廢棄泥漿處理措施的綜合評價優(yōu)選

趙剛 趙延龍

摘要：針對目前施工技術的發(fā)展和施工環(huán)境的復雜性，致使選用不同廢棄泥漿處理措施產(chǎn)生的綜合效益存在較大差異，現(xiàn)通過構建綜合效益評價指標體系，利用C-OWA算子進行指標賦權，同時引入直覺模糊集對定性指標準確評定，通過直覺模糊集topsis決策評判方法對各處理措施進行綜合效益評價。并且在評價后加入成本考量，利用成本綜合效益比對各措施進行排序優(yōu)選。最后，以甘肅某項目為研究對象進行實證分析，驗證了設計評價指標和模型的科學合理、結果準確，具有實踐意義。

Abstract： Aiming at the development of construction technology and the complexity of the construction environment， cause choose different waste mud treatment measures of comprehensive benefit is put in bigger difference， through building the appraisal index system of comprehensive benefits， the use of C-OWA operator for weighting， at the same time the introduction of intuitionistic fuzzy sets for accurate evaluation of qualitative indicators， through the intuitive fuzzy topsis evaluation method for the comprehensive benefit evaluation on the various treatment measures. After the evaluation， cost considerations are added， and various measures are sorted and optimized by using cost comprehensive benefit comparison. Finally， an empirical analysis of a project in gansu province was carried out to verify the scientific rationality， accuracy and practical significance of the design evaluation indicators and models.

關鍵詞：廢棄泥漿處理措施;直覺模糊集;最高效益成本比

Key words： waste mud treatment measures;intuitionistic fuzzy set;highest benefit lost ratio

中圖分類號：C934? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）29-0081-03

0? 引言

近年來，國家大力支持鐵路建設。隨著鐵路的高速發(fā)展，為了減少土地資源的占用，以橋代路逐漸成為工程設計的基本方向。然而橋梁橋墩基礎成孔時所用的泥漿護壁等施工，則需要大量泥漿。如此大的泥漿用量，不可避免地造成大量廢棄漿液的遺留，成為新的環(huán)境隱患。

當前我國大部分施工單位采用的廢棄泥漿處理方法，主要是在施工現(xiàn)場開挖沉淀池，將廢棄泥漿在沉淀池靜置，然后將上清液排放，底泥通過槽罐車外運到指定地點或專門的消納場。泥漿沉淀時間長，且自然沉淀法對生態(tài)環(huán)境一定程度造成影響。

為了選擇合理有效的廢棄泥漿處理措施。首先應加強對影響廢棄泥漿處理措施綜合效益評價因素的識別與篩選，本文首次在選擇措施原則上加入對生態(tài)影響及廢棄物回收再利用等因素，建立了泥漿措施評價指標體系。然后對各種泥漿處理措施綜合效益進行客觀評價，以輔助施工單位迅速有效地選擇適應不同環(huán)境條件下的廢棄泥漿處理措施做出決策。最后，對高效環(huán)保、生態(tài)影響較小的廢棄泥漿處理措施的推廣，對我國的綠色鐵路施工領域的良性發(fā)展具有重大的指導意義。

1? 廢棄泥漿處理措施綜合效益評價指標體系

通過參考相關文獻并且進行實地調研后，以傳統(tǒng)施工單位選擇泥漿的處理措施原則為基礎，加入了廢棄泥漿處理措施對環(huán)境生態(tài)影響以及廢棄物的循環(huán)利用綜合考量，構建了較為全面合理的綠色鐵路橋梁廢棄泥漿處理措施指標評價體系。其中一級評價指標包括措施處理效果、措施生態(tài)影響、廢棄物回收再利用。如圖1所示。

1.1 指標確定

1.1.1 措施技術效果B1。污染物排放減排率體現(xiàn)了處理措施的有效性，污染物減排率由采用廢棄泥漿處理措施后減少的廢棄物排放量除以采用泥漿處理措施前總的污染物排放量。處理效率由單次最大處理體量除以措施處理周期得到。措施可靠性是指對措施可靠程度的一種衡量，部分措施處理過程中會再次造成對生態(tài)環(huán)境的二次潛在影響。

1.1.2 措施生態(tài)影響B(tài)2。措施的生態(tài)影響主要由廢棄泥漿這一物質的特殊構成性質所決定。而廢棄泥漿對生態(tài)產(chǎn)生的影響主要包含土壤破壞、水土保持、水體污染和植被破壞。

1.1.3 回收再利用B3。廢棄泥漿所特有的物理性質決定泥漿具有兩方面的回收價值。即液相回收率（水資源的回收利用）和固相回收率（固液分離后的鉆渣、土石泥沙等的回收利用）?；厥赵倮寐视蓮U棄物回收利用的方量除以廢棄物的總量。

1.2 評價指標衡量

從圖1中可以看出，指標體系中包含定性和定量兩種指標，對此分別分別采用以下方式進行處理：

①定性指標：在定性指標確定過程中，專家評價信息在決策過程中往往是模糊和不確定性的。為較為準確刻畫專家的評價信息，故采用直覺模糊集進行評價。其評價值直接由專家評價信息得到。

