差、泄洪流量、入水角度、下游水垫深度，所以可以构造因素的概率密度函数，根据概率密度函数并结合工程本身特性，进而可得到其隶属函数。第二类因素可量化但无大量基础数据的因素，如综合消能方式，下游河道河势，河谷形态，岸坡坡度，自然风力，自然风向，常年温度。此类因素虽然不能够给出概率密度函数以构造连续的隶属函数，但是仍然可以根据工程经验给出各个评价等级下的离散的隶属度，当工程因素取值位于评价等级之间时，隶属度可由线性插值得到。
如图5-图6所示，当对于因素集的隶属函数构造完成后，即开始从待评价工程中选取较危险的工况，对各工况依据上述过程分别进行评价。每个工况的各因素对各评价等级的隶属度形成评价矩阵，评价矩阵与各个因素权重向量进行模糊变换，最后得到评价结果向量。每一工况得出的结果为对于各评价等级的隶属度，根据最大隶属度原则，将判别出对雾化潜在危害最大的工况，将所有工况的评价结果综合分析，可得到对于此工程的泄洪雾化的潜在危害程度。并求出各因素的潜在危害得分向量，用于第二步的泄洪雾化工程安全及局域环境影响评价。
第二步将进行采用层次分析评价方法，结合上一步得出的雾化危害因素集的评价结果，对泄洪雾化工程安全及局域环境影响进行进一步评价。
层次分析法中包括目标层、方案层和准则层。在本发明中，目标层为雾化对工程安全及局域环境的影响，方案层为工程潜在危害程度指标系统中的各因素，准则层为经过筛选后工程安全及局域环境影响指标系统中的各因素。
先构造方案层因素对准则层中因素的单层次排序判别矩阵。在工程与区域安全指标系统中，三个一级指标之下还包括二级首要指标和二级次要指标。因准则层与三个一级指标相关程度难以直接计算，所以将通过准则层与二级指标的相关程度来构造判别矩阵，并且当准则层因素与首要指标的相关程度大于与次要指标的相关程度。根据准则层中的二级指标对于方案层中因素的贡献度进行打分，并使用层次分析法中的一致性指标对打分结果进行一致性检验，确保贡献度打分有效。将同一一级指标下的二级指标贡献度相加，即可得到准则层一级指标对方案层中因素的影响程度。
如图7所示，将一级指标对方案层中因素的影响程度矩阵与工程潜在危害程度指标系统中各因素潜在危害得分向量相乘，得到工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度总得分，并且可从结果中看出工程与区域安全一级指标受到工程泄洪雾化影响的程度。
下面结合效果对本发明作进一步描述。
本发明使用群组特征根法进行筛选用于进行雾化环境影响评价的指标，使待评价的指标的重要性和有效性显著提高，为之后的环境影响评价奠定了基础；在指标选取阶段根据工程消能工形式选取不同的指标组合，增加了实用性和应用范围；构建了丰富全面的指标体系，不仅有水力学因素，还考虑了地形地貌、气候环境等因素，并对于基础数据丰富的因素提出了通过概率密度函数构建隶属函数的方法，增加了评价的准确性和全面性；构建了全面的评价体系，通过对工程潜在危害程度的评价结果，采用模糊数学-层次分析方法，对工程安全及局域环境影响进行了评价，显著地增加了泄洪雾化环境评价方法地完整性，为往后工程资料全面完善阶段的泄洪雾化环境评价提供了理论支持。
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
一)指标识别：
泄洪雾化是泄水建筑物泄流时伴随产生的雨、雾和风等自然现象的总称。从国内外水电站实践看，在峡谷兴建高水头水利枢纽，其泄水建筑物泄洪消能均会产生雾化现象。泄洪雾化是由水利枢纽本身各种因素导致的，其为一个非常复杂的水、气两相流物理现象，涉及到水舌的破碎、碰撞、扩散等众多物理过程，其影响因素大体上可归结为水力学因素、地形地貌因素和气象因素3大类。
泄洪雾化对于工程及其下游局部地区的环境会造成一定的危害和影响，归纳起来，泄洪雾化对工程和环境的危害和影响主要体现在以下几个方面：1)影响电站厂房、开关站和输电线路等电器设备的正常运行；2)影响电站下游一定范围内交通或生活工作区的正常工作环境；3)冲蚀地表，破坏植被，影响下游两岸山坡稳定和下游局部地区的自然环境和气候条件，容易诱发山体滑坡，危及水电站大坝的安全运行。
