基于AHP-模糊综合评价的水利防洪工程管理评价研究.pdf
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1、第 29 卷第 9 期2023 年 9 月水利科技与经济Water Conservancy Science and Technology and EconomyVol.29 No.9September,2023收稿日期 2022-09-29作者简介 黄德傍(1982-),男,广东东莞人,工程师,主要从事水利工程管理及防汛调度工作.doi:10.3969/j.issn.1006-7175.2023.09.006基于 AHP-模糊综合评价的水利防洪工程管理评价研究黄德傍(东莞市东莞大堤管理处,广东 东莞 523000)摘 要洪涝灾害已经成为阻碍地区发展的重要因素,但造成各地洪涝灾害的原因各不相同。
2、通过建立水利防洪管理评价指标体系,采用 AHP-模糊综合评价,分析水利防洪工作的重点环节,对 M 水利工程防洪管理进行评价。结果显示,M 水利工程防洪管理水平处于中等水平。同时,针对 M 水利工程防洪工作中的问题,从规划、工程措施、非工程措施、资金等方面提出对策建议。关键词AHP;模糊综合评价;防洪管理中图分类号 TV87 文献标识码 A 文章编号 1006-7175(2023)09-0031-051 概 述近年来,部分地区洪涝灾害给当地居民的生产生活带来极大的困扰,在很大程度上影响地区经济社会的快速发展。针对国内各地洪涝灾害现状,许多学者在理论和实践方面进行了大量的研究。王海霞1针对防洪工程
3、对社会发展的效益展开研究,认为防洪工程的效益主要表现在经济效益、社会效益和环境效益 3 个方面。孙翔2认为防洪工程应该确保防洪标准统一、总体防洪规划与区域规划统一、防洪工程与自然景观统一。臧敏3重点关注防洪排涝能力,认为雨水排放设施是防洪管理的重要性设施,要在考虑蓄水和排水之间关系基础上,开展高标准的排水设施建设。黄明利等4认为我国防洪排涝工程中,要加强排水设施的建设力度,要严格规划河道排水体系的疏通程度。刘贺杰5针对防洪排涝体系与安全保障之间的问题,提出依法治水、长远规划、树立意识、建立机制等应对措施,对新时代防洪科学管理提供了参考。上述文献研究显示,针对水利防洪管理相关研究趋于成熟,但大多
4、数研究都是采用定性的研究方法,多数学者聚焦的研究重点都是结合实地调研提出应对策略,目前还没有学者针对水利防洪管理提出定量的评价指标体系。本文基于 AHP-模糊综合评价法,对建立的水利防洪管理评价指标体系进行验证,并应用于 M 水利工程防洪管理实际,以期为国内水利防洪排涝工程建设提供参考。2 水利防洪管理评价指标体系根据水利防洪管理评价相关文献,结合实际项目案例,构建本文水利防洪管理评价指标体系,见表 1。水利防洪管理评价受到多项因素影响,本文结合水利工程防洪实施工作独有特性,基于实际需求,按照类别,将评价指标体系分为工程措施、体制机制、防洪效益、洪水风险几个方面。其中,工程措施因素包括对水库除
5、险加固达标比例、水利投入占 GDP 比重等 6 个二级指标;体制机制因素包括防汛指挥机构是否全覆盖、防洪政策法规是否完善等 5 个二级指标;防洪效益因素包括堤防保护人口比例、堤防保护耕地面积比例等 4 个二级指标;洪水风险因素包括洪水风险补偿率等3 个二级指标。3 基于 AHP-模糊综合评价的水利防洪管理评价分析3.1 AHP 法确定各指标权重按照本文建立的水利防洪管理评价指标,邀13第 29 卷第 9 期2023 年 9 月水利科技与经济Water Conservancy Science and Technology and EconomyVol.29 No.9September,2023请
6、水利、应急、防汛等行业的管理人员、专家代表、高校学者等,对指标进行评价打分,并采用AHP 法计算指标权重,结果见表 2。表 1 水利防洪管理评价指标体系一级指标二级指标二级指标代号工程措施因素(A)水库除险加固达标比例A1水利投入占 GDP 比重A2防汛岁修占 GDP 比重A3水库防洪总库容占年径流比例A4堤防达标率A5河道治理达标率A6体制机制因素(B)防汛指挥机构是否全覆盖B1防洪政策法规是否完善B2防汛调度方案是否完备B3防汛通信机制是否完善B4防汛抢险安排是否合理B5防洪效益因素(C)堤防保护人口比例C1堤防保护耕地面积比例C2达标除涝面积比例C3洪水资源利用率C4洪水风险因素(D)洪
7、水风险补偿率D1洪水风险转移率D2洪灾危险程度D3表 2 水利防洪管理评价各一、二级指标权重总目标的 CR及 max一级指标一级指标权重、CR 及 max二级指标二级指标相对权重CR=0.026 7max=4.071 2工程措施因素(A)权重:0.269 5CR=0.061 9max=6.390 2体制机制因素(B)权重:0.416 8CR=0.012 4max=5.055 6防洪效益因素(C)权重:0.120 9CR=0.044 1max=4.117 9洪水风险因素(D)权重:0.192 8CR=0.017 6max=3.018 3水库除险加固达标比例0.2174水利投入占 GDP 比重0.
