李沛沛,賈春峰
(山西省交通科學研究院,山西 太原 030006)
多年來交通基礎設施大規(guī)模的建設、運營及運輸活動不可避免對周圍環(huán)境和重要環(huán)境敏感區(qū)產(chǎn)生影響,由此產(chǎn)生的環(huán)境污染和生態(tài)保護問題日益嚴重,迫切需要加強行業(yè)污染防治和生態(tài)環(huán)境保護工作。交通運輸環(huán)境監(jiān)測是行業(yè)履行交通環(huán)境保護職能、開展交通環(huán)保管理工作的重要支撐?!督煌ㄟ\輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提出:“十二五”末,初步形成布局科學、層次合理的行業(yè)節(jié)能環(huán)保監(jiān)測網(wǎng)絡,全面開展交通運輸節(jié)能和環(huán)保監(jiān)測工作。2015年,交通運輸部印發(fā)了《全國公路水路交通運輸環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)總體規(guī)劃》[1],明確了全國交通運輸環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡布局方案和規(guī)劃目標,并提出由省級交通運輸管理部門盡快編制省級交通運輸環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)總體規(guī)劃,做好與全國規(guī)劃的銜接,山西省作為首批“十二五”交通運輸環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建設的試點省份,以山西省地形和區(qū)域特征為依據(jù),構建了以山西省交通環(huán)境監(jiān)測中心-運城分站-大同分站為骨架、8處噪聲在線監(jiān)測點和4處環(huán)境空氣在線監(jiān)測點的建設方案[2],2014年12月,山西省交通運輸環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡建成投入試運行,然而本方案的制定主要以山西省地形特征和高速公路發(fā)展規(guī)劃為依據(jù),制定了監(jiān)測站和在線監(jiān)測站布局,未進行需求和布局方面系統(tǒng)預測分析,站點的選擇缺乏代表性和科學性[3]。
本論文通過交通運輸環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)需求分析研究,采用“區(qū)域重要度”評價方法確定了監(jiān)測分站的總體需求;采用“環(huán)境監(jiān)測對象重要度”評價方法確定了在線監(jiān)測站總體需求。
交通運輸環(huán)境監(jiān)測分站是否設立的影響因素主要包括公路因素和環(huán)境因素,因此,基于以上兩個影響因素,建立了“區(qū)域重要度”評價指標體系[4],包括3個指標分別為區(qū)域內(nèi)公路里程、區(qū)域生態(tài)敏感性和區(qū)域水環(huán)境敏感性。定義區(qū)域重要度如式(1):
式中:Zi為第i區(qū)域的重要度;Ri為第i區(qū)域的公路通車里程;Gi為第i區(qū)域生態(tài)敏感性;Pi為第i區(qū)域水環(huán)境敏感性;Rα為各區(qū)域公路通車里程平均值;Gα為各區(qū)域生態(tài)敏感性指數(shù)平均值;Pα為各區(qū)域水環(huán)境敏感性指數(shù)平均值;α1、α2、α3為公路通車里程、生態(tài)敏感性和水環(huán)境敏感性3項指標的權重,采用層次分析法獲得。
采用建立的“區(qū)域重要度”指標體系和評價方法對山西省的11個地市進行重要度分析,并且在山西省已建成的交通運輸環(huán)境監(jiān)測站(監(jiān)測中心、大同分站、運城分站)的基礎上,確定監(jiān)測站的總體需求。
通過監(jiān)測分站需求分析確定監(jiān)測站的總體需求,目標是使監(jiān)測分站監(jiān)測范圍實現(xiàn)“全覆蓋”,但是“全覆蓋”并不代表全省11個地市均設置環(huán)境監(jiān)測站,而是按照需求設置分站,因此,相鄰區(qū)域選定一個合理的偏差控制指標,分析各區(qū)域重要度偏差,得出偏差不超過預設值的相鄰區(qū)域,這些臨近區(qū)域可合并設置一處監(jiān)測站,避免不必要的重復設點。本論文以“15%”作為偏差控制指標,相鄰區(qū)域偏差大于15%的地區(qū)單獨設站,按照2015年度山西省11個地市的區(qū)域重要度數(shù)據(jù)和相鄰區(qū)域偏差數(shù)據(jù),最終得出山西省共需8個交通運輸環(huán)境監(jiān)測站(包括監(jiān)測中心)可滿足山西省交通運輸環(huán)境監(jiān)測需求(見表1)。
表1 山西省11個地市區(qū)域重要度分析
