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模糊多属性决策在垃圾卫生填埋场选址中的应用 邵国霞 西南交通大学峨眉校区 , 四川 峨眉 614202 西南交通大学环境工程学院, 四川 成都 610031 刘 丹 西南交通大学环境工程学院, 四川 成都 610031 摘要 根据垃圾卫生填埋场选址的影响因素及其权重具有模糊性的特点, 提出采用模糊多属性决策方法来解决垃圾 卫生填埋场选址的问题。 本文在分析垃圾卫生填埋场选址的主要影响因素的基础上, 阐述了采用模糊多属性决策进 行填埋场场址优选的思路、原理和方法, 并通过具体算例证明了该法应用于填埋场选址的可行性与合理性。 关键词 垃圾卫生填埋 场址选择 多属性 模糊决策 1 引言 垃圾卫生填埋场场址选择具有模糊性,主要表现 在两个方面 一是对垃圾卫生填埋场选址的影响因素 的评估往往是不确切的 。二是对于影响因素的权重 估计 ,也很难给出一个精确的值 。基于这种情况, 可 将垃圾卫生填埋场选址视为一个决策问题,通过采用 模糊多属性决策方法来加以解决。 2 垃圾卫生填埋场选址的影响因素分析 垃圾卫生填埋场选址的因素很多, 除了法规方面 的因素外, 主要影响因素还有交通运输条件 、 建场条 件、 水文地质条件、 气象条件、地形条件 5 个方面。 2. 1 交通运输条件 [ 1] 交通运输条件是填埋场选址的重要因素 , ①距 离,包括从垃圾产生源到填埋场区既有交通的距离和 进场道路的长度 。 ②可能采用的运输方式 , 包括公 路、 铁路和水路运输 ,运输方式决定着运输的成本 ,也 决定着运输过程中的便利性和对环境的污染程度 。 2. 2 建场条件 地形平坦程度将影响填埋场排水系统的形式 ,也 将影响填埋场内的作业方式和进场道路 ; 供水 、 供电、 通讯等基础设施将会影响填埋场的基建费用 。此外, 在垃圾处置区外 ,需要有足够大的空间建管理设施和 办公用房等; 在场区或其就近最好有用作填埋场衬垫 系统的粘土或其他衬垫材料, 并应在居民居住区 500 m范围以外 。 2. 3 水文地质条件 [ 1,2] 填埋场防渗是控制垃圾渗滤液污染地下水和地 表水的重要措施之一 ,在选择填埋场场址时要充分考 虑填埋场的水文地质条件 。填埋场选址要求下伏地 层透水性差 ,厚度大, 地下水位低 , 以防污染地下水; 应尽量避开断裂带 、 坍塌带 、 地下渗洞等不稳定地带 和强径流带 ,以防垃圾渗滤液污染地下水 。 2. 4 气候条件 [ 3] 气候以干燥为益, 年降雨量应尽量小 ,以减少渗 滤液的产生 ; 填埋场应位于居民区下风向 ,以避免恶 臭、 漂尘等危害居民的健康 ; 冰冻条件会影响正常的 填埋作业, 特别是对设备 、 备用物资和覆盖材料的堆 放会产生明显的影响 。 2. 5 地形条件 包括场底平坦且有一定坡度 ; 边坡稳定, 坡度适 中; 成库条件好 ,挖填土方量少等。 3 影响因素评价等级与权重分配的确定 对于影响因素 , 通常可以用“很好” 、“好” 、“一 般” 、 “差”、 “很差”5 个模糊词语进行评价 , 称为评价 等级 。影响因素的评价等级是 5 个模糊词语, 为反映 其模糊性, 采用模糊数来表示评价等级。常用的模糊 数有梯形模糊数 、 三角模糊数等, 其中三角模糊数的 形式为 N l , m , r 。根据三角模糊数的表示形式 和意义 ,影响因素的评价等级的模糊数分别为 “很 好”为 0. 8 ,0. 9,1 ,“好”为 0. 6, 0. 7,0. 8 ,“一般”为 0. 4,0. 5,0. 6 ,“差”为 0. 2,0. 3, 0. 4 , “很差”为 0, 0. 1,0. 2 。 在综合评价中 ,权重问题十分重要 ,本文中各影 响因素的权重是根据具体工程 、 结合决策人员的经验 来决定,并在计算过程中采用三角模糊数来表示。 4 模糊多属性决策方法 [ 4～ 6] 设有 m 个方案, 记为 A { A1, A2, , Am} ,每个 方案有 n 个属性 ,记为 C { C1, C2, , Cn} ,每个属 性的权重为 ω { ω1, ω2, , ωn} 。m 个方案的决策 矩阵为 88 环 境 工 程 2005年 6 月第23 卷第3 期 X x11 x12 x1n x21 x22 x2n  xm1 xm2 xmn 1 根据 1 式求模糊理想解和模糊负理想解 ,即 M M 1, M 2, , M n 2 M - M - 1, M - 2, , M - n 3 其中 , 对于收益类指标 M jmax i { xij} , M - j min j { xij} , i 1,2, , m , j 1,2, , n ; 对于成本类 指标 M jmin i { xij} , M - jmax i { xij} , i 1,2, , m , j 1,2, , n 。 求方案 Ai相对于属性j 的满意度λ ij, 如果指标值 是精确值则 λij xij-M - j M j-M - j 4 如果指标值是模糊值则 λ ij dL xijL, M - jLdR xijR, M - iR dL M jL, M - jLdR M jR, M - jR 5 式中 dL和 dR 两个模糊数的左右距离, 其具体 含义请查阅参考文献[ 4] 。 计算方案 Ai相对于属性j 的模糊加权满意度, 即 λ ω ij ωjλij 6 式中 ωj 各属性的权重。 计算方案 Ai的总模糊加权满意度,即 λ T i λ ω i1 λ ω i2 λ ω in 7 式中 模糊数的广义加法。 