植被護坡工程質(zhì)量AHP評價模型研究

張揚漢 張聰敏

(閩南師范大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，福建 漳州 363000)

植被護坡是利用植被涵水固土的原理穩(wěn)定巖土邊坡同時美化生態(tài)環(huán)境的一種新技術(shù)，是涉及巖土工程、植物學(xué)、土壤肥料學(xué)等多學(xué)科的綜合技術(shù)[1]。目前國內(nèi)外針對植物護坡技術(shù)的護坡機理、邊坡穩(wěn)定性、技術(shù)應(yīng)用、植物選擇、景觀群落分布、景觀效果等方面開展了研究。但是，在植被護坡評價理論方面卻較少有學(xué)者進行研究。目前植被護坡工程質(zhì)量評價缺少較好的模型和方法，缺乏統(tǒng)一的評價指標體系，容易造成人為隨意評定工程質(zhì)量的現(xiàn)象。植物護坡工程涉及面寬、綜合性強，不確定因素較多[2]，與傳統(tǒng)護坡工程差異性較大，所以難以像土木工程措施那樣用固定的標準和規(guī)范進行評價。因此，量化植物護坡工程的質(zhì)量效果，對植被護坡工程質(zhì)量的評定是十分有意義且必要的。

邊坡植被防護系統(tǒng)質(zhì)量評價需要考慮的因素較多，并需要將定量因素與定性因素有機結(jié)合進行綜合評價，其是一個多目標決策問題[3]。為了使評價結(jié)果準確、可靠，評價方法更加系統(tǒng)、科學(xué)、合理，并在實際工作中有較好的操作性，本次研究采用基于層次分析法的綜合評價指數(shù)法對邊坡的植被護坡工程質(zhì)量進行綜合評價。

1 AHP模型

1.1 指標體系的構(gòu)建

評價以指標為基礎(chǔ)，指標確定的是否合理，對于評價結(jié)果有決定性的影響。為了使所建立的評價指標體系能綜合反映植被護坡效果，在指標體系構(gòu)建時，主要遵循整體系統(tǒng)、科學(xué)動態(tài)、可比可操作、代表性強、定量與定性結(jié)合、地域與層次區(qū)分的原則。結(jié)合植物護坡工程有關(guān)規(guī)范和專家建議，利用層次分析法(AHP)，選擇“目標層—指標層次結(jié)構(gòu)”建立植物護坡工程質(zhì)量評價指標體系。評價體系由3個層次組成，即目標層、準則層和指標層(見表 1)。

1.2 判斷矩陣的建立

采用專家評分法進行打分，建立判斷矩陣，對各個指標進行兩兩判斷再比較[5]，形成6個判斷矩陣，反映人們對各因素相對重要性的認識。

1.3 權(quán)重計算及一致性檢驗

由于客觀事物的復(fù)雜性，人們對事物認識的模糊性和多樣性所給出的判斷矩陣不可能完全保持一致，因此有必要進行一致性檢驗[6]。根據(jù)文獻[6][7]的方法進行一致性檢驗，計算一致性指標，判斷矩陣是否有一致的滿意性，如果達不到，則需要調(diào)整判斷矩陣各元素的取值。

根據(jù)以上計算方法得出植物護坡工程質(zhì)量評價體系的權(quán)重和各指標因子權(quán)重，并通過一致性檢驗，結(jié)果見表2。

表1 植物護坡工程質(zhì)量評價指標體系

表2 植物護坡工程質(zhì)量評價體系準則層、指標層權(quán)重及評分標準

1.4 評分標準的確定

依指標優(yōu)劣程度，采用10分制，給評價指標賦值。每項評價指標因子設(shè)5個級別，以10、8、6、4、2的分值對應(yīng)各個指標等級的好、較好、中等、較差、差(見表 2)。在以上指標中，綜合抗性、顏色、景觀觀賞度、地域特色及文化意境、與整體環(huán)境的和諧性、工程實施成本、施工難度和維護費用屬于定性指標，結(jié)合實際條件并根據(jù)給定的標準對其進行打分。而邊坡穩(wěn)定性能、根系的抗拉拔強度、根系對土體的影響范圍、根土復(fù)合體抗剪強度增加率、抗沖刷性能、截留率、綠期、蓋度、物種多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)屬于定量指標，其指標值需要通過選取樣地實地測量(或試驗)計算得到。

2 AHP模型的評價計算方法

2.1 質(zhì)量評價模型

植被護坡工程質(zhì)量評價分值計算公式：

(1)

式中：M——植被護坡工程質(zhì)量綜合評價分值；

Xi——第i項評價指標的權(quán)重；

Fi——第i項評價指標的分值。

2.2 質(zhì)量評價等級劃分

根據(jù)M大小確定評價質(zhì)量等級。以差值分級法把植被護坡質(zhì)量等級劃分為優(yōu)、良、中、較差和差5級，M分別賦值為>7.5～10.0，>5.5～7.5，>4.0～5.0，>2.0～4.0，>0～2.0。對照得到的評價分值M，根據(jù)質(zhì)量等級分值范圍就可以確定其評價等級，從而得到植被護坡的質(zhì)量評價水平。

3 實例驗證

3.1 項目概況

閩南文化生態(tài)走廊，總長100余公里，從漳州市區(qū)水仙花大橋，沿西環(huán)城路、324國道至東山八尺門大橋，是納入漳州市打造宜居環(huán)境和特色景觀走廊的重點建設(shè)項目[8]。以閩南文化生態(tài)走廊西環(huán)城路九湖段的路塹邊坡為例，該里程段位于九湖公園，邊坡一側(cè)為西環(huán)城路，邊坡頂部與荔枝海公園相連接。該邊坡于2013年12月施工完成，采用三維網(wǎng)植被護坡技術(shù)，輔以種植槽種植連翹、夾竹桃、三角梅、胡枝子、刺槐等灌木，局部布設(shè)假山，并點綴一些景觀小品。邊坡施工至今剛好4年，可以看到邊坡覆蓋了約1/3面積的灌木，坡面以草本植物覆蓋為主，有些地方點綴著花苗，邊坡植被長勢良好，尤其是灌木長勢旺盛,有些灌木植株的高度已經(jīng)生長到1.6 m以上。整個坡面草本植物顏色呈深綠色，給人生機盎然的感覺。

3.2 質(zhì)量評價及結(jié)果分析

通過資料收集，獲取了閩南文化生態(tài)走廊西環(huán)城路九湖段路塹邊坡的詳細資料，并對現(xiàn)場進行深入細致的踏查和檢測。邊坡工程質(zhì)量評分結(jié)果見表3。按照式(1)計算該邊坡植物護坡工程質(zhì)量綜合評價指數(shù)M為 8.15，大于7.50。對照表2可知，該植被護坡工程評價等級為優(yōu)，工程質(zhì)量效果非常好。

表3 植物護坡工程(施工4年)的質(zhì)量評分表

4 結(jié) 語

利用層次分析法和綜合評價指數(shù)法構(gòu)建了植被護坡工程質(zhì)量評價體系和評價模型，并以閩南文化生態(tài)走廊西環(huán)城路九湖段路塹邊坡工程為例進行了實證研究。通過實例證明，該方法簡單易行、清晰明確，具有一定的實用性，能取得較滿意的評價效果。另外，該評價體系不僅可以對已建植被護坡工程進行質(zhì)量評價，還可以用來指導(dǎo)植被護坡工程的設(shè)計和施工。