基于集对分析—可变模糊集耦合的海绵城市建设评价研究

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随着社会经济的快速发展,城镇化率不断提高,城市面临的生态环境问题日益突显,尤其是水问题,如水生态功能退化、水环境破坏、水质恶化、内涝频发等已对人类生存构成极大威胁,严重制约了社会、经济和生态环境的可持续发展。面对城市化进程中引发的水问题,国家有关部门在考察借鉴国外先进经验的基础上,2012年提出了低影响开发理念建设“海绵城市”新举措。先后颁布了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试行)》、《海绵城市建设绩效评价与考核办法》等相关文件,并分两批在全国范围内遴选了30个城市进行海绵城市建设试点。试点结果各项指标基本达到预期效果,但由于试点周期较短、经验不足和对国情考虑不周,使得评价指标体系存在一些缺陷,影响了海绵城市建设考核评价的客观公正性。论文基于我国城市化进程中出现的水问题现状,针对海绵城市建设评价系统诸多不确定性共存的特点,引入集对分析—可变模糊集(SPA-VFS)耦合理论,优化评价指标体系,使得评价因子权重和评价结果更加科学、合理。首先,阐述了城市化进程中所引发的水问题,并对海绵城市建设的内涵、目标及其意义进行了深刻剖析,以海绵城市建设成效为评价目标,以相关法律法规、规范、技术规程、标准等为约束条件,以控制径流总量、径流峰值、径流污染、水资源利用和社会经济等为主要因子,构建海绵城市建设影响评价模型。其次,阐述集对分析理论及其在雨水工程中的应用,将集对分析与可变模糊集理论耦合,对海绵城市建设影响评价指标体系模型进行优化。运用层次分析法和熵权法相结合的方法确定评价指标因子的权重,结果显示,在准侧层评价因子权重排序为:径流总量控制>径流峰值控制>径流污染控制>水资源控制与利用>社会经济;在指标层中,年降雨量、城市排水管网密度、城市湿地面积、水资源开发利用率、生态建设与保护投资比等指标因子的权重较大,对海绵城市建设造成了一定程度的影响。最后,以安徽省海绵建设试点城市——池州市为例,运用集对分析-可变模糊集耦合(SPA-VFS)模型对其进行影响评价分析,并提出海绵城市建设优化措施。研究表明,各指标因子对海绵城市建设的影响程度从Ⅲ级(非常重要)降到Ⅱ级(重要),随着各项海绵措施的落实,整体生态环境状况有所好转。通过分析得出结果与研究区域的实际情况基本相符合,说明将集对分析——可变模糊集耦合(SPA-VFS)理论应用于海绵城市建设评价是可行的,结果合理、可靠,方法较简单,可为政府有关部门提供参考。
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