定义 λ T i, i 1,2, , m 的模糊极大集ma x λ T i和模 糊极小集mi n λ T i,它们具有的隶属函数分别为 μ ma x λ T i xsup xx1∨ x2∨ ∨ xm x1, x2, , xm∈Rm min{ μ λ T 1 x1 , μ λ T 2 x2 , , μ λ T m xm } 8 μmi n λ T i xsup xx1∧ x2∧ ∧ xm x1, x2, , xm∈Rm min{ μ λ T 1 x1 , μ λ T 2 x2 , , μ λ T m xm } 9 计算 λ T i, i 1, 2, , m 的相对效用函数 f λ T i , 其隶属度为 μf λ T i r dL[ λ T iL,mi n λ T iL ] dR[ λ T iR,mi n λ T iR ] dL[ ma x λ T iL ,mi n λ T iL ] dR[ ma x λ T iR ,mi n λ T iR ] 10 按照 f λ T i 值的从大到小的顺序排列方案的优 劣次序。 将垃圾卫生填埋场场址视为该决策方法中的方 案,将影响因素视为该决策方法中方案的属性 ,因此, 可以应用模糊多属性决策方法来解决垃圾卫生填埋 场场址优选问题 。 5 应用算例 某铁路路段垃圾卫生填埋处置场有 4 个备选场 址,通过专家评分确定了各场址影响因素的评价等级 及其权重, 见附表。 附表 专家评定表 交通运输条件 建场条件 水文地质条件 气象条件土壤条件 场址1 A1很好一般好好一般 场址2 A2差很好差好一般 场址3 A3很好好一般一般好 场址4 A4 很好一般很好好一般 权重0 . 2 左右0 . 1 略大些0. 3 左右0 . 2 左右0 . 2 略小些 第一步 ,根据已知运用三角模糊数表示法得决策 矩阵为 X 0. 8 ,0. 9 ,1 0. 4 ,0. 5 ,0. 6 0. 6 ,0. 7 ,0. 8 0. 6 ,0. 7 ,0. 8 0. 4 ,0. 5 ,0. 6 0. 2,0. 3 ,0. 4 0. 8 ,0. 9,1 0. 2 ,0. 3 ,0. 4 0. 6 ,0. 7 ,0. 8 0. 4 ,0. 5 ,0. 6 0. 8 ,0. 9 ,1 0. 6 ,0. 7 ,0. 8 0. 4 ,0. 5 ,0. 6 0. 4 ,0. 5 ,0. 6 0. 6 ,0. 7 ,0. 8 0. 8 ,0. 9 ,1 0. 4 ,0. 5 ,0. 6 0. 8 ,0. 9 ,1 0. 6 ,0. 7 ,0. 8 0. 4 ,0. 5 ,0. 6 由于影响因素的权重也是模糊词语 ,根据三角模 糊数的意义 ,将影响因素的权重矢量表示为 ω [ 0. 1,0. 2, 0. 3 , 0. 1, 0. 1,0. 2 , 0. 2, 0. 3, 0. 4 , 0. 1,0. 2,0. 3 , 0. 1,0. 2,0. 2 ] 第二步 ,根据 2 、 3 式得模糊理想解和模糊负 理想解分别为 M [ 0. 8,0. 9,1 , 0. 8, 0. 9, 1 , 0. 8, 0. 9, 1 , 0. 6,0. 7,0. 8 , 0. 6,0. 7,0. 8 ] M - [ 0. 2, 0. 3, 0. 4 , 0. 4, 0. 5, 0. 6 , 0. 2, 0. 3,0. 4 , 0. 4,0. 5,0. 6 , 0. 4,0. 5,0. 6 ] 第三步 ,根据 4 、 5 式得满意度矩阵 λ 100. 6710 01010 10. 50. 3301 10110 第四步 ,根据 6 式得模糊加权满意度矩阵 λ ω 0. 1 ,0 .2 ,0. 30 0. 134 ,0. 201 ,0. 268 0.1 ,0. 2 ,0.3 0 0 0. 1 ,0 .1 ,0. 20 0.1 ,0. 2 ,0.3 0 0. 1 ,0 .2 ,0. 3 0.05 ,0 .05 ,0. 1 0. 066 ,0. 099 ,0. 13200. 1 ,0.2 ,0. 2 0. 1 ,0 .2 ,0. 30 0. 2 ,0 .3 ,0. 4 0.1 ,0. 2 ,0.3 0 89 环 境 工 程 2005年 6 月第23 卷第3 期 第五步,根据 7 式得总模糊加权满意度 λ T i 0. 334,0. 601,0. 868 0. 2,0. 3,0. 5 0. 316,0. 549,0. 732 0. 4,0. 7,1 第六步,根据 8 、 9 式得 λ T i的模糊极大集 ma x λ T i 、 模糊极小集 mi n λ T i ,如附图所示 。 附图 模糊极值示意图 第七步 ,根据 10 式得 λ T i的相对优先函数,并确 定最优场址。 f λ T i [0. 736,0,0. 564,1] T 场址的优劣次序为 A4A1A3A2, 所以最优 场址为场址4。 通过定量计算确定的上述场址与专家现场踏勘 后推荐的场址是一致的, 从而证明了模糊多属性决策 方法用于填埋场选址的可行性和合理性 。 6 小结 垃圾卫生填埋场场址选择的影响因素及其权重 在实际中具有模糊性 ,而模糊多属性决策方法能最大 程度地体现垃圾卫生填埋场选址的模糊性 。具体举 例的结果与专家意见的一致性 ,表明模糊多属性决策 方法在填埋场选址中的应用是成功的,是对原有填埋 场选址方法学的拓展 。模糊多属性决策方法只是众 多决策方法中的一种 ,在实际中进行垃圾卫生填埋场 址选择时应该和其他方法综合运用 ,这样才能保证决 策的正确性 。 参考文献 1 刘长礼, 张云, 王秀艳. 垃圾卫生填埋处置的理论方法和工程技术. 北京 地质出版社,1999. 12 14～ 28. 2 沈珍瑶. 城市垃圾填埋场选址的地质水文地质要求. 环境卫生工 程, 1995. 4 32. 3 赫英臣. 固体废物安全填埋场选址与勘察技术. 北京 海洋出版社, 1998. 9. 4 李荣钧. 模糊多准则决策理论与应用. 北京 科学出版社, 2002. 2. 5 龚玉芬, 范贻昌. 铁路建设投资方案评价中的多目标模糊决策法. 华东交通大学学报,2003. 20 2 112～ 115. 6 刘建华, 徐国彬. 