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突发水污染事件应急预案综合评价方法张艳艳

发表时间：2020/11/4 来源：《建筑模拟》2020年第11期作者：张艳艳张佩姿方建波杨丹群王晓莹李沁媛

[导读] 我国水资源分布不均衡影响水资源的可持续发展，因此，调水工程在不断建设，但由于调水工程通常运输的路线长而复杂，容易发生突发水污染事件，而应急救援预案是否完整，关系到救援工作的质量和效率，因此，需要对应急预案进行综合评价，以确定最优预案。

        张艳艳张佩姿方建波杨丹群王晓莹李沁媛
        浙江碧峰环保科技有限公司浙江杭州 310016
        摘要：我国水资源分布不均衡影响水资源的可持续发展，因此，调水工程在不断建设，但由于调水工程通常运输的路线长而复杂，容易发生突发水污染事件，而应急救援预案是否完整，关系到救援工作的质量和效率，因此，需要对应急预案进行综合评价，以确定最优预案。
        关键词：应急预案；突发水污染事件；综合评价法

        为了能够确定预案的合理性，借助于模型构建，使用合理的方法对突发水污染事件应急预案进行综合评价，通过实际案例验证了综合评价方法的合理性。
        1.模型建立
        建立模型的思想主要是结合具体的影响因素，构建应急预案综合评价体系，利用熵权法、AHP法、TOPSIS法，对应急预案和理想预案之间的相似度进行比较，确定评价指标之间的协调关系，然后通过综合评价法找出最优化的应急预案。
        1.1应急预案评价指标体系的建立
        结合应急预案具体的影响因素，评价的指标主要确定为：调控成本、处置成本、恢复成本、损失费用、预防预警效果、应急响应程度、灾后恢复程度以及联动性。其中前四项指标被确定为成本型指标，后四项指标被确定为效益型指标，因此也就可以看出，成本型指标值越小，预案越好，而效益型指标值越大，预案越好。调控成本指标主要是指用于控制污染物扩散而需要的设备费用、人工费用；处置成本指标主要是指在处置污染物的过程中需要的物资费用、设备费用以及人工费用；恢复成本指标主要是指在处置污染物完成后恢复通水需要的设备费用及人工费用；损失费用指标主要是指在调控和处置过程中设备的损失费用、弃水量所发生的经济损失、调控处置和恢复通水过程中建筑物、输水工程发生的经济损失。预防预警效果指标主要是指预警评价的针对性、预警有效性等；应急响应程度指标主要是指突发事件的处置速度、指挥的协调配合性、救援方案的完整性等；灾后恢复程度指标主要是指水质恢复程度、恢复时间、事件后期的评价分析的及时性等；联动性指标主要是指救援人员配置的科学性、救援部门间的协作性等。
        1.2应急预案评价指标权重的确定
        确定各个指标的权重值通常使用主、客观赋权法，两种方法的使用，确定的权重会有一定的误差，为了更好的得到精准数值，通常将两种方法结合使用。首先是通过AHP方法将主观权重确定出来，主观权重主要指的是根据专家或者是决策者的经验和知识，给评价指标进行权重赋值，这个过程使用的就是AHP法。这种方法结合了定量和定性的方式，对其进行层次化和系统化的分析。通过将各个元素对比矩阵建立，找到各个对比矩阵的最大特征根和相对应的特征向量，然后进行一致性检验，检验合格并经过归一化处理后的特征向量就是权向量λij。对准则层和指标层建立判断矩阵A，计算出判断矩阵的最大特征值λmax，随后得出其一致性指标。然后是确定随机一致性指标，计算一致性比率：一致性指标和随机一致性指标之间的比值。通常，计算的一致性比率如果小于0.1，那么判断矩阵的不一致程度是在允许范围内的，一致性如果满意，检验通过，判断矩阵被接受，而相反的话，就需要对判断矩阵进行重新建立，直到最后一致性检验合格后，得出各个因素的权重λij。
        利用熵值法将客观权重进行明确，这种方法主要是客观赋权法，就是指依据各个指标观测值中反映的信息来对指标权重进行明确。结合熵的特性，通过熵值对某一指标的离散程度进行判断，熵值小，离散程度大，该指标在综合评价中所占据的地位就越重。计算时首先要建立原始数据矩阵，如果有n个预案，每个预案中都包含8个评价指标，第i个预案在第j个指标下的值表示为xij，原始数据矩阵R的表示为：

        然后是对各指标进行同度量化，计算第j个指标下第i个预案指标值的权重pij和熵值ej，

        计算指标的熵权μij，
          表示为各指标之间的差异系数
        为了能够使主、客观权重之间更加合理的得到分配，需要加入距离函数，对主、客观权重进行组合。
        1.3对标准化决策矩阵和加权标准化决策矩阵进行计算
        对各个指标的量化公式需要进行确定，由于各个指标的确定有很多因素的影响，需要通过专家咨询的方式将各个指标的得分确定。然后是对指标值评价矩阵进行建立，依照各个指标的量化公式对指标值进行确定，建立指标值评价矩阵，考虑到评价指标的类型存在不同，对评价指标需要统一进行归一化处理。
        1.4计算正、负理想方案，得出各预案与理想方案之间的差异
        正、负理想方案的计算公式分别为


        其中I表示效益型指标，J表示成本型指标
        各个预案与正、负理想方案之间的距离公式分别为

                然后计算各个预案到理想方案的接近度Vi
                引入协调发展度模型，对突发水污染事件的应急预案从整体上进行评价，预案的协调性高，则预案就更好。在应急预案评价中，各个预案与理想方案之间的接近度要进行充分的考量，同时对各预案自身的协调程度也要进行考量，所以，预案协调度和预案接近度相互结合，能够得出应急预案评价的最后结果，从而得出最优化的预案。
        2.案例分析
        如果南水北调某工程中突发水污染事件，在某制闸处有10吨不可降解的可溶性物质进入渠道中，通过计算得出，污染物到达另两个制闸处的时间分别是20分钟和180分钟，所以，在事件渠池设置2种情景，渠池上游设置2种情景，渠池下游设置1种情景，共有4种应急预案。对各个指标值进行确定，根据水力学模型将4种应急预案进行分别模拟，对各个预案中的8个指标值进行统计，然后确定各个指标的权重，首先是主观权重，通过专家咨询的方式，得出4个预案分别的判断矩阵，然后利用AHP法计算得出各个预案的权重向量，然后根据计算公式得出客观权重，对指标数据进行归一化处理，然后得到熵权，接着计算综合权重，建立加权标准化决策矩阵，然后计算各个预案的正负理想方案，同时将理想方案和各个预案之间的距离计算出来，继续计算各个预案到理想方案的接近度、各个预案的协调发展度，最后得到最优化的预案，计算的结果为

        从结果中可以得知，预案3是最优的。
        结束语：
        综上所述，本文利用协调发展度模型和TOPSIS方法对应急预案进行综合评价，利用AHP法和熵值法确定指标权重，最后得出应急预案的最优结果，从结果中表明，该方法合理可行。
        参考文献：
        [1]郭维维，龙岩. 突发水污染事件应急预案综合评价方法研究[J]. 中国农村水利水电，2019（12）：62-63.
        [2]贾楠，甄光有. 京津冀三地开展突发水环境事件联合应急演练[C]// 河北省廊坊市应用经济学会，2019.
        [3]李力南. 水源地突发水污染时应用需水量估测研究[J]. 水利技术监督，2019，000（002）：108-110，173.