8、288 1防汛岁修占 GDP 比重0.152 1水库防洪总库容占年径流比例0.091 0堤防达标率0.127 7河道治理达标率0.123 7防汛指挥机构是否全覆盖0.280 3防洪政策法规是否完善0.302 5防汛调度方案是否完备0.140 1防汛通信机制是否完善0.114 7防汛抢险安排是否合理0.162 4堤防保护人口比例0.426 0堤防保护耕地面积比例0.226 0达标除涝面积比例0.139 8洪水资源利用率0.208 2洪水风险补偿率0.442 9洪水风险转移率0.387 3洪灾危险程度0.169 823黄德傍:基于 AHP-模糊综合评价的水利防洪工程管理评价研究第 9 期3.2 模
9、糊综合评价基于模糊数学相关理论和水利防洪管理评价指标等,运用层次分析法,将复杂的水利防洪管理评级的定性和定量因素分层简化,用于计算各级指标的权重,再运用模糊综合评价方法,把相关评价指标转化为数据指标进行评价,具体过程如下:3.2.1 确定评价因素集、权重集、评语集1)评价因素集。根据水利防洪管理评价指标体系,将评价因素集分为 2 个层级。第一层为 T=(A,B,C,D)第二层如下:A=(A1,A2,A3,A4,A5,A6)B=(B1,B2,B3,B4,B5)C=(C1,C2,C3,C4)D=(D1,D2,D3)2)权重集。通过本文 AHP 法求得的权重,可得各指标权重集,具体如下:W=(0.2
10、695,0.4168,0.1209,0.1928)WA=(0.2174,0.2881,0.1521,0.0910,0.1277,0.1237)WB=(0.2803,0.3025,0.1401,0.1147,0.1624)WC=(0.4260,0.2260,0.1398,0.2082)WD=(0.4429,0.3873,0.1698)3)评语集。根据水利防洪管理评价指标的不同评价值,形成各指标评价等级,汇总评价等级形成本指标体系的评语集。水利防洪管理评价指标体系评语集用集合 V=(V1,V2,V3,V4,V5)表示,评语集分为“非常好,比较好,一般,比较不好,非常不好”5 个等级。3.2.2 确
11、定隶属度M 水利工程项目位于 J 省西南部,汇流面积为 25 322km2,是淮河干流重要的防洪控制工程。M 水利工程主要控制地区 5-10 月份持续有洪水危险,河流水位高,排水不畅,发生暴雨时容易形成洪涝灾害,曾有 6 年发生过较为严重的洪涝灾害。根据水利防洪管理评价指标体系,设计本文的调查问卷,选择水利、应急、防汛等相关专业经验丰富的专家,对 M 水利工程各指标内容进行评分,发放并回收问卷 22 份,其中有效问卷 20 份,问卷评价内容为“非常好,比较好,一般,比较不好,非常不好”。根据专家对水利防洪管理评价指标的评分,可得各指标的隶属度,具体分值见表 3。表 3 M 水利工程防洪管理评价
12、隶属度总表二级指标非常好比较好一般比较不好非常不好水库除险加固达标比例0.050.10.60.150.1水利投入占 GDP 比重0.050.050.20.450.25防汛岁修占 GDP 比重0.050.050.30.40.2水库防洪总库容占年径流比例0.050.10.250.450.15堤防达标率0.050.40.450.10河道治理达标率0.20.40.30.050.05防汛指挥机构是否全覆盖0.10.10.550.150.1防洪政策法规是否完善0.050.050.150.650.1防汛调度方案是否完备0.050.10.150.40.3防汛通信机制是否完善0.050.050.10.450.3
13、5防汛抢险安排是否合理0.050.20.450.250.05堤防保护人口比例0.050.150.50.250.05堤防保护耕地面积比例0.050.050.150.50.25达标除涝面积比例0.250.30.30.10.05洪水资源利用率0.150.40.250.150.05洪水风险补偿率0.20.250.30.150.1洪水风险转移率0.050.10.450.350.05洪灾危险程度0.050.20.40.30.0533第 29 卷第 9 期2023 年 9 月水利科技与经济Water Conservancy Science and Technology and EconomyVol.29 N
14、o.9September,20233.2.3 一级模糊评价根据 M 水利工程防洪管理评价指标体系中各指标的隶属度,可得一级指标相对应的模糊关系矩阵,用 Ri 表示。指标 A、B、C、D 对应的模糊关系矩阵 R1、R2、R3、R4,公式如下:R1=0.050.10.60.150.10.050.050.20.450.250.050.050.30.40.20.050.10.250.450.150.050.40.450.100.20.40.30.050.05R2=0.10.10.550.150.10.050.050.150.650.10.050.10.150.40.30.050.050.10.450.
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