关于工程设计方案优选的模糊决策. 工业建筑, 2000. 30 2 30～ 32. 作者通讯处 邵国霞 614202 四川省峨眉 西南交通大学峨眉校 区土木系 2004- 09-21 收稿 上接第 50页 2 该脱硫技术具有对燃煤的含硫量适应性较强 的特点 ,对于煤中含硫量的不同, 可通过调节脱硫剂 的浓度和用量来进行控制, 满足燃煤烟气脱硫指标, 在脱硫的同时, 也能脱去部分氮氧化物和粉尘 ,治污 效果明显 。 3 装置设计紧凑 ,占地面积小, 专用设备少, 设 备一次性投资费用较低, 维修方便 ,工艺操作简单 ,适 合于对有条件的老厂进行技术改造。是一种适用于 中、 小燃煤锅炉烟气脱硫的技术。 参考文献 1 蒋文举、宁平. 大气污染控制工程. 成都 四川大学出版社, 2001. 2 马文斗. 空气污染控制工程. 北京 冶金工业出版社, 1992. 3 黄亚继等. TS-35 型氨法脱硫工业化试验及其经济性分析. 环境工 程, 2004. 2. 作者通讯处 周建宏 661600 云南省开远市 解化集团计控中心 电话 0873 6763982 2004- 08-02 收稿 90 环 境 工 程 2005年 6 月第23 卷第3 期 STUDY ONP-RECOVERY AS GUANO FROM WASTEATER TREATMENT PLANT Wang Shaogui et al 78 Abstract Phosphorus is a non -renewable and limited resource, and is also the key element that causes eutrophication of waters. In recent years, with the decrease of world s phosphorus resource, many phosphate recovery processes have appeared inwastewater treatment plants. While in China, the stuy of this area is still in the beginning. So , the authors have done some work in order to analyze the parameters of the phosphate recovery. And based on the parameters, further research will be done. Keywords guano, phosphate recovery and wastewater treatment plant PREPARATION OF BRICK FROM USED SAND IN CASTING PROCESS AND ITS ECONOMIC ANALYSISYang Jiakuan et al 81 Abstract Investigations have been carried out into development of bricks from used casting sand in Shiyan Casting Base of Dongfeng Automoblie Company . The study revealsthat the good quality bricks canbe producedwith the addition of cement lessthan 3wt. The compressive strength over 15 MPa have been obtained after 28 days curing at ambient conditions. The bricks reach the standard of MU15 high quality products GB11945 -1999. According to the cost -benefit analysis, the cost of a brick of 240 mm 115 mm53 mm can be controlled under RMB 0. 1 yuan. The results show that the bricks from used sand have good economic benefits. Keywords used casting sand, non -fired bricks, compressive strength and curing at ambient conditions ASTUDYONDISPOSALOFSLUDGEOFTHEA OPROCESSOFMICROBIAL DENITROGENATIONENHANCEDBYZEOLITEANDSYNCHRONOUSCHEMICAL PHOSPHORUS REMOVAL IN THE TREATMENT OF MUNICIPAL WASTEWATER Cheng Guanwen et al 83 Abstract The pilot test result showed that, after addition of suitable content zeolite to the A O tank, the sludge contained zeolite had a low resistance and a high membrane flux . And the heavy metals were inactivated in municipal wastewater and non degradable organic matters were adsorbedby