喻文振 陳金龍 陳曦 何為
摘要:金沙江旭龍水電站壩址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,地形險(xiǎn)峻,對(duì)施工總布置規(guī)劃提出諸多挑戰(zhàn)。從施工總布置的合理性、安全性、環(huán)境友好性等角度出發(fā),將施工區(qū)分為左岸上游施工區(qū)、左岸下游施工區(qū)、右岸上游施工區(qū)和右岸下游施工區(qū)4個(gè)區(qū)域。為了評(píng)價(jià)施工總布置方案的合理性,從占地合理性、施工交通合理性、施工工廠合理性等3個(gè)維度,選取了15個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),基于層次分析法和模糊數(shù)學(xué)理論建立了多維度、多層次針對(duì)水電站的施工總布置二級(jí)綜合評(píng)價(jià)模型。分析結(jié)果表明:旭龍水電站占地、施工交通、施工工廠的評(píng)價(jià)結(jié)果為較合理,施工總布置方案綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為較合理。研究成果可為類似水電工程施工總布置方案定量評(píng)價(jià)提供參考。
關(guān) 鍵 詞:
施工總布置; 層次分析法; 模糊綜合評(píng)價(jià); 旭龍水電站
中圖法分類號(hào): TV51
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.S2.038
0 引 言
施工總布置方案與工程施工進(jìn)度、布置合理性密切相關(guān)[1-2]。旭龍水電站壩址區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜,地形地勢(shì)陡峻,施工總布置規(guī)劃難度大,影響因素多,評(píng)估施工總布置方案的合理性具有重要意義。
1 工程概況
旭龍水電站地處川滇山地,為強(qiáng)烈構(gòu)造侵蝕作用為主的高山地貌,河谷深切,岸坡陡峻,局部岸坡近直立,僅在河谷兩岸零星分布少量緩坡臺(tái)地,施工場(chǎng)地難以成片集中布置。為充分利用兩岸緩坡臺(tái)地,施工場(chǎng)地布置于壩址上游7.0 km(拿榮)至下游7.5 km(茂頂)長(zhǎng)約14.5 km的金沙江兩岸。
金沙江該河段總體近南北向,水面寬40~80 m,江面高程2 130~2 215 m,河床比降約6‰,河谷一帶地形坡度一般在20°~40°之間,兩岸斷續(xù)分布的緩坡平臺(tái)主要位于高程2 350 m以下。兩岸沖溝流向多與金沙江呈近垂直,左岸沖溝主要有拿榮溝、莫丁溝、徐龍沖溝,右岸主要有格亞頂沖溝、該遺日沖溝、茂頂河。受區(qū)域構(gòu)造控制,河段地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,斷裂發(fā)育,主要斷裂有:曾大同斷裂及里甫-日雨斷裂,以近南北向穿過(guò)工作區(qū)。其中,曾大同斷裂的分支——茂達(dá)水?dāng)鄬樱‵6-1)呈近南北向從右岸穿過(guò),徐麥-尼務(wù)斷層(F5-1)呈北東向發(fā)育于徐龍沖溝溝口下游側(cè)。壩址區(qū)峽谷河段小型斷裂F2和F1橫江發(fā)育,陡傾。
施工區(qū)地處川滇藏南北向構(gòu)造帶金沙江結(jié)合帶中北部,地質(zhì)條件十分復(fù)雜,區(qū)內(nèi)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)垂直性升降差異大,斷裂發(fā)育,巖體破碎。在地勢(shì)上又處于中國(guó)西部一、二階梯之間,金沙江及支流河谷深切,山體高大,岸坡陡峻,風(fēng)化卸荷作用強(qiáng)烈,加之河谷地帶植被稀少,河段兩岸地質(zhì)災(zāi)害較為發(fā)育,其主要表現(xiàn)形式有:滑坡、崩塌、泥石流及滾石等,施工場(chǎng)地布置條件較差,施工布置應(yīng)綜合考慮各種地質(zhì)災(zāi)害的影響。根據(jù)河段地質(zhì)調(diào)查成果,河段內(nèi)發(fā)育具一定規(guī)模的滑坡體16處、大型堆積體15處、危巖體共9處、溝谷型泥石流溝3條。
