模糊綜合評價法在地質災害評估中的應用

■　張麗麗

（遼寧省有色地質局一0一隊遼寧撫順113015）

模糊綜合評價法在地質災害評估中的應用

■張麗麗

（遼寧省有色地質局一0一隊遼寧撫順113015）

以撫順市榆林至東洲河區域為研究對象，在構造、地層、地形地貌、人為工程活動等資料的基礎上，結合歷史災害發育強度，構建了評估區的危險性評價指標體系，利用專家經驗法及層次分析法計算單災種災害的影響因子和單類地質災害的權重，應用模糊綜合評價法對評估區進行危險性評價與分區，為該地區的經濟建設提供更加合理的綜合評估論證方法。

地質災害模糊綜合評價危險分區

0　引言

撫順市榆林至東洲河地區位于撫順市中部，西起略陽街，東至東洲河，南到青年路，北抵渾河。撫順城市的發展是依托煤炭資源的開采而建設起來的，特別是榆林至東洲河地區，因其南側為老虎臺煤礦、泰和煤礦、東露天礦等煤礦，礦產資源的開采造成了諸多地質災害的發生，如地面沉陷、地面塌陷、地裂縫等災害，這些災害對該地區的經濟發展造成了較大的影響，嚴重破壞了當地居民的生產環境。因此，需要對其地質災害的發育程度進行科學的評價和預測，以便為該地區進行合理的經濟建設。

1　區域地質概況

區域上評估區位于中朝準地臺（Ⅰ）、膠遼臺隆（Ⅰ1）、鐵嶺-靖宇古隆起（Ⅰ11）、撫順凸起（Ⅰ11-4）的北緣。該凸起為長期隆起區，基底由太古代鞍山群中變質巖系的巖石組成。評估區位于撫順煤田東側向斜北翼，由中生界白堊系和新生界第三系含煤巖系組成，下部基底及北側為太古界鞍山群混合巖，上部為第四系全新統沖洪積層。

區內構造十分復雜，以斷裂構造為主，渾河斷裂對區內的構造起主導作用，同時受煤田開采活動的影響，斷裂帶局部產生張裂跡象。

2　人為工程活動

評估區南側青年路已經位于老虎臺礦井下開采界線，評估區外圍還有泰和煤礦、露天礦煤礦等人為工程活動導致其破壞強烈。

3　模糊綜合評價理論分析及過程

本次評價體系是依托于層次分析法和專家經驗法的模糊評價體系[1-4]。

3.1專家經驗法

在“德爾菲”專家打分法的幫助下，為各評價指標分配重要性[5]。走訪了多位行業專家，后選定50位參與咨詢表的填寫。對最高值和最低值進行舍棄后，求取剩余數值的平均值，該平均值就是本次所要選擇的權重值。

3.2層析分析法

20世紀70年代，美國運籌學家，匹茨堡大學的A.L.Aaaty教授提出了定性和定量分析相結合的層次分析法[6,7]。該方法通過建立層次模型、構造判斷矩陣、層次單排序及層次總排序求權重四個步驟對方案進行評價，進而求得可選方案中的最優方案。這個方法自提出后憑借其系統、靈活、簡潔等優點在社會、經濟甚至軍事等領域得到了廣泛的應用。

3.3評價指標確定

評估區地質災害種類發育較齊全，危害性較大的有地面塌陷、地面沉陷、地裂縫，對于影響地質災害發生的因子可以從歷史災害發生情況影響因子和環境地質影響因子入手。當然，這3個影響因素的重要性程度因險種不同而各異。根據地面塌陷、地面沉陷和地裂縫這四種地質災害的發育特征及其形成規律，選取不同的危險性評價指標[8]。

