چکیده:

پسماند جامد شهری یکی از مهمترین منابعی است که سلامت محیط زیست را به خطر مـی انـدازد. از گزینـه هـای متداول و مناسب دفع این مواد زائد ساخت لندفیل و دفن بهداشتی آن هاست. در این فرآیند انتخاب محل لندفیل از اهمیت بالایی برخوردار است. در این انتخاب معیارها و فاکتور های کمی و کیفی متنوعی دخیل هستند. برای کار بـا این فاکتورها و رتبه بندی سایت ها از لایه های آن ها در قالب نقشـه هـا از سیسـتم اطلاعـات جغرافیـایی (GIS) استفاده می شود. از آنجا که این نرم افزار برای فاکتور های کیفی جوابگو نمی باشد برای نظر قطعی مـی بایسـت از مدل ها و روش های ریاضی دیگری هم که در تصمیم گیری چندمعیاره موثر هستند، برای وزن دهی استفاده کرد. در این مرور سعی شد مدل های ریاضی مانند روش سلسله مراتبی ، فازی ، تاپسیس ، بولین و … و روش های تلفیقی آن ها باهم بطورخلاصه معرفی و مزایا ومحدودیت های هرکدام توضیح داده شود. نتایج مرور نشان می دهد مـدل هـای تلفیقی بیشترین کاربرد و بدلیل جامع بودن دقیق ترین جواب ها را در مکانیابی لندفیل ارائه می دهند. روش هـای سلسله مراتبی و فازی هم جز روش های مستقل متداول بودند.

کلمات کلیدی : مکانیابی ، لندفیل، مدل های ریاضی

.۱ مقدمه:

رشد روزافزون جمعیت شهری ایران به همراه ایجـاد مراکـز جمعیتـی جدیـد، فقـدان سیاسـت گـذاری و ارزیـابی عملکردها و فعالیتهای گوناگون شهری و تداوم تخلیه انواع زائدات و فاضلاب به محیط زیست از جملـه عوامـل بحـران زایی است که محیط زیست طبیعی و کیفیت بهداشت و سلامتی انسانها، به ویژه شهرنشینان را در معرض خطر و زیان هایی قرار داده است. آنچه امروز تبدیل به یک دغدغه در محیط زیست شهری گردیده چگونگی دفع زباله های شهری و تبدیل آن به مواد قابل استفاده است.لازمست که مطالعات وسیعی برای برنامه ریزی، طراحی و مکانیابی محل دفـن زباله های شهری، باتوجه به فاکتورهای موثر انجام گیرد .[۱۹] کشور ایران تنها ۸ درصد پسماند های شـهری بازیافـت

،کمپوست و استفاده مجدد میشوند در حالیکه ۹۲ درصد مواد زائد دفـن میشـوند کـه از ایـن روش مـدیریتی موادزائـد جامد، حدود ۲۵ درصد دفن اصولی و تقریبا بهداشتی است و مابقی بشکل غیربهداشتی دفـن و تلنبـار مـی باشـند .[۵] ساخت مرکز دفن بهداشتی فرآیند پیچیدهای است و علت پیچیدگی آن می توانـد مـرتبط بـودن طراحـی لنـدفیل بـا پارامتر های اجتماعی، محیطی و تکنیکی باشد. محل دفن نباید تاثیرات سوء اکولوژیکی و بیولوژیکی بر محیط اطـرف لندفیل داشته باشد .[۲۶] هدف نهایی این معیارها یافتن محلی است که کمترین آثار سوء زیست محیطی را بر محیط طبیعی اطراف دفن و منطقه مدفن داشته باشد .آلودگی منابع آب زیرزمینی و خاک منطقه از جمله این آثار اسـت.[۴] بنابراین انتخاب محل دفن یک وظیفه کاملا مهم با در نظر گـرفتن تمـامی قـوانین و اسـتانداردهای زیسـت محیطـی متناسب هر جامعه است.