滑坡體及大型堆積體在壩址以下河段呈密集分布,而危巖體主要分布于格亞頂溝以上的河段?;麦w現(xiàn)狀穩(wěn)定性主要為基本穩(wěn)定~穩(wěn)定性較差,穩(wěn)定~基本穩(wěn)定有11處,穩(wěn)定較差有5處;大型堆積體的穩(wěn)定性均為穩(wěn)定~基本穩(wěn)定;危巖體基本穩(wěn)定6處,穩(wěn)定性較差3處。
施工區(qū)金沙江兩岸岸坡高陡,自然坡度一般在35°~60°之間,地形條件易發(fā)生坡面泥石流;陡坡崩塌產(chǎn)生的松散碎屑物及各種成因的松散堆積體,為泥石流活動(dòng)提供了松散固體物源。施工區(qū)金沙江及其支流兩岸坡面泥石流溝普遍發(fā)育,施工區(qū)溝谷型泥石流溝分別為茂頂河、徐龍溝及格亞頂溝。
滾石現(xiàn)象主要發(fā)生在巖體崩塌部位或堆積浮石的陡峭坡面,在重力、降雨、地震、氣溫變化、生物及人類工程活動(dòng)等影響因素作用下,均可能產(chǎn)生滾石現(xiàn)象,具有突發(fā)性、隨機(jī)性和多發(fā)性等特點(diǎn)。河段兩岸山高坡陡,自然地形坡度一般大于30°,局部還分布陡坎、陡崖,為滾石活動(dòng)提供了有利的地形條件;兩岸密集分布的危巖體或危巖區(qū),以及高懸陡峭坡面的崩塌塊石,為滾石發(fā)育提供了豐富的物質(zhì)來(lái)源,因此施工區(qū)滾石破壞現(xiàn)象較為普遍。
2 施工總布置一般原則
遵循因地制宜、有利生產(chǎn)、方便生活、環(huán)境友好、節(jié)約資源、經(jīng)濟(jì)合理的原則,滿足工程建設(shè)和運(yùn)行管理要求,根據(jù)地質(zhì)地形條件和樞紐布置情況,以分區(qū)規(guī)劃為重點(diǎn),力求協(xié)調(diào)緊湊,節(jié)約用地,盡量利用荒地、灘地、坡地和水庫(kù)淹沒(méi)土地,少占耕地和經(jīng)濟(jì)林地,最大限度地減少對(duì)當(dāng)?shù)厝罕娚a(chǎn)、生活的不利影響。根據(jù)工程施工特點(diǎn)及進(jìn)度要求,選擇適當(dāng)?shù)氖┕づR時(shí)設(shè)施項(xiàng)目和規(guī)模,砂石加工系統(tǒng)、混凝土系統(tǒng)等主要施工工廠設(shè)施結(jié)合樞紐布置情況和料場(chǎng)位置就近布置。做好土石方挖填平衡,在符合環(huán)保要求和不影響河道排洪及抬高下游尾水位的前提下,充分利用渣場(chǎng)形成的施工場(chǎng)地。下游施工場(chǎng)地按20 a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防,施工場(chǎng)地、主要施工附屬企業(yè)和辦公生活區(qū)布置高程一般不低于2 150.0~2 163.2 m;上游場(chǎng)地根據(jù)其不同使用時(shí)段和相應(yīng)的庫(kù)水位,按不低于相應(yīng)時(shí)段5~20 a一遇洪水水位設(shè)防。場(chǎng)地布置既要方便各標(biāo)段的工程施工,又要不影響施工區(qū)域的供水、供電、通訊等公共設(shè)施的正常運(yùn)行。
3 施工總布置分區(qū)規(guī)劃
根據(jù)樞紐總布置格局,發(fā)電廠房等主要樞紐建筑物位于右岸,且工程進(jìn)場(chǎng)公路位于右岸,右岸可用場(chǎng)地面積較大,故將主要的施工臨時(shí)設(shè)施布置于右岸,便于主體工程施工。壩址左岸下游布置左岸滑坡群及徐龍沖溝泥石流監(jiān)測(cè)網(wǎng)維護(hù)道路,起點(diǎn)位于壩址左岸下游徐龍村,經(jīng)下游宗絨村,終至在建金沙江大橋橋頭,該道路為施工便道,由地方道路改建形成,道路總長(zhǎng)度約8.6 km。
根據(jù)場(chǎng)地條件、場(chǎng)內(nèi)外交通、導(dǎo)流程序、樞紐布置,共規(guī)劃4個(gè)施工區(qū):左岸上游施工區(qū)、左岸下游施工區(qū)、右岸上游施工區(qū)和右岸下游施工區(qū)。施工臨時(shí)設(shè)施總占地面積為140.8萬(wàn)m2,其中左岸占地面積為31.65萬(wàn)m2,右岸占地面積為104.15萬(wàn)m2,另有5萬(wàn)m2位于下游河道。
(1) 左岸上游施工區(qū)。
該施工區(qū)內(nèi)主要布置有一個(gè)存棄渣場(chǎng)(左岸1號(hào))和徐龍人工骨料場(chǎng)。
左岸上游1號(hào)存棄渣場(chǎng):位于壩址左岸上游3 km處,存棄渣場(chǎng)頂高程2 225 m,占地面積13.8萬(wàn)m2,渣場(chǎng)容量140萬(wàn)m3。
