綜合判斷法下的礦山地質(zhì)環(huán)境分區(qū)評(píng)價(jià)范文

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摘要：為了對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行分區(qū)，采用綜合判斷法，根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境的選擇原則和特點(diǎn)，構(gòu)建了環(huán)境治理率、水環(huán)境影響、三廢排放、資源損毀、礦山開(kāi)采狀況、地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)環(huán)境條件7個(gè)指標(biāo)與21個(gè)指標(biāo)層的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用組合賦權(quán)法對(duì)指標(biāo)權(quán)重值進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境定量評(píng)價(jià)結(jié)果，分析分布位置、不同礦種及主要環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，將全區(qū)礦山進(jìn)行劃分。較輕區(qū)包括4個(gè)亞區(qū)，較嚴(yán)重區(qū)包括20個(gè)亞區(qū)，嚴(yán)重區(qū)包括10個(gè)亞區(qū)。研究對(duì)進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)及治理提了供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：綜合判斷法；礦山地質(zhì)環(huán)境分區(qū)；指標(biāo)權(quán)重值；組合賦權(quán)法；定量評(píng)價(jià)

引言

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境分區(qū)進(jìn)行了大量的研究，張金月［1］對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)及保護(hù)與治理進(jìn)行了研究，研究選取了評(píng)價(jià)方法和評(píng)價(jià)因子、體系，該方案符合實(shí)際情況，然后根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境治理與保護(hù)措施進(jìn)行了分析；董雙發(fā)等［2］對(duì)采用層次分析法對(duì)遼寧礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明層次分析法應(yīng)用于礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)是合理的、有效的，評(píng)價(jià)分區(qū)的劃分為礦山地質(zhì)環(huán)境管護(hù)工作提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)依據(jù)；李磊［3］對(duì)邢臺(tái)地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)與治理恢復(fù)進(jìn)行了研究，對(duì)各類地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題影響因素進(jìn)行了分析，對(duì)14個(gè)評(píng)價(jià)因子進(jìn)行了選取，然后采用模糊綜合評(píng)判法，對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行了分析，最后根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境分區(qū)。

1評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)原則

礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量受到人類采礦工程活動(dòng)和地質(zhì)環(huán)境波及的程度和范圍等因素的影響。考慮到礦山地質(zhì)的各種影響因素，以及礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的影響范圍和程度，因此，需要把礦山地質(zhì)環(huán)境破壞程度的嚴(yán)重程度進(jìn)行分區(qū)［4］。礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)的關(guān)鍵和核心是建立礦山地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。在對(duì)地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)充分考慮環(huán)境系統(tǒng)的相互作用和遵循的原則：可操作性原則、整體性原則、簡(jiǎn)要性原則、可比性原則［56］。根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境的選擇原則和特點(diǎn)，構(gòu)建了環(huán)境治理率、水環(huán)境影響、三廢排放、資源損毀、礦山開(kāi)采狀況、地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)環(huán)境條件7個(gè)指標(biāo)與21個(gè)指標(biāo)層的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系見(jiàn)表1。

2評(píng)價(jià)方法

礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)方法主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、集對(duì)分析法和模糊綜合評(píng)價(jià)法。為了保證評(píng)價(jià)方法的精度，本文采用綜合評(píng)判法，該方法具有針對(duì)性和概括性［715］。

2．1評(píng)價(jià)模型

指標(biāo)建立能夠反映礦山地質(zhì)環(huán)境的總體質(zhì)量，指標(biāo)之間相互作用和相互獨(dú)立。根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)在礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量中的權(quán)重，建立評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型，該模型把數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理。把不同指標(biāo)因子歸一化為定量值，然后根據(jù)數(shù)值的大小，對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合分區(qū)評(píng)價(jià)。計(jì)算公式：式中，ωi為組合權(quán)重；ci為歸一化處理后的評(píng)價(jià)指標(biāo)；A為礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)價(jià)指數(shù)。

2．2評(píng)價(jià)指標(biāo)量化分級(jí)