1)评价指标的构建：
泄洪雾化环境效应的评价指标设计要遵循全面性、科学性、可操作性、可量化性等原则。在借鉴现有研究成果的基础上，根据以上影响因素的分析，分为两个部分：工程潜在危害程度指标和工程与区域安全指标，分别包括3+3个二级指标和19+19个三级指标。具体内容见表2和表3。
表2工程潜在危害程度指标
表3工程与区域安全指标
2)、评价指标识别：
学术界对泄洪雾化环境效应评价指标的研究处于探索阶段，现有研究多采用主成分分析和聚类分析等方法对指标进行识别，找出主要指标。但是由于泄洪雾化环境效应评价指标数量较多，覆盖而较广，不能够有效识别准则层下各个指标的权重，从而不能准确地抛弃次要指标保留有效信息。因此采用群组决策特征根法(GEM)来解决这一问题，群组决策特征根法(GEM)即群体(G)对多个被评目标作评判决策的新特征根法。运用此法只需要专家对各个指标打分，然后将评分矩阵转置自乘记为矩阵F。F的最大特征根对应的特征小量就是最优决策结论。群组决策特征根法(GEM)既能克服判断矩阵的不一致性，又无需考虑专家的权重问题，计算也较简便。
单根与重根的处理
若最大特征根为单根，则对应的特征向量具有唯一最优解；若最大特征根为重根，并解出其特征向量空间，则其特征向量空间所对应的那些评价指标认为是同等重要，其它被评测对象则用第二大特征根所对应的特征向量排名，或在评分矩阵中去掉已并列排名被评测对象的评分值，重新构造一个矩阵，用上述方法进行第二次评价[10]。
专家权重向量数据来源
收集论文资料、原型观测及模型实验数据，根据这些资料来确定各指标的权重。
实际指标识别
本发明采用群组决策特征根法对泄洪雾化环境效应评价的指标进行重要性识别，找出关键指标。首先对以往的论文资料及观测实验数据进行收集，某一指标的重要程度则根据在资料中提及或出现的程度来确定，用五级评分法即决定因素、重点研究、略作探讨、重点提及、仅为列举，其对应的分值分别是1、2、3、4、5分。以泄洪雾化环境效应评价指标的水力学因素为例给出的论文资料评分，见表4。
表4工程潜在危害程度指标水力学因素各指标评分
运用MATLAB软件，对上述专家评分进行矩阵转置，得到：
最后分析结果，进行关键指标的识别和筛选，经过分析拟剔除重要性小于0.3000的评价指标，指标a1的相对重要性数值为0.3791，大于0.3000，该指标保留；指标a2的相对重要性数值为0.5593，大于0.3000,该指标保留；指标a3的相对重要性数值为0.3553，大于0.3000，该指标保留；指标a4的相对重要性数值为0.4004，大于0.3000，该指标保留；指标a5的相对重要性数值为0.2697，小于0.3000，该指标剔除；指标a6的相对重要性数值为0.2766，小于0.3000，该指标剔除；指标a7的相对重要性数值为0.2020，小于0.3000，该指标剔除；指标a8的相对重要性数值为0.2587，小于0.3000。最后经过筛选，保留的指标分别为(a1,a2,a3,a4)在文中所代表的指标分别为上下游水位差、泄洪流量、入水角度和下游水垫深度。
表5最大特征根迭代
运用MATLAB软件进行分析，同理可筛选出其它准则层中的重要指标:如地形因素中的岩下游河道的河势，河谷的形态和岸坡坡度；气象因素中的风速、风向及温度；电站运行中的开关站与溅水区距离、厂房与溅水区距离、溅水与涌浪高度、水垫塘底板磨损程度；边坡稳定中的强风化岩石覆盖程度、卸荷裂隙发育程度；自然环境及气候中的水舌风速、、涌浪产生的飞石。
以上为根据现有的挑流雾化原观数据及物理模型试验筛选出的典型挑流雾化环境影响指标，工程潜在危害程度指标基本上为工程固有的特征，随不同工程变化很小。而工程与区域安全指标为工程周围环境所决定的，随不同工程变化较大，所以不能直接将被剔除的指标直接否定，而是通过给予较不重要指标较小的权重来要保证指标的多样性，这样能使雾化对环境的影响评价更加准确完整。