.۲ شناخت موضوع:

معیارهای مختلف کمی و کیفی همچون توپوگرافی و زمین شناسی محل ، هیـدرولوژی منطقـه ، شـرایط اقلیمـی ، سطح زمین مورد نیاز، خاک پوششی، سطح آب زیرزمینی، موقعیت زمین نسبت به توسعه شهر، خصوصیات زباله دفنی، کاربری زمینهای مجاور، فاصله آب های سطحی از محل دفن، قیمت زمین و طول عمر جایگـاه دفـن، عوامـل سیاسـی مانند پذیرش عمومی و …. روی انتخاب محل لندفیل در هر مرحله تاثیر گذار اسـت.[۲۷] در مرحلـه ی انتخـاب نهـایی محل دفن تمامی معیارهای کمی و کیفی باید لحاظ شوند و با هم تجمیع شوند و با روش هایی امتیازبنـدی شـده و در آخر تصمیم گیری نهایی گرفته شود. از آنجا که معیارهای مختلفی در این تصمیم گیری در نظر گرفته مـی شـود ایـن مسئله را می توان با مدل تصمیم گیری چند معیاره حل کرد.[۲۳]

۱-۲ روش های ریاضی و مدل ها ی کاربردی:

در ابتدا به منظور بهره گیری از مدلهای تصمیم گیری چندمعیاره لازم است عوامل موثر، معیارها و محـدودیت هـا بصورت لایه های نقشه تهیه شده و مورد پردازش وتحلیل قرار گیرند.[۱۲] به علت قابلیت بـالای تکنولـوژی سیسـتم اطلاعات جغرافیایی((Geographic Information System در مدیریت و تحلیل لایه ها می توان از این سیسـتم برای مدیریت بهینه زباله های شهری بهره برد.[۱۹] از آنجا که نرم افزار GIS1 برای فاکتور هـای کیفـی جوابگـو نمـی باشد، در مقالات مختلف از این نرم افزار جهت فاز اول و انتخاب گزینه های اولیه سایت استفاده می شـود و بـرای نظـر قطعی می بایست از مدل ها و روش های ریاضی دیگری هم برای وزن دهی استفاده کرد .[۲۳] که در ادامه ایـن مـدل های ریاضی بیان خواهد شد.

۱-۱-۲ روش تصمیم گیری سلسله مراتبی :

روش تحلیل سلسله مراتبی((AHP2 یکی از پر کاربردترین ابزارهای تصمیم گیری چند معیاره می باشد. این روش که از روش های متداول انجام تحلیل های چند معیاره در حالت گسسته می باشد در سال ۱۹۸۰ توسط Saaty ارایه شده است و تاکنون در زمینههای مختلف مهندسی آب و محیط زیست مورد استفاده قرار گرفته است.[۱۰]

در روش تحلیل سلسله مراتبی جهت وزن دهی معیارها و گزینه ها از روش مقایسه زوجی استفاده می شـود. بـه ایـن ترتیب که تصمیم گیرنده معیارهای و زیرمعیارهای هر معیار را فقط به صورت دو به دو مقایسـه مـیکنـد و نیـازی بـه

۱ Geographic Information System 2 Analytical Hierarchy Process

وزندهی هم زمان تمام معیارها وجود ندارد. در این روش باید برای هر معیار، ارزش نسبی زیرمعیارهای مربوط بـه آن معیار را در قالب ماتریس مقایسه زوجی که در حالت وجود n زیرمعیار یک ماتریس n×n است محاسبه نمود .درایه های این ماتریس نسبت وزن معیار i به معیار j را نشان می دهد. در واقع وزن هر گزینه نسبت به معیار خـود نشـان دهنده اهمیت آن گزینه نسبت به آن معیار می باشد. با تلفیق وزن های نسبی معیارها، وزن نهایی هر گزینه کـه برابـر است با مجموع حاصل ضرب وزن هر معیار در وزن گزینه مربوط به آن معیار مشخص می گـردد.[۱۵] بـرای تعیـین درجه دقت و صحت وزندهی از شاخص سازگاری CI3 استفاده می شود.چنانچه شاخص سازگاری معادل ۰٫۱ یا کمتـر از آن باشد وزندهی صحیح بوده، در غیر این صورت وزندهی مجددا باید انجام شود .[۱۱] در نهایت بـا مقایسـه هـر دو گزینه از بین گزینههای موجود نسبت به هم در نهایت گزینهای با وزن بیشتر به عنوان گزینه بهینه انتخاب مـیگـردد .[۱۵] ایــن روش بــدلیل قابلیــت آســان و مشخصــات ریاضــی مناســبی کــه دارد در بــین محققــان محبوبیــت دارد [۲۳]،[۱۰]،[۱۵]،.[۲]

