模糊綜合評價地質災害論文

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1評價指標體系的構建

1．1評價指標的選取通過對礦區地質環境的現場調查和地質災害成災機理分析，在遵循系統性、科學性、可測性、可比性和獨立性原則的基礎上，建立了以地質災害風險指數為目標層，以崩塌滑坡風險指數、采空區塌陷風險指數、泥石流風險指數為準則層，以地表坡度、巖土體性狀、斜坡傾向與巖體結構面關系、植被覆蓋率、覆蓋層普氏系數、人為活動強度、采空區面積、礦井排水、年降雨量、巖土堆積量等與致災密切相關的因素為指標層的上橫山礦區地質災害風險評價指標體系。

1．2指標權重的確定本次評價采用層次分析法確定各評價指標的權重。將各級要素兩兩進行比較，依據9位標度法得到各級指標的判斷矩陣。

2評價方法

2．1評價模型由于本次評價涵括對未來態勢的預測，本身帶有一定的主觀性和模糊性，且評價過程中部分定性指標的表達也具有一定的模糊性，因此，這里采用模糊綜合評價數學模型。

2．2模糊綜合評價具體步驟

2．2．1評語集的建立將礦山發生地質災害風險性大小分為V＝｛極小，小，大，極大｝。

2．2．2隸屬度的確定本研究中，對地表坡度、斜坡傾向與巖體結構面關系、覆蓋層普氏系數、采空區面積、年降雨量和植被覆蓋率等在所評價區域內取值相對均一，具有確定數值的指標，評價時作為分級定量指標處理。為減少指標人工分級區間確定的主觀性，體現指標對地質災害風險影響的漸進性，這里提出一種改進的分布函數作為這類指標的隸屬度函數，對于無上閥值的區間，取相鄰區間跨度值與下閥值相加得到上閥值；對于無下閥值的區間，取相鄰區間跨度值與上閥值相減得到下閥值。對巖土體工程性狀、人為活動強度、礦井排水和巖土堆積量等在評價區域內具有非均一性，或分級界限模糊的指標，評價時作為定性指標處理。考慮到個體認識的差異性，設定表1所示評分標準和評分區間供專家打分，取專家打分的算術平均值作為定性指標c值。

2．2．3模糊綜合評價a．構建指標層模糊關系矩陣由式（6）或式（7）可分別得到各指標相對于評語集中4個評語的隸屬度，依據圖1中準則層與指標層的對應關系，依次構建崩塌滑坡、采空區塌陷和泥石流3類地質災害風險的指標層模糊關系矩陣。b．一級模糊評價本級評價反映準則層崩塌滑坡、采空區塌陷、泥石流3類地質災害風險性大小。用指標層相應指標的權重向量乘以各指標的模糊關系矩陣，得到各準則層相對于評語集中4個評語的隸屬度，從而得到準則層的模糊關系矩陣。c．二級模糊評價用上述得到的各準則的權重向量乘以準則層的模糊關系矩陣，得到目標層相對于評語集各評語的隸屬度。

3研究實例

3．1研究區慨況某礦區屬低山丘陵區，相對高差一般100～350m，平均年降水量1368．6mm；植被較發育，水系較發達，遍布小溪和坑塘。區域地層分布主要為上元古界和下古生界。區域褶皺不強烈，斷裂較發育，屬典型的沉積型礦床。

3．2評價指標量化分級結合上橫山礦區的地質環境背景和擬采用的采礦方法，參考了專家建議、相關文獻及相關標準，確定指標的分級取值。

4結論

a．針對上橫山礦區地質環境條件和初步擬定的采礦方法，建立了以地質災害風險指數為目標層，以崩塌滑坡風險指數、采空區塌陷風險指數、泥石流風險指數為準則層，以10個與致災密切相關的因素為指標層的礦區地質災害風險評價指標體系，并基于層次分析法和模糊綜合評價，對上橫山礦區地質災害風險性進行了評估。結果表明：礦區發生3類地質災害的風險性大小排序為崩塌滑坡＞泥石流＞采空區塌陷，因此開采過程中應加強對崩塌滑坡地質災害的預防。評價結果對指導礦山開采布局、工藝設計和防災方案制定具有一定的參考價值。

b．本研究探討了在礦山開采前對地質災害風險性進行預測性綜合評價，是對礦山地質災害風險評價的一種有益嘗試。但是，研究所建立的評價指標體系僅反映上橫山礦區特定的地質環境條件和本研究的評價目的，對普遍意義上的礦山地質災害風險評價指標體系缺乏深入的研究，且受研究基礎數據限制，所得評價結果僅反映整個礦區地質災害風險的總體態勢，未能體現像元或斑塊水平上的空間差異性，這些問題需要在今后的研究中加以完善。

作者：賀宇昊陳勇曾向陽洪強單位：武漢科技大學資源與環境工程學院冶金礦產資源高效利用與造塊湖北省重點實驗室