白鹤滩水电站工程规模巨大，具有“窄河谷、高拱坝、巨泄量、多机组”的特点。拦河坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高289.0m。电站枢纽区属中山峡谷地貌，枯水期水面宽51～110m，近坝区正常蓄水位高程处河宽449～559m。谷坡左岸相对较缓，右岸陡峻，河谷呈不对称的“V”型。河道走势及河谷形态对雾流的发展影响很大。坝身泄洪消能设施由坝身6个表孔、7个深孔及坝下水垫塘组成；坝外泄洪消能设施由左岸3条无压泄洪直洞组成。坝身最大泄量约30000m3/s，泄洪洞单洞泄洪规模约4000m3/s。白鹤滩工程泄洪流量巨大，水位差也较大，泄洪形式分为坝身开孔加水垫塘消能和无压泄洪隧洞消能，可分为两部分分别评价。
经过筛选和根据白鹤滩工程实际情况考虑的泄洪雾化环境评价指标见表6和表7。
表6筛选后工程潜在危害程度指标
表7筛选后工程与区域安全指标
二)工程潜在危害程度评价
1)影响因素的确定
该坝泄洪雾化主要评价项目有：上下游水位差、泄洪流量Q、入水角度、下游水垫深度，综合消能方式，下游河道河势，河谷形态，岸坡坡度，自然风力，自然风向，常年温度等参数。根据观测资料和该坝特性，建立因素集为：
U＝{u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7,u8,u9,u10,u11}
其中u1——泄洪最高水位与相应下游水位的高差(m)；
u2——泄洪流量(m3/s)；
u3——水舌入水角度(°)；
u4——水舌入水集中区域水垫塘深度(m)；
u5——综合消能方式，即泄洪孔开启组合；
u6——下游河道河势；
u7——河谷形态；
u8——两岸岸坡坡度(°)；
u9——坝址区域多年平均最大风力(m/s)；
u10——坝址区域风向(°)；
u11——坝址区域多年平均最低温度(℃)；
各因素对各等级的概率密度函数
因素ui服从正态分布或者对数正态分布，故对某一等级vj，各因素对应的PDF具有近似的正态分布或者对数正态分布的概型。先来研究ui，建立
为了消除物理单位的影响，需要对原始数据进行标准化：
ui'＝(ui-ζi)/σi σi＝si (1-1)
标准化后每个因素即服从标准(对数)正态分布N(0,1)，为了方便书写，下文中令ui＝u'i，利用区间估计的方法可以确定u1的最大值的左、右极限u1L、u1R。求左右极限的过程可简化为区间估计中估计总体分布均值的过程[1]，采用将变量转化为满足t分布的变量求解。
此时因素满足t分布，得：
以分析大坝的雾化安全和上下游水位差的关系为例，来阐述因素集和评价集的关系。当u1≤u1L，即水位差还没有进入最大值的平均值的估计区间，雾化对大坝“危害较小”，但是不能代表完全属于“无危害”的范围；可以认为当水位差接近零时，属于“无危害”的范围；当水位差超过估计左极限时，即开始进入最大值估计区间时，此时已近进入“有危害”的范围；当水位差处于左极限和右极限之间时，表现为“危害很大”，而当超过右极限时，“危害很大”的程度也很高。
隶属函数的建立
根据因素集各指标概率密度函数，以及参考各因素在实际工程中的取值，确定得到隶属函数形式及特征值如下：
表7各因素特征值
其中u1～u4为连续的数据，可用其概率密度分布函数构造连续的隶属函数。而u5～u11则为不连续的因素，可根据已有类似工程确定隶属函数的取值。
2)综合消能方式(u5)
主要用于评判不同坝身孔口组合的工况对于雾化的影响。一般坝身孔口可分为表孔和深孔，表孔泄洪挑距较小而入水角度较大，深孔泄洪挑距较大而入水角度较小。综合以往泄洪雾化原型观测资料，表孔泄洪的雾化影响大于深孔泄洪。表孔和深孔联合泄洪时将极大地增加雾化影响，因为表孔水舌和深孔水舌在空中碰撞消能(包括上下碰撞和水平对冲)，造成水舌横向扩散范围明显增大和雾化降雨横向范围增加。因此综合消能方式的隶属函数可定义为：
3)下游河道河势(u6)