②定量指標：定量指標由于通過數(shù)據(jù)計算得到，故不存在猶豫度。

污染減排率和固液相回收率因為其本身的取值范圍為0到1，故其隸屬度直接取其數(shù)值本身。處理效率滿足本工程處理量及符合預定工期的處理措施，其處理效率的隸屬度均應大于0.6，其措施的處理效率隸屬度近似表示為：

u1表示在要求工期和處理方量下的處理效率隸屬度，其值為0.6。u2表示在極限短的工期內和要求處理的方量下的處理效率隸屬度，其值為1。Tq表示要求工期，Tmin表示極限短工期。

2? 直覺模糊集topsis綠色評價模型的構建

2.1 基于C-OWA算子指標賦權

由于趙金先在文獻中已經(jīng)對C-OWA算子指標賦權的方法進行詳細了介紹，故此本文不再進行重復。

2.2 直覺模糊集topsis模型

①首先采集專家的評價信息，得到定性指標的直覺模糊評價，然后將得到的定性指標評價信息與計算得到的定量指標評價信息進行集結，就得到了措施方案的直覺模糊評價矩陣，然后將直覺模糊評價矩陣A進行指標加權處理，得到加權直覺模糊集評價矩陣R：

②確定直覺模糊集的正向和負向最優(yōu)解。設直覺模糊集的正最優(yōu)解A+和負最優(yōu)解A-分別為：

③計算各方案與模糊集正向與負向最優(yōu)解的距離：

④計算各措施方案的綜合評價指數(shù)

將綜合評價指數(shù)從大到小排序，則可以對泥漿處理措施進行優(yōu)選，C1的取值越大，則相對應的措施更加合理。

⑤成本綜合效益比ri分析：

將各措施方案的綜合評價指數(shù)除以各自對應的成本得到成本綜合效益比ri。然后將各措施方案按照從大到小排序，綜合效益比越大，代表相同成本下獲得的綜合收益越高。從而優(yōu)選處最佳的廢棄泥漿處理措施。

3? 直覺模糊集topsis模型評價優(yōu)選研究中的應用

選擇目前我國現(xiàn)場施工情況，選取幾種較為常見的泥漿處理措施，分別為：自然沉淀法、化學固化法、土地耕作法、化學絮凝固液分離處理法、化學絮凝加機械脫水處理法。并記作A、B、C、D、E;通過應用本文的評價模型，對甘肅地區(qū)某鐵路橋梁項目鉆孔灌注樁施工的廢棄泥漿處理為背景，分別對不同處理措施在該工程下進行綜合綠色效益評價，以此說明本評價模型對廢棄泥漿處理措施評價的適用性。

為了確定指標權重，收集了6位具有豐富的廢泥漿處理經(jīng)驗的專家權衡信息，利用C-OWA算子求出各指標的權重為：

W=（W11，W12，W13，W21，W22，W23，W24，W31，W32）=（ 0.0588，

0.2227，0.1675，0.1264，0.1117，0.0730，0.0469，0.1266，0.0664）

將專家對定性指標的直覺模糊評價和計算得到的定量指標隸屬度進行集結，得到直覺模糊評價矩陣A，然后對直覺模糊評價矩陣A進行加權，得到如表1所示的加權直覺模糊集評價矩陣R。

由式（5）-（7）計算各措施方案得到直覺模糊集正理想解與負理想解的距離di+、di-及綜合評價指數(shù)：

從表2中得出，綜合評價指數(shù)由大到小以此為：B、E、D、C、A。

將得到的各措施方案的綜合評價指數(shù)除以各自措施方案對應的成本，得到成本綜合效益比，按照從大到小排序得到：rE>rD>rC>rA>rB。

4? 結論

①廢棄泥漿處理是一個考慮因素較多的復雜問題。本文通過實地調研以及在傳統(tǒng)選擇綜合考量了環(huán)境生態(tài)影響，構建了較為系統(tǒng)全面的廢棄泥漿處理措施評價指標體系，將復雜評價因素劃分為三級結構層次。一定程度上避免了指標之間存在的關聯(lián)性性影響。

②本文利用直覺模糊集對定性因素進行模糊信息表示，較為準確地轉化了專家的評價信息。同時結合直接模糊集topsis將廢棄泥漿措施方案進行效益大小排序，從大到小以此為化學固化法、化學絮凝加機械脫水處理法、化學絮凝固液分離處理法、土地耕作法、自然沉淀法。

③雖然目前大部分項目廢棄泥漿處理任然選擇自然沉淀法，但隨著我國對廢棄泥漿處理造成的環(huán)境生態(tài)影響的進一步重視，綠色綜合收益越來越會被作為措施選擇的考量因素。本文基于成本綜合效益進行分析發(fā)現(xiàn)自然沉淀法并不是成本綜合效益比最高的措施，而作為綜合評價最高的化學固化法由于其高昂的成本也并不適合推廣，而化學絮凝加機械脫水處理法和化學絮凝固液分離處理法將會成為成本綜合效益考量的最佳選擇。同時本文通過甘肅項目實例，驗證了本文構建的廢棄泥漿措施優(yōu)選模型的合理性、適用性。

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