徐龍人工骨料場(chǎng)開(kāi)采區(qū):位于壩址上游左岸,距壩址直線距離0.6 km,料場(chǎng)開(kāi)采區(qū)面積10.80萬(wàn)m2。
(2) 左岸下游施工區(qū)。
該施工區(qū)內(nèi)主要布置有左岸炸藥庫(kù)、徐龍沖溝施工平臺(tái)、表土堆場(chǎng)。
左岸炸藥庫(kù):位于徐龍沖溝右岸,在徐龍沖溝溝口上游0.7 km處,場(chǎng)地高程2 355~2 375 m,占地面積0.35萬(wàn)m2,供左岸施工所需炸藥的存放。
徐龍沖溝施工平臺(tái):位于壩址下游1.2 km處的徐龍沖溝內(nèi),距徐龍沖溝溝口1.2 km,堆場(chǎng)容量50萬(wàn)m3,占地面積5.0萬(wàn)m2。通過(guò)先期對(duì)徐龍沖溝進(jìn)行工程治理,將溝道的泥石流活動(dòng)控制在工程可控范圍內(nèi),確保泥石流活動(dòng)不再威脅平臺(tái)施工安全及使用安全。采用排導(dǎo)槽進(jìn)行泥石流治理,排導(dǎo)槽起點(diǎn)位于渣場(chǎng)上游側(cè)的徐龍沖溝內(nèi),終點(diǎn)在施工平臺(tái)坡腳以下約45 m的溝道內(nèi),起點(diǎn)和終點(diǎn)底板頂高程分別為2 391 m和2 330 m,線路長(zhǎng)約456 m,全線最大底坡為17.2%,最小底坡為6.8%。排導(dǎo)槽采用半梯形斷面,由左側(cè)邊墻、右側(cè)護(hù)坡和護(hù)底組成。
表土堆場(chǎng)布置于左岸下游4.4 km處(已建宗絨大橋左岸橋頭處),堆場(chǎng)頂部高程2 170 m,占地面積1.7萬(wàn)m2。
(3) 右岸上游施工區(qū)。
該施工區(qū)內(nèi)主要布置有棄渣場(chǎng)、機(jī)械停放場(chǎng)、截流備料場(chǎng)、1號(hào)施工營(yíng)地和施工人員垃圾焚燒站。
右岸上游1號(hào)棄渣場(chǎng):位于壩址上游5.7 km處,棄渣場(chǎng)頂部高程2 270 m,占地面積8.2萬(wàn)m2,棄渣場(chǎng)容量約120萬(wàn)m2。
右岸上游2號(hào)棄渣場(chǎng):位于壩址上游4.3 km處,棄渣場(chǎng)頂部高程2 210~2 220 m,占地面積3.3萬(wàn)m2,棄渣場(chǎng)容量約20萬(wàn)m2。
截流備料場(chǎng):位于壩址上游0.6 km處(上游3號(hào)索橋附近),規(guī)劃頂高程2 180 m,占地面積1.2萬(wàn)m2,備料場(chǎng)容量約3萬(wàn)m2。
1號(hào)施工營(yíng)地:位于壩址上游5.5 km處(羊拉公路旁),場(chǎng)地高程2 210~2220 m,占地面積1.2萬(wàn)m2,主要為施工人員駐地,內(nèi)含施工所需的辦公、機(jī)修等建筑設(shè)施。
汽車(chē)維修保養(yǎng)停放廠:位于壩址上游4.5 km處(羊拉公路旁),場(chǎng)地高程2210 m,占地面積1.2萬(wàn)m2,主要為施工機(jī)械停放場(chǎng)地。
垃圾熱解站:位于格亞頂溝口(壩址上游3.8 km處),占地面積0.14萬(wàn)m2,場(chǎng)地高程2 244~2 250 m,分為主廠房、副廠房、管理用房和其它輔助區(qū)。
(4) 右岸下游施工區(qū)。
該施工區(qū)是施工附屬企業(yè)及施工營(yíng)地的主要布置區(qū)域。施工區(qū)內(nèi)主要布置有低線砂石加工系統(tǒng)、低線混凝土拌和系統(tǒng)、高線混凝土拌和系統(tǒng)、灑茂頂砂石加工系統(tǒng)、施工水廠、高位水池、大壩綜合加工及金結(jié)拼裝廠、施工變電站、油庫(kù)、加油站、電站綜合加工廠、綜合倉(cāng)庫(kù)、機(jī)械修配停放場(chǎng)、2號(hào)施工營(yíng)地、3號(hào)施工營(yíng)地、機(jī)電金結(jié)安裝基地、永久機(jī)電設(shè)備倉(cāng)庫(kù)、右岸炸藥庫(kù)、茂頂河棄渣場(chǎng)。
低線砂石加工系統(tǒng):承擔(dān)工程前期導(dǎo)流洞、旁通洞、水墊塘、二道壩等部位混凝土所需混凝土粗、細(xì)骨料的生產(chǎn)任務(wù),位于2號(hào)路靠江側(cè),在壩址下游 1.6 km處,高程2 165~2 170 m,占地面積約5萬(wàn)m2(后期作為永久機(jī)電設(shè)備倉(cāng)庫(kù)、2號(hào)施工營(yíng)地的場(chǎng)地)。