下游两岸河道的不对称将对泄洪雾化的消散造成阻碍，因此需要对雾化影响范围内的河道转弯半径进行评判。在泄流量较大的工程中一般设置坝身孔口与泄洪洞同时泄流，所以根据雾化原观或模型资料中的雾化降雨范围，在泄洪洞雾化降雨强度为零的边界增加一倍坝高H距离的纵向范围设为工程雾化影响范围，以此范围内的河道转弯半径为下游河道河势的判别标准。因此下游河道河势的隶属函数可定义为：
4)河谷形态(u7)
该系数的主要影响因素是河道宽深比L/B值的大小，L/B的值越小，表明该处的河床越深窄，密集的水雾也越来越难以扩散，发生雾化的可能性也就最大，雾雨强值亦可能最大，规定其隶属函数如下：606.61269
5)岸坡坡度(u8)
泄洪雾化中边坡问题的出现通常是由于雾化水进入了周围的岩石中，增加了坡体的下滑力，降低了坡体的抗滑力，从而影响岩体的强度与稳定性。而岸坡坡度对于边坡稳定是至关重要的指标，并且坡度对于泄洪水雾的扩散有一定的影响。规定岸坡坡度的隶属函数如下：45，
6)风速(u9)
风速对雾化的扩散有较大影响，主要以水电站坝址当地年平均风速为评判指标。规定风速的隶属函数如下：
7)风向(u10)
风向对于雾化的扩散也有较大影响，主要以水电站坝址所在地的风玫瑰图为评判指标，如风向与河流流向相同，则对于水雾的扩散有利，与河流流向相反，则对于水雾扩散不利。规定风向与河流流向夹角的隶属函数如下：
8)温度(u11)
较为寒冷地区产生雾化可能会使开关站结冰，且出线洞可能会受到降雨影响或者雾化结冰影响。所以当泄洪雾化比较严重时，坝址地区年平均最低温度对雾化的环境影响有较大的相关度。规定温度的隶属函数如下：
9)综合评判
评价实例是白鹤滩泄洪雾化。白鹤滩水电站工程规模巨大，具有“窄河谷、高拱坝、巨泄量、多机组”的特点。工程枢纽由拦河坝、泄洪消能设施、引水发电系统等主要建筑物组成。拦河坝为混凝土双曲拱坝，顶高程834.0m，最大坝高289.0m。泄洪消能以坝身为主(6表孔7深孔)，岸边为辅(3条泄洪洞)；在两岸布置地下首部厂房。
白鹤滩水电站泄洪时水头较高，流量较大，且为带水垫塘的坝身综合消能，根据物理模型试验中的观察，其表孔水舌与深孔水舌碰撞较强，横向扩散明显。雾化影响范围主要集中在消力池及临近区域。主要为对周围环境影响，对于建筑物的影响不大，所以将水力学因素中的水位差、泄洪流量的权重取的较大，而气象因素中的风速、温度的权重取的较小。取如下权重向量A：
由于白鹤滩水电站泄洪工况数目较多，且泄洪流量巨大的工况下使用坝身表孔、深孔与泄洪洞同时泄洪，评价难度较大。因此首先将白鹤滩水电站试验工况进行简化，见表
表8试验工况及开启方式表
10)评价结果
根据表中的工况，对照2.1节中选取泄洪雾化危害影响因素集中的11个指表，从而构造出因素集Ui的取值向量：
U1＝{199.87,30102,60,60,(4),12.34,2.26,52.5,8,170,-5}
U2＝{199.51,24378,60,60,(4),12.34,2.26,52.5,8,170,-5}
U3＝{200.26,21103,63,60,(3),12.34,2.26,52.5,8,170,-5}
U4＝{200.53,21103,63,60,(3),12.34,2.26,52.5,8,170,-5}
U5＝{170.59,8800,51,60,(1),12.34,2.26,52.5,8,170,-5}
由于从枢纽泄洪雾化影响试验研究报告中获取因素集取值的几点：
坝身孔口泄洪雾化降雨区域与泄洪洞泄洪雾化降雨区域几乎没有重叠，从而可认为泄洪洞雾化并没有增加白鹤滩工程的雾化危害程度，而仅是扩大了潜在的危害范围，因此在物化危害程度评估中暂不计入泄洪洞的雾化影响。
白鹤滩工程表孔水舌入水角度大约为70°，深孔水舌的入水角度大约为50°，当联合泄洪水舌上下碰撞时，取为两者平均值。从试验资料中可以看出，工况三与工况四的水舌和水范围比工况一和工况二远15m，从而将工况三与工况四的水舌入水角度增加了3°。
从水垫塘后的二道坝开始至泄洪隧洞出口往下游延伸300m左右，此段区域的河道转弯半径为12.34倍的坝高H。白鹤滩左右两岸岸坡坡度差异较大，左岸坡度为45°左右，而右岸坡度为65°左右，取平均值为52.5°。
