層次分析法在某垃圾填埋場(chǎng)適宜性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

趙江龍 張航波

摘要：以某生活垃圾填埋場(chǎng)為例，通過(guò)查明場(chǎng)地所處位置以及自然地理、氣候、經(jīng)濟(jì)交通、環(huán)境保護(hù)以及水文工程地質(zhì)條件等因素。因?yàn)楸敬窝芯空{(diào)查是基于完成狀態(tài)下垃圾填埋場(chǎng)的評(píng)估和對(duì)于已經(jīng)存在的選址的反論證，因此使用層次分析法進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：生活垃圾填埋場(chǎng)；層次分析法；適宜性評(píng)價(jià)

Application of Analytic Hierarchy Process in Suitability Evaluation of a Landfill

Zhao Jiang-long， Zhang Hang-bo

Geological survey center of water conservancy and environment in Shaanxi Province xian 710000

Abstract： Taking a domestic waste landfill as an example， the location of the site and the factors such as physical geography， climate， economic transportation， environmental protection， and hydrological geological conditions were identified. Then based on the completed landfill site evaluation， it is a counter argument to the results of the site selection. Therefore， the analytic hierarchy process is used to evaluate the suitability of domestic landfill sites.

Key words： Domestic waste landfill； Analytic hierarchy process； Suitability evaluation

1.前言

近些年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展人們的生活水平也持續(xù)的提高，導(dǎo)致生活垃圾數(shù)量也隨之不斷地增加。生活垃圾是人類在日常生活和生產(chǎn)過(guò)程中不可避免需要產(chǎn)生的。隨著城市人口的增加以及城市化水平和居民生活水平的提高，生活垃圾的增長(zhǎng)趨勢(shì)也不斷加快，生活垃圾對(duì)環(huán)境的污染也越來(lái)越嚴(yán)重。因此本文針對(duì)研究區(qū)的垃圾填埋場(chǎng)的現(xiàn)狀和分布情況做整體調(diào)查做出適宜性評(píng)價(jià)，以此來(lái)指導(dǎo)政府在做垃圾填埋場(chǎng)選址的時(shí)候有相關(guān)理論參考依據(jù)。

2.研究區(qū)垃圾填埋場(chǎng)概況

2.1地質(zhì)環(huán)境條件

研究區(qū)地貌單元屬于黃土塬地貌。場(chǎng)地所處黃土臺(tái)塬區(qū)海拔460m～541.8m，塬面平均坡降1.7%。地貌特點(diǎn)為黃土地層發(fā)育，覆蓋厚度大，根據(jù)相似地層場(chǎng)地《巖土工程勘察報(bào)告》該地層黃土滲透系數(shù)在4d/m～5d/m，南北向沖溝多。

垃圾填埋場(chǎng)底層出露地層均為第四系更新統(tǒng)全新統(tǒng)黃土覆蓋，黃土層厚，粘性大，易蓄水。區(qū)內(nèi)黃土巖性以粉質(zhì)粘土為主，次為粉土。

2.2場(chǎng)地內(nèi)地下水特征

場(chǎng)地地下水屬于潛水，地下水位埋深15m～20m。主要含水層為4層～6層細(xì)粉砂層，由于黃土中裂隙的不均勻發(fā)育，其富水性也隨之變化。通常富水性和深度呈反比。在大約10m～15m以上的上更新世黃土中，孔隙多，垂直裂隙發(fā)育，巖性疏松，透水性較強(qiáng)。中生代下層黃土的孔隙發(fā)育相對(duì)較差，巖性致密，散布著古老的土壤和鈣質(zhì)結(jié)節(jié)的多層，層底的滲透性和含水量明顯減弱。場(chǎng)地黃土覆蓋深，地下水位埋深基本都在15m左右，其富水性一般較差，水質(zhì)較好僅可做小型生活用水，黃土的垂向滲透性能遠(yuǎn)優(yōu)于水平滲透性能。

地下水屬于渭河涇河水系。垃圾填埋場(chǎng)所在的山溝中無(wú)常年地表水流，地下水埋深較深。研究區(qū)年平均降水量584.7mm，降水年際變化大。

大氣降雨為該地區(qū)地下水的主要補(bǔ)給源，在降雨補(bǔ)給的基礎(chǔ)上，集中有效的灌溉入滲補(bǔ)給也是地下水補(bǔ)給的主要方式。區(qū)內(nèi)渭高干梁、渭惠梁以及支渠斗渠在灌溉季節(jié)對(duì)地下水進(jìn)行滲漏補(bǔ)給，在北部與乾縣禮泉交界處存在側(cè)向徑流補(bǔ)給，地下水自北向南的整體流向，始終是北部臺(tái)原區(qū)對(duì)南部地區(qū)的側(cè)向補(bǔ)給。

2.3自然地理?xiàng)l件

塬面上凹陷、溝壑都比較發(fā)育，呈樹(shù)枝狀向塬體內(nèi)延伸，并且大多數(shù)溝壑都沒(méi)有泉水暴露?？梢允褂眠@些天然的溝壑和凹坑來(lái)堆積垃圾。此外本區(qū)用于及時(shí)掩埋垃圾的黃土來(lái)源充足，采取方便。

