南水北调中线工程施工阶段环境风险评价方法探讨 摘　要 大型水利工程项目通常会对所在地区的生态与环境产生重大影响，从而使项目的开发和利用承担较大的环境风险。同时，由于影响的环境因子众多，进行风险识别与评价亦较困难。在施工阶段环境风险因子识别的基础上，采用层次分析法对南水北调中线工程在施工阶段的环境风险进行了评价，为项目环境的管理与监测提供了有效依据。同时也为水利工程施工阶段的环境风险评估提供了一种简单有效的方法。 关键词 南水北调 层次分析法 环境风险 评价 　　一、引 言 　　长距离调水工程会对区域生态与环境产生深远的影响，其影响涉及的范围广、时间长、影响的环境因素众多，并且对环境的影响通常是工程可行性的主要限制因素之一。因而，加强工程施工期和运行期的环境风险评估至关重要，它既可为工程的环境风险作出科学的预测，也是有关部门制订切实可行的、具有可操作性的环境管理与监测计划的依据。 　　环境风险评价，在理论上有很多方法。主要可以划分为定性评价方法和定量评价方法两大类型。定性评价方法有专家调查法、主观评价法、层次分析法、检查表式综合评价法等，主要以专家的知识和经验、调查资料和统计工具为基础，得出风险评价结论。而定量评价方法则注重在风险评价中引入数学方法，例如利用计算机模拟技术、网络技术、模糊数学、灰色系统等理论对风险进行数量化表述。这些方法中层次分析法比较适合大型工程的环境风险评价。 　　根据水利工程对环境影响的特点，本文以南水北调中线干线施工项目作为研究基础，对南水北调中线总干渠施工期进行风险分析。着重在施工阶段环境风险因子识别的基础上，首次使用层次分析法对南水北调工程施工期的环境风险进行评估，为南水北调工程在施工期的环境风险管理提供科学的依据。 　　二、风险综合评价层次分析法(AHP) 　　层次分析法把环境复杂问题中的各种因素通过建立层次分析结构模型，构造判断矩阵，利用求特征值的方法，确定各环境因子的相对重要性(即权重)。层次分析法的整个过程体现了人的决策思维的基本特征，即分解、判断与综合，简单实用，而且定性与定量相结合，便于决策者之间彼此沟通，是一种十分有效的系统分析方法。 　　设评价系统中有n个环境因子，通过两两相互比较和判断，就每一层次中各环境因子的相对重要性，列出n×n,阶矩阵，称为判断矩阵。 　　在判断矩阵具有完全一致性条件下，可以通过解特征根问题，求出正规化特征向量W，其分量Wi即为响应环境因子的权重值，通过Wi权重值可以进行层次单排序。 　　当使用层次分析法时，判断矩阵必须具有一致性，即判断矩阵是否满足下列关系： 　(i,j,k=1,2,3,…,n) ① 　　如果上式完全成立，则判断矩阵具有完全一致性，此时矩阵的最大特征根 ② 　　其余特征根为 ③ 　　在这种情况下，用层次分析法求得的权重才算合理。但是，要使每一个判断矩阵都达到完全一致性是十分困难的，只能求一定程度上的一致性。因此，需对判断矩阵作一致性检验。 　　三、南水北调中线总干渠工程施工阶段环境风险影响分析 　　1.工程概况 　　南水北调中线总干渠自丹江口水库陶岔渠首引水，经南阳过白河后跨方城垭口入淮河流域，经宝丰、禹州、新郑西，在郑州西北孤柏咀处穿越黄河，然后沿太行山东麓山前平原、京广铁路西侧北上进入北京市玉渊潭，总干渠全长12412km。天津干渠自河北省徐水县西黑山村北总干渠上分水向东至天津西河闸，全长142km。总干渠沟通长江、淮河、黄河、海河四大流域，需穿过黄河干流及其他集流面积lOkm2以上河流219条，跨越铁路44处，需建跨总干渠的公路桥571座，此外还有节制闸、分水闸、退水建筑物和隧洞、暗渠等，各类建筑物共936座，其中最大工程的是穿越黄河工程。穿越黄河隧道工程全长约7.2km，采用两条内径8.5m圆形断面隧道。天津干渠穿越大小河流48条，有建筑物119座。渠道全线按不同土质，分别采用混凝土、水泥土、喷浆抹面等方式全断面衬砌，防渗减糙。主要工程量有：土方开挖6.0亿m3，石方开挖0.6亿m3，土石方填筑2.3亿m3，混凝土浇筑1583万m3，工期约需6年时间。 　　2.南水北调工程评价指标体系 　　以往国内的环境标准往往过低，而发达国家标准又过于苛刻，不适合我国国情。根据国内15个工程项目的环境监理工作经验，以世行项目标准为蓝本，经过专家咨询，南水北调工程施工阶段环境指标包括环境卫生、施工人员的健康问题等6个方面。对6种风险进行分析，进而得到南水北调项目施工期环境风险评价指标体系。对这些因素的综合评价，就构成了项目的风险情况，将影响项目风险用定量方式表示，构成项目的风险模型(见图1)，最终作为项目施工期间环境管理的理论依据并加以实施。 　　(1)环境卫生 　　大型调水工程施工期间大量人员涌入，进行施工和其他经营活动，施工区和生活营地往往卫生条件差，使爆发流行性传染病机会大大增加，一旦发生疫情，将对整个施工区内的人员造成极大威胁。 　　(2)施工人员的健康 　　施工人员的健康问题主要表现在医疗保健、疾病类型、医疗条件等3个方面。 　　(3)开挖回填施工阶段的管理 　　风险主要来自洪水冲毁防护堤的危险等。南水北调就中线考虑，沿途穿越河南、河北的山前冲积平原，经过大小桥梁、洞涵1000多座，山前平原为洪水高发区，干渠发生水毁风险的可能很大。承包商也要对隧洞开挖废弃物的处理给予关注，工程竣工后对渣场进行平整处理。 　　3.