[發(fā)明專(zhuān)利]基于AHP的高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)場(chǎng)址適宜性定量評(píng)價(jià)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511017812.8
• 申請(qǐng)日: 2015-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106934478A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇銳;周志超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 核工業(yè)北京地質(zhì)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06
• 代理公司: 核工業(yè)專(zhuān)利中心11007
• 代理人: 包海燕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于核設(shè)施退役與放射性廢物治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于AHP的高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)場(chǎng)址適宜性定量評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

高放射性核廢物(簡(jiǎn)稱(chēng)高放廢物)的放射性強(qiáng)、毒性大、發(fā)熱，且核素半衰期極長(zhǎng)，必須采取可靠的手段將其與人類(lèi)生存環(huán)境有效隔離。從目前世界發(fā)展情況看，采用深地質(zhì)埋藏(距地表深約500-1000米的地質(zhì)體中)并與生物圈隔離的地質(zhì)處置方式被認(rèn)為是一種有效、安全的處置手段，已成為國(guó)際共識(shí)。高放廢物的安全處置在科學(xué)、技術(shù)、人文和社會(huì)學(xué)方面面臨一系列重大、復(fù)雜的難題，其難點(diǎn)在于：如何保證高放廢物與生物圈進(jìn)行充分、徹底、可靠地隔離；如何保證隔離時(shí)間超過(guò)一萬(wàn)年、甚至十萬(wàn)年；如何有效預(yù)測(cè)隔離的可靠性等。其中，如何選擇符合條件的場(chǎng)址、如何評(píng)價(jià)場(chǎng)址的適宜性是解決高放廢物安全處置的科學(xué)技術(shù)難題之一。

我國(guó)的《放射性污染防治法》明確規(guī)定“高水平放射性固體廢物實(shí)行集中的深地質(zhì)處置”。根據(jù)2011年國(guó)務(wù)院公布的《放射性廢物安全管理?xiàng)l例》，我國(guó)大陸地區(qū)低、中水平放射性固體廢物處置設(shè)施關(guān)閉后應(yīng)滿足300年以上的安全隔離要求；高水平放射性固體廢物和α放射性固體廢物深地質(zhì)處置設(shè)施關(guān)閉后應(yīng)滿足1萬(wàn)年以上的安全隔離要求。因而，高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)工程又稱(chēng)之為萬(wàn)年工程，其場(chǎng)址的篩選和適宜性評(píng)價(jià)既不同于一般民用工程，也不同于現(xiàn)有的所有核工程。

我國(guó)高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)場(chǎng)址篩選和評(píng)價(jià)工作始于1985年，初步在全國(guó)篩選了6大預(yù)選區(qū)和21個(gè)重點(diǎn)地段以及7個(gè)候選場(chǎng)址，但場(chǎng)址篩選和評(píng)價(jià)工作仍然處于整個(gè)高放廢物地質(zhì)處置研究開(kāi)發(fā)的初期階段。無(wú)論是預(yù)選區(qū)篩選還是重點(diǎn)地段和候選場(chǎng)址的篩選，采用的方法是專(zhuān)家主觀定性評(píng)價(jià)。

定量化評(píng)價(jià)是信息化時(shí)代、特別是大數(shù)據(jù)時(shí)代管理學(xué)的重要發(fā)展方向，廣泛應(yīng)用于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)研究中，為科學(xué)決策提供支撐。鑒于高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)工程具有建設(shè)條件復(fù)雜、安全等級(jí)高、服務(wù)期限長(zhǎng)(1萬(wàn)年以上)等特點(diǎn)，處置庫(kù)場(chǎng)址適宜性定量化評(píng)價(jià)是高放廢物地質(zhì)處置研究開(kāi)發(fā)過(guò)程中場(chǎng)址決策的必然要求。

層次分析法(Analytic Hierarchy Process，AHP)，在20世紀(jì)70年代中期由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家托馬斯-塞蒂正式提出。該方法是一種定性與定量相結(jié)合的、系統(tǒng)化、層次化的分析方法。由于其在處理復(fù)雜的決策問(wèn)題上的實(shí)用性和有效性，很快在世界范圍得到重視。層次分析法的應(yīng)用已遍及經(jīng)濟(jì)計(jì)劃和管理、能源政策和分配、行為科學(xué)、軍事指揮、運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、教育、人才、醫(yī)療和環(huán)境等領(lǐng)域。層次分析法是通過(guò)分析復(fù)雜問(wèn)題包含的因素及其相互聯(lián)系，將問(wèn)題分解為不同的要素，并將這些要素歸并為不同的層次，從而形成多層次結(jié)構(gòu)，在每一層次可按某一規(guī)定準(zhǔn)則對(duì)該層要素進(jìn)行兩兩比較建立判斷矩陣，通過(guò)計(jì)算判斷矩陣的最大特征值和對(duì)應(yīng)的正交化特征向量，得出該層要素對(duì)于該準(zhǔn)則的權(quán)重，在此基礎(chǔ)上計(jì)算出各層次要素對(duì)于總體目標(biāo)的組合權(quán)重。從而得出不同設(shè)想方案的權(quán)值，為選擇最優(yōu)方案提供依據(jù)。

如何利用層次分析法為高放射性核廢物處置庫(kù)場(chǎng)址適宜性進(jìn)行定量化評(píng)價(jià)是核設(shè)施退役與放射性廢物治理技術(shù)領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題為：提出一種基于AHP的高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)場(chǎng)址適宜性定量評(píng)價(jià)方法，解決了將層次分析法理論應(yīng)用于高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)場(chǎng)址適宜性定量評(píng)價(jià)面臨的三大難題，即如何構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型、如何構(gòu)建判斷矩陣、如何綜合定量判斷不同選址方案的優(yōu)劣性。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述：

一種基于AHP的高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)場(chǎng)址適宜性定量評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：步驟1.確定高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)場(chǎng)址適宜性定量評(píng)價(jià)的指標(biāo)；步驟2.建立高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)場(chǎng)址適宜性評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型；步驟3.建立高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)場(chǎng)址適宜性評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型判斷矩陣；步驟4.不同選址方案綜合排序。

步驟1中所述指標(biāo)分為規(guī)劃選址階段指標(biāo)、區(qū)域調(diào)查階段指標(biāo)、以及場(chǎng)址評(píng)價(jià)和確認(rèn)階段指標(biāo)。

步驟2中，根據(jù)步驟1確定的高放廢物地質(zhì)處置庫(kù)場(chǎng)址適宜性定量評(píng)價(jià)分階段指標(biāo)，構(gòu)建各階段場(chǎng)址適宜性定量評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型，包括目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和方案層：目標(biāo)層為場(chǎng)址篩選；準(zhǔn)則層分為兩層，上層為一級(jí)指標(biāo)準(zhǔn)則層，下層為二級(jí)指標(biāo)準(zhǔn)則層；方案層為若干個(gè)選址方案。

步驟3中，以一級(jí)指標(biāo)要素C作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，對(duì)二級(jí)指標(biāo)要素進(jìn)行兩兩比較確定判斷矩陣的相關(guān)要素，生成的判斷矩陣形式如下所示：

其中，判斷矩陣B中的元素b_ij表示依據(jù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則C要素B_i對(duì)B_j的相對(duì)重要性。