Guiqin و همکاران در سال ۲۰۰۹ در پژوهشی در صدد یافتن مکانی مناسب برای لندفیل در شهر پکـن واقـع در چین برآمدند. در این تحقیق از روش AHP و سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده شد. از شـاخص هـای ایـن تحقیـق تلفیق معیارهای اقتصادی و زیست محیطی در انتخاب مکان لندفیل است. در نهایت ۱۵ لایه تقشه تهیه شد و وارد نرم افزار GIS گردید و با نوشتن برنامه ای برای روش AHP به هر معیار وزنـی از ۱ تـا ۵ داده شـد. در آخـر ۳ گزینـه ی مناسب برای دوره ی ۵۰ ساله انتخاب شد. معین الدینی و همکاران (۱۳۹۰) در مقاله ای از روش ارزیابی چند معیاره و فرآیند تحلیل سلسله مراتبی برای مکان یابی محل دفن مواد زائد جامد شهر کرج استفاده نمود . در ایـن راسـتا پـنج دسته معیار اصلی مکان یابی در ساختار سلسله مراتبی قرار گرفتند. این مطالعه بـرای بدسـت آوردن منـاطق مناسـب برای دفن زباله شهری در یک دوره ۲۰ ساله استفاده شد.

۲-۱-۲روش تحلیل شبکه:

یکی از محدودیت های جدی AHP این است که وابستگیهای متقابل بین عناصر تصمیم، یعنی معیارها، زیرمعیارها و گزینهها را درنظر نمیگیرد و ارتباط بین عناصر تصمیم را سلسلهمراتبی و یکطرفه فرض میکند. این محدودیت عمده روش AHP باعث شد تا ابداع کننده ی آن ، توماس ساعتی روش فرآیند تحلیل شبکه ای را ارائه و معرفی کند. روش فرایند تحلیل شبکهای((ANP4 ارتباطات پیچیده بین و میان عناصر تصمیم را از طریق جایگزینی ساختار سلسلهمراتبی با ساختار شبکهای درنظر میگیرد. در شکل (۱) ساختار این دو روش نمایش داده شده است. فرایند تحلیل شبکهای، ضمن حفظ کلیه قابلیتهای AHP از جمله سادگی، انعطاف پذیری، بهکارگیری معیارهای کمی وکیفی بهطور همزمان، قابلیت بررسی سازگاری در قضاوتها، و امکان رتبهبندی نهایی گزینهها، میتواند بر محدودیتهای جدی آن، از جمله درنظر نگرفتن وابستگیهای متقابل بین عناصر تصمیم و فرض اینکه ارتباط بین عناصر تصمیم، سلسلهمراتبی و یکطرفه است، فایق آمده و چارچوب مناسبی را برای تحلیل مسایل شهری فراهم آورد.[۹] در فرآیند تجزیه و تحلیل شبکه ای اندازه گیری مقادیر اهمیت نسبی به مانند فرآیند تحلیل سلسله مراتبی با مقایسات زوجی و به کمک طیف یک تا ۹ انجام می شود که در آن ۱ نشان دهنده اهمیت یکسان بین دو عامل و عدد ۹ نشان دهنده اهمیت شدید یک عامل نسبت به عامل دیگراست [۹]،.[۲۱]