承包商清退场 　　南水北调中线工程的工期历时多年，施工队伍众多，施工区范围广、战线长，沿线占用耕地，破坏植被。承包商撤离施工现场后，施工区及生活营地应适当恢复，防止在工程完工后给工程所在地造成遗留问题。 　　4.公众投诉 　　主要是评价业主处理公众投诉问题的力度。评价受工程直接或间接影响的人、机构、非政府组织等是否事先了解工程情况；他们的意见是否能反映到工程的规划、设计、实施和运行中去；公众告知是否充分；协商渠道、过程是否畅通、合理、有效等。 　　5.安全问题事故的处理 　　主要是承包商对突发安全事故的关注程度与处理能力。 　　四、风险模型与分析评价 图1　南水北调工程施工阶段环境风险评价指标体系 　　根据图1构建该项目的风险模型，建立其风险的判断矩阵，并计算出各层权重及总权重排序。 　　按层次分析法，组织专家对影响项目的环境风险因子打分，得各层风险判断矩阵如表1至表5，并求得归一化相对重要性排序权值W。 表1　南水北调项目施工期环境风险Ａ的判断矩阵   环境风险A B1 B2 B3 B4 B5 B6 W   环境卫生B1 1 1/2 1/4 1/3 2 1/3 0.082   施工人员的健康问题B2 2 1 1/4 1/2 2 1/3 0.113   开挖回填阶段的管理B3 4 4 1 2 5 3 0.353   承包商清退场方面B4 3 2 1/2 1 3 2 0.214   公众投诉问题B5 1/2 1/2 1/5 1/3 1 1/2 0.056   安全问题事故的处理B6 3 3 1/3 1/2 2 1 0.183 　　(λmax=5.1008,CR=1.24,CI=0.0252,CI/CR=0.0456)   表2　环境卫生B1风险的判断矩阵   环境卫生B1 C1 C2 W   承包商营地及施工区水源安全C1 1 3 0.750   施工区环境污染问题处理C2 1/3 1 0.250 表4　开挖回填阶段的管理B3的判断矩阵   开挖回填阶段的管理B3 C6 C7 W   边坡防护堤的加固C6 1 2 0.667   开挖隧洞弃物、弃渣的处理C7 1/2 1 0.333 表3　工人的健康问题B2的判断矩阵   施工人员的健康B2 C3 C4 C5 W   工人的医疗保健C3 1 1/3 2 0.274   关注工人的疾病类型C4 3 1 3 0.575   提供充足的医疗条件C5 1/2 1/3 1 0.151 　　(λmax=3.0653,CR=0.58,CI=0.03265,CI/CR=0.05629) 表5　施工区环境污染问题处理C2的判断矩阵   施工区环境污染问题处理C2 D1 D2 D3 D4 D5 W   生活废水的处理D1 1 3 2 1/2 3 0.270   固体废弃物D2 1/3 1 1/2 1/3 2 0.118   污染气体排放D3 1/2 2 1 1/2 2 0.170   饮食卫生D4 2 3 2 1 5 0.370   其他问题如灭鼠疫、病菌感染等D5 1/3 1/2 1/2 1/5 1 0.072 　　(λmax=6.5758,CR=1.12,CI=0.3939,CI/CR=0.0203) 表6　子准则层总排序 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B层次总排序 0.082 0.113 0.353 0.214 0.056 0.183   　　 　　 　　 　　 　　 C1 0.750 　 　 　　 　　 　　 0.0615 C2 0.250 　 　 　　 　　 　　 0.0205 C3 　 0.274 　 　　 　　 　　 0.030962 C4 　 0.575 　 　　 　　 　　 0.064975 C5 　 0.151 　 　　 　　 　　 0.017063 C6 　 　 0.667 　　 　　 　　 0.235451 C7 　 　 0.333 　　　　 　　　　 　　 0.117549 　　(CI=0.00368945,CR=0.06554,CI/CR=0.05629<0.1) 　　五、结果分析 　　从表1中准则层矩阵的特征向量W可知：就评价目标“环境风险最小化”的角度，各风险重要性的排序为B3>B4>B6>B2>BI>B5。明显可看出，在现有情况下，业主处理公众投诉和施工区环境卫生等方面做得都很好，需重点注意开挖回填阶段和承包商清退场的管理，避免留下遗留问题。 　　表6子准则层的层次总排序权重为W明显看出：边坡防护事关干渠的安危，弃渣的平整绿化关系工程与地方关系的好坏，要作为重中之重；由于我国卫生事业的进步，医疗保健和医疗条件有了很大改善，施工人员基本上能保证健康的身体。 　　从表5中矩阵的特征向量W可知：就评价目标“施工区环境污染问题的处理”的角度，各风险重要性的排序为D4>DI>D3>D2>D5；也就是说要解决施工区环境污染问题最应该注意饮食卫生，而灭鼠、病菌感染等较次要。 　　六、结 语 　　跨流域大型调水工程的建设通常会给相关区域的生态和环境产生广泛的影响。加强对工程施工期和运行期的环境管理和监督是减免工程不利环境影响的重要保障措施，运用层次分析法，将影响工程的环境因子的相对重要性进行排序，为工程业主、环境监理以及承包商项目施工阶段的环境风险处理决策提供有效的依据，指明环境管理的重点，以期向风险权重较大的环境因子适当进行人力、物力的倾斜，使项目的环境风险减为最小。

发表评论