在線監(jiān)測站按環(huán)境要素劃分包括環(huán)境空氣在線監(jiān)測站、水環(huán)境在線監(jiān)測站、聲環(huán)境在線監(jiān)測站以及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站。在線監(jiān)測站需求預測以現(xiàn)有公路涉及的敏感目標作為基礎,采用空間分析法(疊置圖法)統(tǒng)計敏感目標名稱和數(shù)量,按照山西省公路網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃,結合未來建設的公路對環(huán)境的影響,預測其需求和規(guī)劃目標。
論文采用疊置圖法篩選出可能穿越或毗鄰自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園、水庫、集中式地表水水源地等環(huán)境敏感區(qū)的交通基礎設施,然后通過建立的“環(huán)境監(jiān)測對象重要度”評價體系,對各監(jiān)測對象進行重要度評價。
環(huán)境監(jiān)測對象重要度是判斷交通運輸環(huán)境監(jiān)測對象代表性和典型性的指標,可選取交通運輸活動水平與環(huán)境敏感目標兩大類參數(shù)進行定量化分析。其中交通運輸活動水平類指標包括公路(隧道、服務區(qū)、收費站)交通流量、樞紐客運(貨運)量等;環(huán)境敏感目標類指標包括自然保護區(qū)、重要濕地、風景名勝區(qū)、世界自然與文化遺產(chǎn)地、重要水庫及水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)等。評價體系見圖1,具體計算模型如式(2):
式中:Z為環(huán)境監(jiān)測對象的重要度;ai為第i項指標的權重,可通過專家法或主成分分析法確定;Ai為本監(jiān)測對象的第i項指標值;n為選取的指標數(shù)。
圖1 環(huán)境監(jiān)測對象重要度評價體系
式中:bi,αi,rij分別為隸屬于第 j等級的隸屬度、第 i個評價指標的權重和第i個評價指標隸屬于第j等級的隸屬度。
所制定的環(huán)境監(jiān)測對象重要度評價指標體系共由兩個一級指標與6個二級指標構成,利用語義學標度分為5個重要度評價等級:非常重要、比較重要、一般重要、不重要、很不重要。為了便于計算,將主觀評價的語義學標度進行量化,并依次賦值為5、4、3、2、1。主觀測量是用五級語義學標度,所設計的評價量和隸屬度標準見表2。
表2 評價定量分級標準
確定了重要度大于0.233 3的監(jiān)測對象列入山西省交通運輸環(huán)境監(jiān)測總體布局,其中包括12處自然保護區(qū)、23處風景名勝區(qū)、22處森林公園、10處地質(zhì)公園、40處集中式飲用水水源地、19處水庫。針對長大隧道、公路運輸樞紐、服務區(qū)和收費站的需求分析,論文依據(jù)山西省國省道交通量統(tǒng)計資料和山西省統(tǒng)計年鑒相關數(shù)據(jù),篩選出39處收費站、10處服務區(qū)、28處長大隧道(所屬高速車流量均大于15 000 pcu/d)、7個公路運輸樞紐作為山西省交通環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)規(guī)劃的監(jiān)測對象(具體結果見表3)。
表3 山西省公路交通環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)需求分析結果
論文建立了“區(qū)域重要度”評價體系,對全省11個地市進行重要度評價,最終確定8個交通運輸環(huán)境監(jiān)測分站(包括監(jiān)測中心、運城分站和大同分站)可滿足山西省交通運輸環(huán)境監(jiān)測需求,實現(xiàn)全省交通運輸環(huán)境監(jiān)測全覆蓋。論文采用疊置圖法篩選出可能穿越或毗鄰自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)的交通基礎設施,然后建立了“環(huán)境監(jiān)測對象重要度”評價體系,對各監(jiān)測對象進行重要度評價,最終確定了山西省交通運輸環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)在線監(jiān)測站的監(jiān)測需求。通過山西省交通運輸環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)需求分析,可使監(jiān)測網(wǎng)絡中交通基礎設施監(jiān)測對象布局更加科學合理,最終形成覆蓋廣泛、布局科學、層次合理、銜接順暢的山西省交通環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)。