廢棄泥漿處理措施的綜合評(píng)價(jià)優(yōu)選

趙剛 趙延龍

摘要：針對(duì)目前施工技術(shù)的發(fā)展和施工環(huán)境的復(fù)雜性，致使選用不同廢棄泥漿處理措施產(chǎn)生的綜合效益存在較大差異，現(xiàn)通過(guò)構(gòu)建綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用C-OWA算子進(jìn)行指標(biāo)賦權(quán)，同時(shí)引入直覺(jué)模糊集對(duì)定性指標(biāo)準(zhǔn)確評(píng)定，通過(guò)直覺(jué)模糊集topsis決策評(píng)判方法對(duì)各處理措施進(jìn)行綜合效益評(píng)價(jià)。并且在評(píng)價(jià)后加入成本考量，利用成本綜合效益比對(duì)各措施進(jìn)行排序優(yōu)選。最后，以甘肅某項(xiàng)目為研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)證分析，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)和模型的科學(xué)合理、結(jié)果準(zhǔn)確，具有實(shí)踐意義。

Abstract： Aiming at the development of construction technology and the complexity of the construction environment， cause choose different waste mud treatment measures of comprehensive benefit is put in bigger difference， through building the appraisal index system of comprehensive benefits， the use of C-OWA operator for weighting， at the same time the introduction of intuitionistic fuzzy sets for accurate evaluation of qualitative indicators， through the intuitive fuzzy topsis evaluation method for the comprehensive benefit evaluation on the various treatment measures. After the evaluation， cost considerations are added， and various measures are sorted and optimized by using cost comprehensive benefit comparison. Finally， an empirical analysis of a project in gansu province was carried out to verify the scientific rationality， accuracy and practical significance of the design evaluation indicators and models.

關(guān)鍵詞：廢棄泥漿處理措施;直覺(jué)模糊集;最高效益成本比

Key words： waste mud treatment measures;intuitionistic fuzzy set;highest benefit lost ratio

中圖分類號(hào)：C934? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）29-0081-03

0? 引言

近年來(lái)，國(guó)家大力支持鐵路建設(shè)。隨著鐵路的高速發(fā)展，為了減少土地資源的占用，以橋代路逐漸成為工程設(shè)計(jì)的基本方向。然而橋梁橋墩基礎(chǔ)成孔時(shí)所用的泥漿護(hù)壁等施工，則需要大量泥漿。如此大的泥漿用量，不可避免地造成大量廢棄漿液的遺留，成為新的環(huán)境隱患。

當(dāng)前我國(guó)大部分施工單位采用的廢棄泥漿處理方法，主要是在施工現(xiàn)場(chǎng)開挖沉淀池，將廢棄泥漿在沉淀池靜置，然后將上清液排放，底泥通過(guò)槽罐車外運(yùn)到指定地點(diǎn)或?qū)ｉT的消納場(chǎng)。泥漿沉淀時(shí)間長(zhǎng)，且自然沉淀法對(duì)生態(tài)環(huán)境一定程度造成影響。

為了選擇合理有效的廢棄泥漿處理措施。首先應(yīng)加強(qiáng)對(duì)影響廢棄泥漿處理措施綜合效益評(píng)價(jià)因素的識(shí)別與篩選，本文首次在選擇措施原則上加入對(duì)生態(tài)影響及廢棄物回收再利用等因素，建立了泥漿措施評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。然后對(duì)各種泥漿處理措施綜合效益進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，以輔助施工單位迅速有效地選擇適應(yīng)不同環(huán)境條件下的廢棄泥漿處理措施做出決策。最后，對(duì)高效環(huán)保、生態(tài)影響較小的廢棄泥漿處理措施的推廣，對(duì)我國(guó)的綠色鐵路施工領(lǐng)域的良性發(fā)展具有重大的指導(dǎo)意義。

1? 廢棄泥漿處理措施綜合效益評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

通過(guò)參考相關(guān)文獻(xiàn)并且進(jìn)行實(shí)地調(diào)研后，以傳統(tǒng)施工單位選擇泥漿的處理措施原則為基礎(chǔ)，加入了廢棄泥漿處理措施對(duì)環(huán)境生態(tài)影響以及廢棄物的循環(huán)利用綜合考量，構(gòu)建了較為全面合理的綠色鐵路橋梁廢棄泥漿處理措施指標(biāo)評(píng)價(jià)體系。其中一級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)包括措施處理效果、措施生態(tài)影響、廢棄物回收再利用。如圖1所示。