the sludge contained zeolite, aswell as the sludge compressibility was decreased. Besides, it also changed the chemical composition of the sludge and added the inorganic substances such as silicon, aluminium, potassium and sodium, and evidently influenced the way to reuse the sludge. Keywords disposal of sludge, zeolite, nitrogen and phosphorus removal and municipal sewage ACTIVE CONTROL OF DYNAMIC WIND SPEED IN ENVIRONMENTAL WIND TUNNEL Zhang Hongyan et al 86 Abstract This paper presents a for active control of dynamic wind speed in environmental wind tunnel based on Kingivew 6. 0. It setsup the communication between Kingiview and transducer of ACS400 using Modbus Protocol. The computer and transducer were connected through the RS232 to RS485 converter, and then the power system was driven to obtain the sinusoidalwind sequence in wind tunnel. It provides a basis and effective means for further research on simulation of all sorts of typical gusts. Keywords gust, environmental wind tunnel test, Kingiview 6. 0, control system and ACS400 transducer THE APPLICATION OFFUZZY MULTIPLE ATTRIBUTE DECISION MAKING FOR SITE SELECTION OF LANDFILLShao Guoxia et al 88 Abstract According to the fuzzy characteristics of the effect factors and its weight of site selectionof solid a landfill, it isproposed adopting the of fuzzy multiple attribute decisionmaking to solve the problem of site selection of landfill. On the basisof analyzing the importanteffect factors of site slection of the landfill, it is set forth thinking, principle and of the landfill site optimization by adopting fuzzy multiple attribute decision making. An actual example is used to demonstrate feasibility and rationalization of the for site selection of solid waste landfill. Keywords landfill, site slection, multiple attribute and muzzy decision making Manager Central Research Institute of Building and Construction of MCC Group Publisher Industrial Construction Magazine Agency Editor The Editorial Department of Environmental Engineering 33, Xitucheng Road, Haidian District , Beijing 100088, China Telephone 01082227637、82227638 Fax 01082227637 Chief EditorWeng Zhongying Domestic All Local Posts DistributorChina International Book Trading Corporation P . O. Box 399, Beijing China Journalistic Code ISSN1000-8942 CN11-2097 X E-mail Addresshjgc hjgc. com. cn hjgc mail . yj. cn. net WWW Addresshttp www. hjgc. com. cn 6 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 23,No. 3, Jun. , 2005