查阅白鹤滩坝址所在地的气象资料，得到年平均风速为8m/s，从风玫瑰图可以看出正北风频率占极大比例，与河道夹角为170°左右。当地年平均最低气温为-2℃左右，白鹤滩工程处于山区，温度更低，取为-5℃。
将各工况因素集取值代入对应隶属函数，得到评判矩阵，最终将评判矩阵与模糊向量进行运算，得到最终各工况的评判结果，
表10各工况得分向量
根据最大隶属度原则，得出工况一至四的评估结果为“危害不大”，工况五的评估结果是“危害较小”。但在工况一至四的等级占比图中可以明显看出，危害较大和危害很大的占比明显大于危害较小和无危害，即按非最大隶属度原则，评价结果倾向于白鹤滩泄洪雾化“危害较大”。
综上，白鹤滩工程雾化危害评价结果为“危害较大”。
三)、工程安全及局域环境影响评价
1)泄洪雾化工程安全及局域环境影响
采用层次分析评价方法，结合雾化危害因素集的评价结果，对泄洪雾化工程安全及局域环境影响进行进一步评价，评价结构层次模型如图4。
判别矩阵元素aij的确定使用Santy给出的1～9标度法，如下表所示：
表11判别矩阵元素的标度方法
由于各准则层Bi对于目标层的权重向量已在前面计算中给出：
现对构造方案层n个因素对准则层中的Bi因素的单层次排序判别矩阵。首先，根据白鹤滩综合消能雾化指标识别研究，在工程与区域安全指标系统中，三个一级指标之下还包括二级首要指标和二级次要指标。因准则层与三个一级指标相关程度难以直接计算，所以将通过准则层与二级指标的相关程度来构造判别矩阵，并且当准则层因素与首要指标的相关程度大于与次要指标的相关程度。
表12工程局域安全指标体系
2)指标分析
上下游水位差和泄洪流量与雾化降雨的相关程度较大，即在电站运行中与厂房、开关站的二级指标将受到较大的影响。水舌入水角度和水垫塘深度对于溅水与涌浪高度、水垫塘底板磨损程度。坝身孔口泄流碰撞消能水舌横向扩散范围明显增大，雾化降雨横向范围增加，对边坡稳定影响增加。下游河道河势和河谷形态对于雾化的持续时间有较大影响，相关的二级指标有开关站周围雾气浓度、雾化持续时间、下游湿度、下游能见度等。两岸岸坡坡度对于边坡稳定中的各因素都有一定的影响。风速和风力主要对于雾化的扩散有一定影响，也会增加雾化降雨的危害，所以对于电站运行和边坡稳定都有一定程度的影响。温度较低可能会导致雾化使开关站、出线洞雾化结冰。
准则层与二级指标的相关程度如下：
表13准则层指标与工程安全及局域环境影响二级指标相关度评分
其中二级次要指标相关度的贡献为二级首要指标相关度的贡献的一半
根据上表数据及得分计算规则得到各一级指标Ci对于各准则层指标Bi的影响程度。
表14一级指标对于各准则层指标的影响程度
可见判断矩阵的特征值都为与矩阵维度相同，不需要进行一致性检验。
3)评价结果
将雾化危害程度指标得分与各一级指标Ci对于各准则层指标Bi的影响程度做标准化模糊运算，得到白鹤滩工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度得分为：
Score＝3.19分。
白鹤滩工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响评价结果为“危害较大”，且电站运行受到泄洪雾化的影响最大，岸坡稳定受到泄洪雾化的影响最小。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种泄洪雾化环境影响综合分析方法，其特征在于，所述泄洪雾化环境影响综合分析方法包括：
采取群组特征根法对泄洪雾化的因素进行识别，筛选指标构成待评价的指标体系；
构建工程潜在危害程度指标系统的隶属函数，并同时构造因素的概率密度函数得到因素的隶属函数；
对于工程潜在危害程度指标评价结果增加工程与区域安全指标系统进行评价，使用层次分析法得到方案层一级指标对准则层因素的影响程度矩阵，并与工程潜在危害程度指标系统中各因素得分向量相乘，得到工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度评价结果；影响因素矩阵为i×j的矩阵，其中第i行第j列的取值代表第i个一级指标与第j个准则层因素的相关程度，而各因素得分向量为j行的列向量，第j行代表被评价工程中各准则层因素的雾化潜在危害程度得分，矩阵与向量相乘之后，得到i列的行向量，即为i个方案层一级指标的工程安全及局域环境影响程度占比。