評(píng)價(jià)指標(biāo)包括定量指標(biāo)和定性指標(biāo)。定量指標(biāo)主要包括：水環(huán)境影響面積、廢水年排放量、破壞壓占土地面積。定性指標(biāo)主要包括：巖土體工程地質(zhì)條件和地形地貌。當(dāng)定性描述后，比較后進(jìn)行賦值，該分值主要體現(xiàn)指標(biāo)的相對(duì)重要程度。定性指標(biāo)分級(jí)賦值分值見(jiàn)表2。

2．3評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸一化

為了對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)定性指標(biāo)和調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理和歸一化處理，并且該數(shù)據(jù)應(yīng)滿足保序性。對(duì)量化數(shù)值進(jìn)行歸一化處理采取的計(jì)算公式為：式中，maxyi為各評(píng)價(jià)指標(biāo)量化最大值；yi為經(jīng)量化分級(jí)后的定性指標(biāo)和歸一化處理前的定量指標(biāo)調(diào)查原始數(shù)據(jù)；ci為經(jīng)歸一化處理后的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本文以地貌指標(biāo)歸一化結(jié)果和巖土體類型指標(biāo)歸一化結(jié)果為例，定性指標(biāo)的歸一化處理結(jié)果如圖1所示。

2．4權(quán)重的確定

數(shù)學(xué)模型的計(jì)算核心為權(quán)重的賦值，現(xiàn)權(quán)重的計(jì)算方法主要有2種：客觀賦權(quán)法和主觀賦權(quán)法。本文綜合了客觀賦權(quán)法和主觀賦權(quán)法的優(yōu)點(diǎn)，采用主客觀相結(jié)合的組合賦權(quán)法，將粗糙集和層析分析法相結(jié)合，對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行計(jì)算。在m個(gè)對(duì)象，n個(gè)指標(biāo)的評(píng)價(jià)問(wèn)題中，采用層次分析法對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式為：經(jīng)過(guò)計(jì)算，粗糙集理論法、層次分析法和組合賦權(quán)法確定的指標(biāo)權(quán)重值見(jiàn)表3。

3定量評(píng)價(jià)結(jié)果

本文采用綜合評(píng)判模型，對(duì)各指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行疊加，得出礦山的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，然后，利用ArcGIS疊加分析能力對(duì)該過(guò)程進(jìn)行研究。研究得出，綜合指標(biāo)分布在006～062，采用ArcGIS的空間分析能力，得出了綜合指標(biāo)頻率分布曲線，然后依據(jù)曲線的突變點(diǎn)，對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境的分區(qū)閾值進(jìn)行確定。確定出礦山地質(zhì)環(huán)境劃分為3類：較輕區(qū)（006＜A＜010）、較嚴(yán)重區(qū)（010＜A＜025）、嚴(yán)重區(qū)（025＜A＜062）。

4綜合評(píng)價(jià)分區(qū)分析

根據(jù)礦山地質(zhì)環(huán)境定量評(píng)價(jià)結(jié)果，分析分布位置、不同礦種及主要環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，將全區(qū)礦山劃分為較輕區(qū)、較嚴(yán)重區(qū)和嚴(yán)重區(qū)。其中，較輕區(qū)包括4個(gè)亞區(qū)、較嚴(yán)重區(qū)包括20個(gè)亞區(qū)和嚴(yán)重區(qū)包括10個(gè)亞區(qū)。礦山地質(zhì)環(huán)境綜合評(píng)估分區(qū)如圖2所示。

5結(jié)論

本文采用綜合判斷法對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境分區(qū)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，分析了評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)原則，研究了評(píng)價(jià)模型、評(píng)價(jià)指標(biāo)量化分級(jí)、評(píng)價(jià)指標(biāo)的歸一化和權(quán)重的確定，然后，對(duì)評(píng)價(jià)單元進(jìn)行劃分及定量評(píng)價(jià)，最后對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境分區(qū)進(jìn)行了分析。研究為某地區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境的治理提供了指導(dǎo)。

作者：朱雙燕 范旭光 王瑩 單位：河南省煤田地質(zhì)局一隊(duì)