右岸低混凝土系統(tǒng):位于2號(hào)路靠江側(cè),在壩址下游1.5 km處,高程2 165~2 170 m,占地面積約1.4萬(wàn)m2,主要負(fù)責(zé)導(dǎo)流洞進(jìn)出口及洞身襯砌混凝土,廠房混凝土的生產(chǎn)任務(wù)。
右岸高混凝土系統(tǒng):位于壩址下游8號(hào)公路靠江側(cè),距壩址直線距離約1.5 km,位于灑茂頂砂石加工系統(tǒng)上游側(cè),高程2 275~2 295 m,占地面積2.0萬(wàn)m2,主要負(fù)責(zé)纜機(jī)供料平臺(tái)所需混凝土的生產(chǎn)任務(wù)。
灑茂頂砂石加工系統(tǒng):場(chǎng)地內(nèi)含施工所需的辦公、機(jī)修等建筑設(shè)施及凈料堆場(chǎng),位于壩址下游8號(hào)公路靠江側(cè),距壩址直線距離約1.7 km,緊鄰高混凝土拌和系統(tǒng),高程2 280~2 330 m,占地面積11.1萬(wàn)m2,主要負(fù)責(zé)低混凝土系統(tǒng)和高混凝土系統(tǒng)所需的混凝土骨料生產(chǎn)任務(wù)。
施工水廠:水廠規(guī)模為3.8萬(wàn)m2/d,位于壩址下游8號(hào)路靠山側(cè),距壩址直線距離約2.5 km,高程2 287 m,占地面積1.3萬(wàn)m2,主要負(fù)責(zé)整個(gè)施工區(qū)的生產(chǎn)及生活用水。
高位水池:位于壩址下游1.8 km處,場(chǎng)地高程2 370 m,占地面積約0.1萬(wàn)m2。
大壩綜合加工及金結(jié)拼裝廠:內(nèi)含鋼管加工、綜合加工車(chē)間及場(chǎng)地,位于壩址下游3.0 km處,場(chǎng)地高程2 255~2 265 m,占地面積約1.2萬(wàn)m2,主要承擔(dān)大壩的鋼筋加工、木材加工和預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)及金屬結(jié)構(gòu)加工拼裝任務(wù)。
施工變電站:施工變電站規(guī)模為2×25MVA(總降壓變電站),距壩址下游直線距離約2.4 km,高程2 290 m,占地面積0.3萬(wàn)m2,為節(jié)省用地,均采用緊湊型布置。
油庫(kù)及加油站:位于壩址下游2號(hào)路靠山側(cè),距離壩址約2.5 km;場(chǎng)地高程2 180~2 185 m;油庫(kù)占地面積為0.3萬(wàn)m2,加油站占地面積為0.2萬(wàn)m2,共0.5萬(wàn)m2。
電站綜合加工廠:位于下游索橋兩側(cè),緊鄰2號(hào)公路,至壩址約1.0 km,場(chǎng)地高程2 170 m,占地面積共1.5萬(wàn)m2,主要承擔(dān)電站廠房的鋼筋加工、木材加工和預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)及金屬結(jié)構(gòu)加工拼裝任務(wù)。
綜合倉(cāng)庫(kù):位于下游索橋附近,距壩址約1.0 km,場(chǎng)地高程2 170 m,占地面積約1.5萬(wàn)m2,主要作為水電站施工期間施工物資倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施。
機(jī)械修配廠:位于綜合倉(cāng)庫(kù)下游側(cè),距壩址約1.0 km,場(chǎng)地高程2 180 m,占地面積約1.2萬(wàn)m2,主要為施工機(jī)械修理保養(yǎng)場(chǎng)地。
2號(hào)施工營(yíng)地:布置于壩址下游1.7 km處,場(chǎng)地高程2 175 m,占地面積1.5萬(wàn)m2,主要為施工人員駐地,內(nèi)含施工所需的辦公、機(jī)修等建筑設(shè)施。
3號(hào)施工營(yíng)地:位于現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)管理營(yíng)地靠江側(cè),在壩址下游3.7 km處,場(chǎng)地高程2 151~2 165 m,占地面積3.2萬(wàn)m2,主要為施工人員駐地,內(nèi)含施工所需的辦公、機(jī)修等建筑設(shè)施。
