模糊综合评价地质灾害论文

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1评价指标体系的构建

1．1评价指标的选取通过对矿区地质环境的现场调查和地质灾害成灾机理分析，在遵循系统性、科学性、可测性、可比性和独立性原则的基础上，建立了以地质灾害风险指数为目标层，以崩塌滑坡风险指数、采空区塌陷风险指数、泥石流风险指数为准则层，以地表坡度、岩土体性状、斜坡倾向与岩体结构面关系、植被覆盖率、覆盖层普氏系数、人为活动强度、采空区面积、矿井排水、年降雨量、岩土堆积量等与致灾密切相关的因素为指标层的上横山矿区地质灾害风险评价指标体系。

1．2指标权重的确定本次评价采用层次分析法确定各评价指标的权重。将各级要素两两进行比较，依据9位标度法得到各级指标的判断矩阵。

2评价方法

2．1评价模型由于本次评价涵括对未来态势的预测，本身带有一定的主观性和模糊性，且评价过程中部分定性指标的表达也具有一定的模糊性，因此，这里采用模糊综合评价数学模型。

2．2模糊综合评价具体步骤

2．2．1评语集的建立将矿山发生地质灾害风险性大小分为V＝｛极小，小，大，极大｝。

2．2．2隶属度的确定本研究中，对地表坡度、斜坡倾向与岩体结构面关系、覆盖层普氏系数、采空区面积、年降雨量和植被覆盖率等在所评价区域内取值相对均一，具有确定数值的指标，评价时作为分级定量指标处理。为减少指标人工分级区间确定的主观性，体现指标对地质灾害风险影响的渐进性，这里提出一种改进的分布函数作为这类指标的隶属度函数，对于无上阀值的区间，取相邻区间跨度值与下阀值相加得到上阀值；对于无下阀值的区间，取相邻区间跨度值与上阀值相减得到下阀值。对岩土体工程性状、人为活动强度、矿井排水和岩土堆积量等在评价区域内具有非均一性，或分级界限模糊的指标，评价时作为定性指标处理。考虑到个体认识的差异性，设定表1所示评分标准和评分区间供专家打分，取专家打分的算术平均值作为定性指标c值。

2．2．3模糊综合评价a．构建指标层模糊关系矩阵由式（6）或式（7）可分别得到各指标相对于评语集中4个评语的隶属度，依据图1中准则层与指标层的对应关系，依次构建崩塌滑坡、采空区塌陷和泥石流3类地质灾害风险的指标层模糊关系矩阵。b．一级模糊评价本级评价反映准则层崩塌滑坡、采空区塌陷、泥石流3类地质灾害风险性大小。用指标层相应指标的权重向量乘以各指标的模糊关系矩阵，得到各准则层相对于评语集中4个评语的隶属度，从而得到准则层的模糊关系矩阵。c．二级模糊评价用上述得到的各准则的权重向量乘以准则层的模糊关系矩阵，得到目标层相对于评语集各评语的隶属度。

3研究实例

3．1研究区慨况某矿区属低山丘陵区，相对高差一般100～350m，平均年降水量1368．6mm；植被较发育，水系较发达，遍布小溪和坑塘。区域地层分布主要为上元古界和下古生界。区域褶皱不强烈，断裂较发育，属典型的沉积型矿床。

3．2评价指标量化分级结合上横山矿区的地质环境背景和拟采用的采矿方法，参考了专家建议、相关文献及相关标准，确定指标的分级取值。

4结论

a．针对上横山矿区地质环境条件和初步拟定的采矿方法，建立了以地质灾害风险指数为目标层，以崩塌滑坡风险指数、采空区塌陷风险指数、泥石流风险指数为准则层，以10个与致灾密切相关的因素为指标层的矿区地质灾害风险评价指标体系，并基于层次分析法和模糊综合评价，对上横山矿区地质灾害风险性进行了评估。结果表明：矿区发生3类地质灾害的风险性大小排序为崩塌滑坡＞泥石流＞采空区塌陷，因此开采过程中应加强对崩塌滑坡地质灾害的预防。评价结果对指导矿山开采布局、工艺设计和防灾方案制定具有一定的参考价值。

b．本研究探讨了在矿山开采前对地质灾害风险性进行预测性综合评价，是对矿山地质灾害风险评价的一种有益尝试。但是，研究所建立的评价指标体系仅反映上横山矿区特定的地质环境条件和本研究的评价目的，对普遍意义上的矿山地质灾害风险评价指标体系缺乏深入的研究，且受研究基础数据限制，所得评价结果仅反映整个矿区地质灾害风险的总体态势，未能体现像元或斑块水平上的空间差异性，这些问题需要在今后的研究中加以完善。

作者：贺宇昊陈勇曾向阳洪强单位：武汉科技大学资源与环境工程学院冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室