3.場(chǎng)址適宜性分析

目前，垃圾填埋場(chǎng)的評(píng)價(jià)方法很多，包括層次分析法，灰色聚類法，模糊綜合評(píng)價(jià)法，專家系統(tǒng)法和地理信息系統(tǒng)法（GIS）等。因?yàn)楸敬窝芯空{(diào)查是基于完成狀態(tài)下垃圾填埋場(chǎng)的評(píng)估和對(duì)于已經(jīng)存在的選址的反論證，因此使用層次分析法進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)。

層次分析法（AHP）由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家沙坦（T.L.Saaty）20世紀(jì)70年代提出的，它是一種定性和定量的多因素決策分析方法。這種方法量化了決策者的經(jīng)驗(yàn)判斷。當(dāng)目標(biāo)（或因子）的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且缺少必要的數(shù)據(jù)時(shí)，此方法更為實(shí)用。以研究區(qū)某生活垃圾填埋場(chǎng)例，采用層次分析法對(duì)生活垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行適宜性評(píng)價(jià)。

運(yùn)用層次分析法對(duì)生活垃圾填埋場(chǎng)適宜性評(píng)價(jià)，可分為以下四個(gè)步驟：

3.1建立遞階層次結(jié)構(gòu)

垃圾填埋場(chǎng)的適宜性受到多方面因素的影響和制約，根據(jù)垃圾填埋場(chǎng)的建設(shè)情況和相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求，結(jié)合研究區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件的特點(diǎn)，將影響垃圾填埋場(chǎng)適宜性的因素分為地質(zhì)環(huán)境條件、垃圾填埋場(chǎng)自身?xiàng)l件、環(huán)境保護(hù)條件、經(jīng)濟(jì)條件四大類。

將垃圾填埋場(chǎng)的綜合適應(yīng)性作為目標(biāo)層（A），將垃圾填埋場(chǎng)選擇的約束條件作為資源層（B），將垃圾填埋場(chǎng)選擇的限制子系統(tǒng)作為元素層（C）。層次分析模型構(gòu)建了如圖所示的層次結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)造如圖1所示的遞階層次結(jié)構(gòu)。以上層次分析法綜合考慮了研究區(qū)內(nèi)生活垃圾填埋場(chǎng)的環(huán)境地質(zhì)條件，環(huán)境保護(hù)條件，施工條件和社會(huì)環(huán)境影響等4個(gè)主要約束條件（因素）和13項(xiàng)制約子因子指標(biāo)體系。

3.2構(gòu)造判斷矩陣

構(gòu)造如圖1所示的層次結(jié)構(gòu)圖構(gòu)造判斷矩陣，根據(jù)垃圾填埋場(chǎng)各要素在適宜性評(píng)價(jià)中所占的相對(duì)比重。綜合分析認(rèn)為，其重要性依次為地質(zhì)環(huán)境條件B1>環(huán)境保護(hù)條件B2>建場(chǎng)條件B3>社會(huì)環(huán)境B4。將各層各個(gè)因素進(jìn)行兩兩比較，引入1～9的標(biāo)度（表1），構(gòu)造了下列目標(biāo)層A與制約因素層B之間的A—B判斷矩陣：

研究區(qū)生活垃圾填埋場(chǎng)適宜性評(píng)價(jià)的最終得分是89.10分，根據(jù)表4所示的適宜性等級(jí)標(biāo)志，得出研究區(qū)生活垃圾填埋場(chǎng)是一個(gè)適宜場(chǎng)地。

4.垃圾填埋場(chǎng)選址適宜性建議

通過(guò)對(duì)典型垃圾填埋場(chǎng)的適宜性分析，在研究區(qū)范圍內(nèi)北部黃土臺(tái)塬地區(qū)因?yàn)檐嫔宪嫔习枷?、溝壑都比較發(fā)育，呈樹(shù)枝狀向塬體內(nèi)延伸，并且大多數(shù)溝壑都沒(méi)有泉水暴露，可以使用這些天然的溝壑和凹坑來(lái)堆積垃圾。此研究區(qū)用于及時(shí)掩埋垃圾的黃土來(lái)源充足，采取方便。這些地質(zhì)條件不但對(duì)于防治垃圾污染有利而且對(duì)溝壑的填平利用增強(qiáng)和黃土邊坡的穩(wěn)定性也具有現(xiàn)實(shí)意義，可以看出北部黃土臺(tái)塬區(qū)地質(zhì)地貌和地層適宜垃圾填埋場(chǎng)的修建屬于適宜區(qū)。在考慮了選址的地質(zhì)地貌等自然條件因素外，填埋場(chǎng)選址當(dāng)然也還應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》GB16889和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，使垃圾填埋場(chǎng)在體現(xiàn)自身功能的同時(shí)對(duì)環(huán)境的影響降到最小。

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