現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)管理營(yíng)地(含魚(yú)類增殖放流站):位于2號(hào)道路旁,距壩址約4.0 km,場(chǎng)地高程2 180~2 200 m,總占地面積約11.3萬(wàn)m2,主要為建設(shè)期業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理等管理人員的辦公生活區(qū)。魚(yú)類增殖放流站結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)管理營(yíng)地進(jìn)行布置,便于施工期和運(yùn)行期魚(yú)類增殖放流站的運(yùn)行管理和維護(hù)。
機(jī)電金結(jié)安裝基地(含臨時(shí)機(jī)電倉(cāng)庫(kù)):內(nèi)含施工所需的辦公、機(jī)修、轉(zhuǎn)輪拼裝場(chǎng)、鋼管拼裝場(chǎng)等建筑設(shè)施,布置于壩址下游2號(hào)公路兩側(cè),距離壩址直線距離約5.3 km,場(chǎng)地高程2 155 m,占地面積3.8萬(wàn)m2。
永久機(jī)電設(shè)備倉(cāng)庫(kù):布置于壩址下游1.5 km,場(chǎng)地高程2 190~2 225 m,占地面積約1.5萬(wàn)m2,主要儲(chǔ)存發(fā)電站所需的機(jī)電設(shè)備。
右岸炸藥庫(kù):位于茂頂河左岸,距茂頂河河口上游約2.2 km,場(chǎng)地高程2 430 m,占地面積0.3萬(wàn)m2,供右岸施工炸藥存放。
茂頂河棄渣場(chǎng):是壩區(qū)最大的棄渣場(chǎng),與茂頂河泥石流治理工程擋渣壩及排導(dǎo)槽結(jié)合布置,堆渣至高程2 380 m,其棄渣容量約1 670萬(wàn)m2,占地面積約33.31萬(wàn)m2。
3 旭龍水電站施工總布置評(píng)價(jià)
3.1 施工總布置評(píng)價(jià)要素及層次結(jié)構(gòu)
進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)前,需要建立施工總布置評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)。將旭龍水電站施工總布置定為目標(biāo)層U1,將占地合理性(U1)、施工交通合理性(U2)、施工工廠合理性(U3)三個(gè)維度定為準(zhǔn)則層。根據(jù)隸屬關(guān)系,準(zhǔn)則Ui(i=1,2,3)下又有若干評(píng)價(jià)指標(biāo)Uij(j表示Ui含有的指標(biāo)數(shù)量),具體可以概括為:
4 綜合評(píng)價(jià)模型
為了評(píng)價(jià)施工總布置方案的合理性,從占地合理性、施工交通合理性、施工工廠合理性等3個(gè)維度,選取了15個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo):占耕地、經(jīng)濟(jì)林地情況、荒地利用U11;渣場(chǎng)利用情況及土石方挖填平衡U12;施工場(chǎng)地安全度汛情況U13;環(huán)保、水保要求的符合性U14;料場(chǎng)合理性U15;
場(chǎng)內(nèi)交通施工難易程度U21;道路經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)U22;對(duì)外交通便利性U23;場(chǎng)內(nèi)交通功能的完備性U24;
混凝土系統(tǒng)布置與樞紐結(jié)合情況U31;施工供水功能完備性及便利性U32;施工用電布置便利性U33;綜合加工及機(jī)械修配廠布置U34;砂石加工系統(tǒng)布置U35;金結(jié)加工廠合理性U36。
4.1 施工總布置指標(biāo)層隸屬度
本文將各指標(biāo)評(píng)語(yǔ)等級(jí)分為4級(jí),即Ⅴ={Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ},分別表示施工總布置“不合理”“合理”“較合理”“很合理”。對(duì)于每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),由于有一定的經(jīng)驗(yàn)性和主觀性,邀請(qǐng)多位專家對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行量化,然后取平均值,量化評(píng)分區(qū)間如表1所列。