1.1 指標(biāo)確定

1.1.1 措施技術(shù)效果B1。污染物排放減排率體現(xiàn)了處理措施的有效性，污染物減排率由采用廢棄泥漿處理措施后減少的廢棄物排放量除以采用泥漿處理措施前總的污染物排放量。處理效率由單次最大處理體量除以措施處理周期得到。措施可靠性是指對(duì)措施可靠程度的一種衡量，部分措施處理過(guò)程中會(huì)再次造成對(duì)生態(tài)環(huán)境的二次潛在影響。

1.1.2 措施生態(tài)影響B(tài)2。措施的生態(tài)影響主要由廢棄泥漿這一物質(zhì)的特殊構(gòu)成性質(zhì)所決定。而廢棄泥漿對(duì)生態(tài)產(chǎn)生的影響主要包含土壤破壞、水土保持、水體污染和植被破壞。

1.1.3 回收再利用B3。廢棄泥漿所特有的物理性質(zhì)決定泥漿具有兩方面的回收價(jià)值。即液相回收率（水資源的回收利用）和固相回收率（固液分離后的鉆渣、土石泥沙等的回收利用）。回收再利用率由廢棄物回收利用的方量除以廢棄物的總量。

1.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)衡量

從圖1中可以看出，指標(biāo)體系中包含定性和定量?jī)煞N指標(biāo)，對(duì)此分別分別采用以下方式進(jìn)行處理：

①定性指標(biāo)：在定性指標(biāo)確定過(guò)程中，專家評(píng)價(jià)信息在決策過(guò)程中往往是模糊和不確定性的。為較為準(zhǔn)確刻畫專家的評(píng)價(jià)信息，故采用直覺(jué)模糊集進(jìn)行評(píng)價(jià)。其評(píng)價(jià)值直接由專家評(píng)價(jià)信息得到。

②定量指標(biāo)：定量指標(biāo)由于通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算得到，故不存在猶豫度。

污染減排率和固液相回收率因?yàn)槠浔旧淼娜≈捣秶鸀?到1，故其隸屬度直接取其數(shù)值本身。處理效率滿足本工程處理量及符合預(yù)定工期的處理措施，其處理效率的隸屬度均應(yīng)大于0.6，其措施的處理效率隸屬度近似表示為：

u1表示在要求工期和處理方量下的處理效率隸屬度，其值為0.6。u2表示在極限短的工期內(nèi)和要求處理的方量下的處理效率隸屬度，其值為1。Tq表示要求工期，Tmin表示極限短工期。

2? 直覺(jué)模糊集topsis綠色評(píng)價(jià)模型的構(gòu)建

2.1 基于C-OWA算子指標(biāo)賦權(quán)

由于趙金先在文獻(xiàn)中已經(jīng)對(duì)C-OWA算子指標(biāo)賦權(quán)的方法進(jìn)行詳細(xì)了介紹，故此本文不再進(jìn)行重復(fù)。

2.2 直覺(jué)模糊集topsis模型

①首先采集專家的評(píng)價(jià)信息，得到定性指標(biāo)的直覺(jué)模糊評(píng)價(jià)，然后將得到的定性指標(biāo)評(píng)價(jià)信息與計(jì)算得到的定量指標(biāo)評(píng)價(jià)信息進(jìn)行集結(jié)，就得到了措施方案的直覺(jué)模糊評(píng)價(jià)矩陣，然后將直覺(jué)模糊評(píng)價(jià)矩陣A進(jìn)行指標(biāo)加權(quán)處理，得到加權(quán)直覺(jué)模糊集評(píng)價(jià)矩陣R：

②確定直覺(jué)模糊集的正向和負(fù)向最優(yōu)解。設(shè)直覺(jué)模糊集的正最優(yōu)解A+和負(fù)最優(yōu)解A-分別為：

③計(jì)算各方案與模糊集正向與負(fù)向最優(yōu)解的距離：

④計(jì)算各措施方案的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)

將綜合評(píng)價(jià)指數(shù)從大到小排序，則可以對(duì)泥漿處理措施進(jìn)行優(yōu)選，C1的取值越大，則相對(duì)應(yīng)的措施更加合理。