2.如权利要求1所述的泄洪雾化环境影响综合分析方法，其特征在于，所述泄洪雾化环境指标识别具体包括以下步骤：
步骤一，分析影响因素：泄洪雾化工程潜在危害程度因素大体上归结为水力学因素、地形地貌因素和气象因素；
步骤二，根据影响因素分析构建双指标体系，按照工程消能工类型的不同，选择不同的指标；
步骤三，识别评价指标：采用群组决策特征根法对泄洪雾化环境效应评价的指标进行重要性识别，找出关键指标。
3.如权利要求2所述泄洪雾化环境影响综合分析方法，其特征在于，步骤三中，所述群组决策特征根法包括：
(1)对资料及观测实验数据进行收集，某一指标的重要程度则根据在资料中提及或出现的程度确定，并作为评分专家对各个指标分值，形成评分矩阵；
(2)对评分矩阵进行计算得到所有指标的重要性权重，剔除重要性小于0.3的指标，剩余的指标为经过筛选的关键性指标；
(3)构成筛选过后的工程潜在危害程度指标系统和工程与区域安全指标系统。
4.如权利要求1所述泄洪雾化环境影响综合分析方法，其特征在于，得到工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度评价结果中，进一步包括：
第一步，采用模糊数学法对工程潜在危害程度指标系统进行评价；
第二步，采用层次分析评价方法，利用第一中得到雾化危害因素集的评价结果对泄洪雾化工程安全及局域环境影响进行进一步评价。
5.如权利要求4所述泄洪雾化环境影响综合分析方法，其特征在于，第一步中，模糊数学法具体包括以下步骤：
(1)构造因素集和评价集，对于筛选出的因素，需要根据各因素在实际的具体工程中的不同重要程度，建立出各因素的权重向量；
(2)对实际工程进行评价，根据以往原型观测或模型试验资料，对因素集中每个因素赋予隶属函数；
(3)从待评价工程中选取较危险的工况，对各工况进行评价；每个工况的各因素对各评价等级的隶属度形成评价矩阵，评价矩阵与各个因素权重向量进行模糊变换，最后得到评价结果向量；每一工况得出的结果为对于各评价等级的隶属度，根据最大隶属度原则，将判别出对雾化潜在危害最大的工况，将所有工况的评价结果综合分析，得到对于此工程的泄洪雾化的潜在危害程度，并求出各因素的潜在危害得分向量。
6.如权利要求6所述泄洪雾化环境影响综合分析方法，其特征在于，步骤(1)中，所述评价集的构建包括：
评价集分为五个等级，分别为危害很大、有危害、危害不大、危害较小、无危害，并且用5分、4分、3分、2分、1分量化评价等级的潜在危害程度，计算各因素对各评价等级的得分。
7.如权利要求5所述泄洪雾化环境影响综合分析方法，其特征在于，步骤(2)中，隶属函数赋予方法包括：
第一类因素：通过构造因素的概率密度函数，根据概率密度函数并结合工程，得到隶属函数；
第二类因素：根据工程经验给出各个评价等级下的离散的隶属度，当工程因素取值位于评价等级之间，隶属度由线性插值得到。
8.如权利要求4所述泄洪雾化环境影响综合分析方法，其特征在于，第二步中，所述层次分析法包括：
构造方案层因素对准则层中因素的单层次排序判别矩阵；通过准则层与二级指标的相关程度来构造判别矩阵；
根据准则层中的二级指标对于方案层中因素的贡献度进行打分，并使用层次分析法中的一致性指标对打分结果进行一致性检验；
将同一一级指标下的二级指标贡献度相加，得到准则层一级指标对方案层中因素的影响程度；
将一级指标对方案层中因素的影响程度矩阵与工程潜在危害程度指标系统中各因素潜在危害得分向量相乘，得到工程泄洪雾化工程安全及局域环境影响程度总得分。
9.一种实施权利要求1所述泄洪雾化环境影响综合分析方法的泄洪雾化环境影响综合分析系统。
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