將指標(biāo)層指標(biāo)Uij的評(píng)分值記為uij,則指標(biāo)Uij對(duì)評(píng)語(yǔ)集V={Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ}的隸屬度矩陣Rij可以表示為
Rij=[μⅠ(uij)μⅡ(uij)μⅢ(uij)μⅣ(uij)](1)
式中:μk(uij)(k=Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)表示指標(biāo)Uij對(duì)評(píng)語(yǔ)等級(jí)k的隸屬度。根據(jù)模糊數(shù)學(xué)理論,隸屬函數(shù)數(shù)學(xué)表達(dá)式可以取嶺型、三角形、正態(tài)分布型以及梯形。本文考慮各等級(jí)區(qū)間的特殊性,建立一種梯形隸屬函數(shù),其中左側(cè)為降半梯形、右側(cè)為升半梯形隸屬度函數(shù):
μⅠ(uij)=10<uij≤0.575
-20uij+12.50.575<uij≤0.625(2)
μⅡ(uij)=20uij-11.50.575<uij≤0.625
10.625<uij≤0.775
-20uij+16.50.775<uij≤0.825(3)
μⅢ(uij)=20uij-15.50.775<uij≤0.825
10.825<uij≤0.875
-20uij+18.50.875<uij≤0.925(4)
μⅣ(uij)=20uij-17.50.875<uij≤0.925
10.925<uij≤1(5)
根據(jù)上述分析,本文所建立的隸屬度函數(shù)如圖1所示??梢钥吹?,本文所述隸屬度函數(shù)在區(qū)間端點(diǎn)處(不含兩側(cè)端點(diǎn))滿足μk(uij)=0.5,符合隸屬度函數(shù)的一般規(guī)定。
根據(jù)上述步驟,得到指標(biāo)層隸屬度如表2所列。
4.2 施工總布置各層權(quán)重
本文施工總布置模型包含兩個(gè)層次,需要分別計(jì)算各個(gè)層次層內(nèi)相對(duì)權(quán)重大小。本文采用層次分析法(簡(jiǎn)稱AHP法)計(jì)算權(quán)重。對(duì)于n個(gè)指標(biāo)(或準(zhǔn)則)相對(duì)重要性比較時(shí),首先需要建立比較判斷矩陣B(n×n):
B(n×n)=b11b12…b1nb21b22…b2nbn1bn2…bnn(6)
式中:bij(i=1,2,3,…n;j=1,2,3,…n)表示指標(biāo)(或準(zhǔn)則)i對(duì)指標(biāo)(或準(zhǔn)則)j的相對(duì)重要性,根據(jù)1-9標(biāo)度法進(jìn)行確定。AHP法包括“和法”和“積法”,本文采用和法計(jì)算權(quán)重向量,具體步驟為:
(1) 對(duì)兩兩相比較的矩陣B(n×n)中每一列向量進(jìn)行歸一化處理,得到:
W′ij=bijni=1bij(7)
(2) 將W′ij按行求和,得到:
W′i=ni=1W′ij(8)
(3) 將W′i歸一化處理:
Wi=W′ini=1W′i(9)
w=(W1,W2,…,Wn)為所求權(quán)重向量。上述計(jì)算過(guò)程不能保證所得到的權(quán)重向量是正確的,還需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。為此,需要計(jì)算比較判斷矩陣最大特征值λmax。
(4) 計(jì)算λmax:
λmax=1nnj=1bijWiWj(10)
(5) 一致性檢驗(yàn)。
首先計(jì)算一致性指標(biāo)CI:
CI=λmax-nn-1(11)
查找相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI。表3列出3~10階的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。
最后進(jìn)行一致性檢驗(yàn),計(jì)算一致性比例CR:
CR=CIRI(12)
若CR<0.10,則認(rèn)為判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)通過(guò),上述方法計(jì)算所得權(quán)重向量w是合理的,否則應(yīng)對(duì)比較判斷矩陣做修正,直至一致性檢驗(yàn)通過(guò)。以“占地合理性準(zhǔn)則U1”下包含的5個(gè)指標(biāo)為例,其比較判斷矩陣如表4所列。