3.4單類地質災害危險性評價

（1）在1：2萬撫順市煤田開采區地理、地形地質災害圖上，按500m×500m的規格進行剖分，總計剖分網格為38個。

（2）按量化取值標準對每個單元格的地質災害危險性進行取值。以地面塌陷為例，其標準如下：

①首先量化取值標準，分為五級，用0，1，3，6，10分別代表極不充分，不充分，較充分，充分，特別充分五個等級標準。

②對影響因子歷史災害發育強度進行量化賦值：

賦予單元網格地面塌陷面積比——0,0～10%，10～30%，30～70%，>70%分別為0，1，3，6，10。

賦予單元網格內平均塌陷深度——未發生過地面坍塌，0～0.5m，0.5～2.0m，2.0～5.0m，>5.0m分別為0，1，3，6，10。

③對地質災害的環境地質影響因子地質構造、巖石性質、地貌類型、地面人類采礦活動進行量化賦值：

賦予地質構造——極不發育；只有少量斷裂,不發育，只有小型斷裂；較發育，有主干斷裂；發育，大型斷裂帶，斷裂密集；發育，大型斷裂帶，斷裂密集分別為0，1，3，6，10。

賦予巖石性質——巖石堅硬，結構完整；巖石較堅硬，結構較完整；巖石較破碎，結構不完整；巖石破碎，有軟弱結構面，巖土體不完整；巖石特別破碎，軟弱面發育，巖土體特別不完整分別為0，1，3，6，10。

賦予地貌類型——河漫灘；河谷階地；坡積裙及洪積扇；低山丘陵區；山地分別為0，1，3，6，10。

賦予人類地下采礦活動——無地下采礦活動；開采稀少；少量開采；較多開采；密集開采分別為0，1，3，6，10。

（3）利用專家經驗法確定地面塌陷、地裂縫災害影響因子的權重，以地面塌陷為例看，其權重如下表：

表1　地面塌陷權重計算結果

（4）根據量化數值和指數權重值，對各地質災害危險性進行加和求值計算公式為：

（5）將所評價樣本進行歸類劃分，最終將評價樣本劃分為五個危險性等級分別為高度危險、中度危險、輕度危險、微度危險、基本無危險。

（6）運用層次分析法求解單類災害權重得到綜合危險性指數。

構造綜合評判矩陣：

表2　綜合評判矩陣表

根據求和法，歸一化處理后，得出：

A=(0.274，0.472，0.254)T即為評價因子權重值，并通過一致性驗證。

利用一下公式對綜合災害危險性指數的求解：

H綜合=H滑坡D1+H沉陷D2+H塌陷D3+H地裂縫D4

將結果匯總，先將所有數據由大到小排序，根據數值高低的分布規律來評定綜合地災災害的危險性等級標準，如下表：

表3　地質災害綜合危險性區劃標準

4　結論與建議

（1）評估區內高度危險區面積比為29%，中度危險區面積比為29%，輕度危險區面積比為10.5%，微度危險區面積比為31.5%。以上結果可以看出，評估區總體上來說地質災害比較發育，危險性較大，大部分區域尤其是高度危險區不適宜進行永久性建筑物的建設，建議對于該高度危險區域的開發應以臨時建筑為主，或者以綠地、公園為主。整個評估進行具體生產建設時，還要進行詳細的工程勘察及危險性評估，以便更好的保護人民的生命財產安全。

（2）本次預測主要在專家經驗發和層次分析法的基礎上對評估區進行危險性劃分，考慮成煤田開采現狀隨著煤田開采邊界的推移而變化，使用該方法進行地質災害危險性評估時要因時而用，確保評估結果的準確和合理。

[1]鐘蔭乾.地質災害易發性評價 [J].湖北地礦.2002(04).

[2]王得楷.建設用地地質災害危險性評估技術探討 [J].中國地質災害與防治學報. 2002(04).

[3]程慶展.嚴格實施建設用地地質災害危險性評估制度 [J].國土資源.2002(10).

[4]羅元華等編著.地質災害風險評估方法 [M].地質出版社,1998.

[5]陳春來,GIS技術支持下的城市綠地效益評價研究--以上海市為例 [D].自然地理學,2006.

[6]梁保松、曹殿立.模糊數學及其應用 [M].北京：科技出版社,2007.

[7]王誠義.模糊數學引論 [M].北京：北京工業學院出版社,1998.

[8]陳輝.青島市地質災害危險性綜合評估研究 [D].青島大學.2011.6.

P694[文獻碼]B

1000-405X（2016）-3-426-2

張麗麗（1984～），女，工程師，研究方向為地質災害評估及環境恢復治理。