綜合判斷法下的礦山地質環境分區評價范文
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摘要：為了對礦山地質環境進行分區，采用綜合判斷法，根據礦山地質環境的選擇原則和特點，構建了環境治理率、水環境影響、三廢排放、資源損毀、礦山開采狀況、地質災害、地質環境條件7個指標與21個指標層的評價指標體系，利用組合賦權法對指標權重值進行計算，根據礦山地質環境定量評價結果，分析分布位置、不同礦種及主要環境地質問題，將全區礦山進行劃分。較輕區包括4個亞區，較嚴重區包括20個亞區，嚴重區包括10個亞區。研究對進行礦山地質環境保護及治理提了供科學依據。
關鍵詞：綜合判斷法；礦山地質環境分區；指標權重值；組合賦權法；定量評價
引言
國內外學者對礦山地質環境分區進行了大量的研究，張金月［1］對礦山地質環境影響程度評價及保護與治理進行了研究，研究選取了評價方法和評價因子、體系，該方案符合實際情況，然后根據評價結果，對礦山地質環境治理與保護措施進行了分析；董雙發等［2］對采用層次分析法對遼寧礦山地質環境評價進行了研究，結果表明層次分析法應用于礦山地質環境評價是合理的、有效的，評價分區的劃分為礦山地質環境管護工作提供了可靠的基礎數據依據；李磊［3］對邢臺地區礦山地質環境綜合評價與治理恢復進行了研究，對各類地質環境問題影響因素進行了分析，對14個評價因子進行了選取，然后采用模糊綜合評判法，對礦山地質環境綜合評價進行了分析，最后根據評價結果進行礦山地質環境分區。
1評價指標體系和評價原則
礦山地質環境質量受到人類采礦工程活動和地質環境波及的程度和范圍等因素的影響。考慮到礦山地質的各種影響因素，以及礦山地質環境質量的影響范圍和程度，因此，需要把礦山地質環境破壞程度的嚴重程度進行分區［4］。礦山地質環境綜合評價的關鍵和核心是建立礦山地質環境評價指標體系。在對地質環境評價指標進行選擇時，應充分考慮環境系統的相互作用和遵循的原則：可操作性原則、整體性原則、簡要性原則、可比性原則［56］。根據礦山地質環境的選擇原則和特點，構建了環境治理率、水環境影響、三廢排放、資源損毀、礦山開采狀況、地質災害、地質環境條件7個指標與21個指標層的評價指標體系，礦山地質環境質量評價指標體系見表1。
2評價方法
礦山地質環境影響評價方法主要有神經網絡法、集對分析法和模糊綜合評價法。為了保證評價方法的精度，本文采用綜合評判法，該方法具有針對性和概括性［715］。
2．1評價模型
指標建立能夠反映礦山地質環境的總體質量，指標之間相互作用和相互獨立。根據各項指標在礦山地質環境質量中的權重，建立評價數學模型，該模型把數據進行歸一化處理。把不同指標因子歸一化為定量值，然后根據數值的大小，對礦山地質環境進行綜合分區評價。計算公式：式中，ωi為組合權重；ci為歸一化處理后的評價指標；A為礦山地質環境綜合評價指數。
2．2評價指標量化分級
評價指標包括定量指標和定性指標。定量指標主要包括：水環境影響面積、廢水年排放量、破壞壓占土地面積。定性指標主要包括：巖土體工程地質條件和地形地貌。當定性描述后，比較后進行賦值，該分值主要體現指標的相對重要程度。定性指標分級賦值分值見表2。
2．3評價指標的歸一化
為了對各個評價指標進行對比，對定性指標和調查數據進行標準化處理和歸一化處理，并且該數據應滿足保序性。對量化數值進行歸一化處理采取的計算公式為：式中，maxyi為各評價指標量化最大值；yi為經量化分級后的定性指標和歸一化處理前的定量指標調查原始數據；ci為經歸一化處理后的評價指標。本文以地貌指標歸一化結果和巖土體類型指標歸一化結果為例，定性指標的歸一化處理結果如圖1所示。
2．4權重的確定
數學模型的計算核心為權重的賦值，現權重的計算方法主要有2種：客觀賦權法和主觀賦權法。本文綜合了客觀賦權法和主觀賦權法的優點，采用主客觀相結合的組合賦權法，將粗糙集和層析分析法相結合，對各項指標的權重進行計算。在m個對象，n個指標的評價問題中，采用層次分析法對各項指標權重進行計算，計算公式為：經過計算，粗糙集理論法、層次分析法和組合賦權法確定的指標權重值見表3。
3定量評價結果
本文采用綜合評判模型，對各指標權重進行疊加，得出礦山的綜合評價指標，然后，利用ArcGIS疊加分析能力對該過程進行研究。研究得出，綜合指標分布在006～062，采用ArcGIS的空間分析能力，得出了綜合指標頻率分布曲線，然后依據曲線的突變點，對礦山地質環境的分區閾值進行確定。確定出礦山地質環境劃分為3類：較輕區（006＜A＜010）、較嚴重區（010＜A＜025）、嚴重區（025＜A＜062）。
4綜合評價分區分析
根據礦山地質環境定量評價結果，分析分布位置、不同礦種及主要環境地質問題，將全區礦山劃分為較輕區、較嚴重區和嚴重區。其中，較輕區包括4個亞區、較嚴重區包括20個亞區和嚴重區包括10個亞區。礦山地質環境綜合評估分區如圖2所示。
5結論
本文采用綜合判斷法對礦山地質環境分區進行了評價，分析了評價指標體系和評價原則，研究了評價模型、評價指標量化分級、評價指標的歸一化和權重的確定，然后，對評價單元進行劃分及定量評價，最后對礦山地質環境分區進行了分析。研究為某地區礦山地質環境的治理提供了指導。
作者：朱雙燕 范旭光 王瑩 單位：河南省煤田地質局一隊