⑤成本綜合效益比ri分析：

將各措施方案的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)除以各自對(duì)應(yīng)的成本得到成本綜合效益比ri。然后將各措施方案按照從大到小排序，綜合效益比越大，代表相同成本下獲得的綜合收益越高。從而優(yōu)選處最佳的廢棄泥漿處理措施。

3? 直覺(jué)模糊集topsis模型評(píng)價(jià)優(yōu)選研究中的應(yīng)用

選擇目前我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)施工情況，選取幾種較為常見的泥漿處理措施，分別為：自然沉淀法、化學(xué)固化法、土地耕作法、化學(xué)絮凝固液分離處理法、化學(xué)絮凝加機(jī)械脫水處理法。并記作A、B、C、D、E;通過(guò)應(yīng)用本文的評(píng)價(jià)模型，對(duì)甘肅地區(qū)某鐵路橋梁項(xiàng)目鉆孔灌注樁施工的廢棄泥漿處理為背景，分別對(duì)不同處理措施在該工程下進(jìn)行綜合綠色效益評(píng)價(jià)，以此說(shuō)明本評(píng)價(jià)模型對(duì)廢棄泥漿處理措施評(píng)價(jià)的適用性。

為了確定指標(biāo)權(quán)重，收集了6位具有豐富的廢泥漿處理經(jīng)驗(yàn)的專家權(quán)衡信息，利用C-OWA算子求出各指標(biāo)的權(quán)重為：

W=（W11，W12，W13，W21，W22，W23，W24，W31，W32）=（ 0.0588，

0.2227，0.1675，0.1264，0.1117，0.0730，0.0469，0.1266，0.0664）

將專家對(duì)定性指標(biāo)的直覺(jué)模糊評(píng)價(jià)和計(jì)算得到的定量指標(biāo)隸屬度進(jìn)行集結(jié)，得到直覺(jué)模糊評(píng)價(jià)矩陣A，然后對(duì)直覺(jué)模糊評(píng)價(jià)矩陣A進(jìn)行加權(quán)，得到如表1所示的加權(quán)直覺(jué)模糊集評(píng)價(jià)矩陣R。

由式（5）-（7）計(jì)算各措施方案得到直覺(jué)模糊集正理想解與負(fù)理想解的距離di+、di-及綜合評(píng)價(jià)指數(shù)：

從表2中得出，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)由大到小以此為：B、E、D、C、A。

將得到的各措施方案的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)除以各自措施方案對(duì)應(yīng)的成本，得到成本綜合效益比，按照從大到小排序得到：rE>rD>rC>rA>rB。

4? 結(jié)論

①?gòu)U棄泥漿處理是一個(gè)考慮因素較多的復(fù)雜問(wèn)題。本文通過(guò)實(shí)地調(diào)研以及在傳統(tǒng)選擇綜合考量了環(huán)境生態(tài)影響，構(gòu)建了較為系統(tǒng)全面的廢棄泥漿處理措施評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，將復(fù)雜評(píng)價(jià)因素劃分為三級(jí)結(jié)構(gòu)層次。一定程度上避免了指標(biāo)之間存在的關(guān)聯(lián)性性影響。

②本文利用直覺(jué)模糊集對(duì)定性因素進(jìn)行模糊信息表示，較為準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)化了專家的評(píng)價(jià)信息。同時(shí)結(jié)合直接模糊集topsis將廢棄泥漿措施方案進(jìn)行效益大小排序，從大到小以此為化學(xué)固化法、化學(xué)絮凝加機(jī)械脫水處理法、化學(xué)絮凝固液分離處理法、土地耕作法、自然沉淀法。

③雖然目前大部分項(xiàng)目廢棄泥漿處理任然選擇自然沉淀法，但隨著我國(guó)對(duì)廢棄泥漿處理造成的環(huán)境生態(tài)影響的進(jìn)一步重視，綠色綜合收益越來(lái)越會(huì)被作為措施選擇的考量因素。本文基于成本綜合效益進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)自然沉淀法并不是成本綜合效益比最高的措施，而作為綜合評(píng)價(jià)最高的化學(xué)固化法由于其高昂的成本也并不適合推廣，而化學(xué)絮凝加機(jī)械脫水處理法和化學(xué)絮凝固液分離處理法將會(huì)成為成本綜合效益考量的最佳選擇。同時(shí)本文通過(guò)甘肅項(xiàng)目實(shí)例，驗(yàn)證了本文構(gòu)建的廢棄泥漿措施優(yōu)選模型的合理性、適用性。

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