根據(jù)前文所述步驟計(jì)算得到λmax=5.443,CI=0.111,CR=0.098 9<0.1,故滿足一致性要求,所計(jì)算的權(quán)重向量w是合理的。在具體實(shí)施時(shí),本文采用研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“大型引調(diào)水工程施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)v1.0”軟件平臺(tái)(軟件著作權(quán)登記號(hào):2022SR1625833)計(jì)算權(quán)重并進(jìn)行一致性檢驗(yàn),確保權(quán)重計(jì)算的可靠性,最終得到各層權(quán)重(分別命名為wi、w1i、w2i、w3i)如表5所列。
4.3 施工總布置合理性模糊綜合評(píng)價(jià)
根據(jù)所計(jì)算的隸屬度及相應(yīng)權(quán)重,可以依次進(jìn)行施工總布置一級(jí)、二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)。對(duì)于準(zhǔn)則層,一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)依次對(duì)占地合理性準(zhǔn)則U1、施工交通準(zhǔn)則U2、施工工廠準(zhǔn)則U3進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
占地合理性準(zhǔn)則U1模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為
R1=wT1i·R11R12R13R14R15=[00.080.5790.413](13)
根據(jù)模糊數(shù)學(xué)理論最大隸屬度原則,占地合理性評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅲ級(jí),評(píng)價(jià)結(jié)果為較合理。
類似地,施工交通準(zhǔn)則U2模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為
R2=wT2i·R21R22R23R24=[000.7350.265](14)
根據(jù)最大隸屬度原則,施工交通評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅲ級(jí),評(píng)價(jià)結(jié)果為較合理。
類似地,施工工廠準(zhǔn)則U3模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為
R3=wT3i·R31R32R33R34R35R36=[00.0270.9010.072](15)
根據(jù)最大隸屬度原則,施工工廠評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅲ級(jí),評(píng)價(jià)結(jié)果為較合理。
二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)針對(duì)施工總布置目標(biāo),評(píng)價(jià)結(jié)果為
R=wTi·R1R2R3=[00.010.6750.315](16)
根據(jù)最大隸屬度原則,旭龍水電站施工總布置方案評(píng)價(jià)等級(jí)為Ⅲ級(jí),施工總布置較合理。
5 結(jié) 語(yǔ)
旭龍水電站施工總布置地質(zhì)地形條件復(fù)雜,制約因素多。本文從從占地合理性、施工交通合理性、施工工廠合理性等3個(gè)維度,選取了15個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),建立了多維度、多層次的旭龍水電站施工總布置二級(jí)綜合評(píng)價(jià)模型。研究結(jié)果表明,旭龍水電站占地、施工交通、施工工廠評(píng)價(jià)結(jié)果為較合理,施工總布置方案綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為較合理。
參考文獻(xiàn):
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(編輯:胡旭東)