基于多指标多级可拓评价的地下水环境脆弱性分析

通过分析地下水环境脆弱性影响因素,以物元模型、可拓集合与关联函数理论为基础,建立了多指标多级的地下水环境脆弱性可拓综合评价的物元模型,通过计算其关联度,将多因子的评价归结为单目标决策,以定量的数值表示评定结果,从而能较完整地反映地下水环境的脆弱性.宁陵县的应用表明,多指标多级可拓评价模型在地下水环境脆弱性评价中具有较好的应用效果.     

基于熵权物元可拓模型的冻土路基热稳定性评价

冻土路基热稳定性评价是一个复杂的工程评价问题.应用可拓理论,选取年平均地温、体积含冰量、天然上限、路基高度及路基走向5个影响路基热稳定性的主要因素作为冻土路基热稳定性的评价指标,将熵权法引入可拓学理论中,避免确定指标权重的主观随意性,从而建立熵权物元可拓模型,并将该模型应用于青藏铁路普通路基的热稳定性评价.将评价结果与青藏铁路现场监测系统中4个普通路基断面热稳定性监测结果进行对比,结果表明应用物元可拓模型可以得到比较可靠的路基热稳定性评价结果.因此,该评价方法可应用于冻土路基热稳定性评价.     

辽宁阜新盆地煤层气地质条件模糊综合评判

应用模糊综合评判方法评价阜新盆地煤层气地质条件,解决了盆地煤层气地质条件评价的复杂性和模糊性。选取煤层厚度、埋藏深度、资源量、含气量、渗透率、煤储层压力、围岩条件等7项指标作为盆地煤层气地质条件模糊评判的评价指标,构成模糊评价因素集。将其分为好、较好、一般、较差和差5个级别。以阜新盆地煤层气地质特征为基础,采用定性与定量相结合的综合集成方法,划分盆地煤层气地质因素等级,从而构阜新盆地煤层气地质条件模糊评判矩阵。根据专家调查结果,确定以上各评价指标对总评价的权重为(0.0139,0.0039,0.0776,0.1837,0.5219,0.0745,0.1245)。最后,得出阜新盆地煤层气地质因素模糊综合评价取值为0.278245。所以阜新盆地煤层气地质条件较好,适于进行煤层气开发利用。     

基于优化技术的权重计算方法在岩体质量评价中的应用

基于模糊数学和可拓学的岩体质量评价,其关键环节就是权重的确定。目前,尽管权重的确定方法有很多,但不能很方便地服务于实际工程。引入可拓学等级特征值的概念,将权重计算问题转化为优化问题来解决是一个新的有意义的探索。将混沌优化算法和可拓评判方法结合起来,对样本数据进行反分析,从而获得权重。根据实际情况选择影响指标,建立评价标准,提取样本数据,应用程序CAExWeigh.exe对样本数据进行分析。结合实际工程地质情况分析计算结果,表明该方法计算结果是可靠的;同时还表明,从一定意义上来说,权重是因素影响程度统计意义上的均值,且只有当其指标值在一定范围内变化才有意义。     

大型地下水封石油洞库场址评价标准及评价方法

影响地下水封石油洞库场址条件优劣的因素较多,除了相关的地质环境因素外,同时还应考虑石油运输的经济性和施工的便利性。在我国第一批国家石油储备基地地下储备库调研和勘察工作的基础上,从场址工程地质条件、技术经济条件、施工条件方面提出地质构造、地形地貌、岩体强度等10个影响地下水封石油洞库场址优劣性的因素,并确定了它们对应的量化指标;以这10个影响因素为评价指标,确定了地下水封石油洞库场址优劣等级的评价标准;详细介绍了可拓综合评价方法和程序,并建立了地下水封油库场址优劣等级可拓评价模型。将这套评价方法在惠州地下水封油库工程中进行应用,验证了评价标准和评价方法的可靠性,评价结果表明惠州地下水封油库场址属于优等场址。     

地质环境抗扰动能力的可拓学评价

根据地质环境抗扰动能力合理规划开采强度,是保证资源开发与环境保护协调发展的必要前提。煤矿区地质环境的抗扰动能力取决于构造介质、构造形态、构造界面、构造应力等构造环境要素,而且受地下水影响。由此建立的评价指标体系,即有定量体现的指标,又包含定性描述的指标。对地质环境的抗扰动能力进行分级评价,实质上是一个复杂的模糊模式识别问题。应用以物元理论和可拓集合论为核心的可拓学理论评价方法,将矛盾问题转化为相容问题,将定性指标进行量化处理,将定性结论进行量化表达,为准确地评价煤矿区地质环境的抗扰动能力探索出一条比较理想的路径。      

模糊综合评判在铀矿成矿预测中的应用

本文介绍了模糊综合评判法在铀矿成矿预测中的应用。该法可定量地分析预测区的地质信息,综合多种成矿因素的作用,以达到分析预测区成矿远景的目的。其步骤是:将整个预测区划分为若干子区单元,作为评判对象;根据预测区的特殊性及地质成矿过程的一般性,确定出影响成矿的主要因素,组成评判因素集;计算每个子区单元在每个因素上对“成矿”的隶属度,确定评判矩阵;选用加权平均等3个评判函数,用二次评判的方法进行模糊综合评判,得到评判结果,最后对评判结果择优,划分出三级成矿远景区。     

基于灰色关联度的可拓学理论在岩体质量评价中的应用

为了建立更好的岩体质量分级系统,改进传统岩体质量分级方法以及其它数学评价方法,结合红岩水库通航隧洞现场工程地质条件,建立了可拓学理论岩体质量分级评价的物元模型,并采用灰色关联度方法改进可拓学理论中求取各评价指标权重主客观因素考虑不充分的缺点。研究结果表明,采用灰色关联度法充分考虑了岩体质量评价的主客观因素,计算出的各指标权重合理、可靠;灰色关联度法与可拓学理论相结合不仅可以较好地反映岩体等级,还可以反映出各等级之间的距离值。将该理论运用到围岩质量分级评价中,对于工程现场具有一定的指导意义。     

基于可拓理论的围岩稳定分类方法的研究

在双护盾TBM（tunnel boring machine）的隧洞施工中,将可拓理论与洞室围岩稳定评价相结合。基于碴料和掘进参数的地质编录所提供的地质信息,选取了能够反映围岩稳定综合特性的评价指标,确定围岩稳定类型和预测前方岩体情 况。在物元理论、可拓集合论和关联函数运算的基础上,建立了隧洞围岩稳定分类的可拓评价方法,其中引进了隶属度的概念和一种定量的指标权重的确定方法,并在山西引黄工程的双护盾TBM隧洞施工中用此分类方法对某两段围岩进行了稳定分 类,得到的稳定分类结果与实际情况吻合。     

基于熵权的可拓理论在岩体质量评价中的应用

坝基岩体质量综合评价是一个复杂的工程决策问题,常常表现为指标与指标之间的矛盾、定性信息与定量信息的共存,解决这类多属性、不相容问题,应采用定性与定量综合集成的方法加以研究。而可拓学正是采用物元的概念将研究对象、评估指标与其值域结合为一体,研究事物可拓性及其开拓规律,解决矛盾问题的一门新学科。应用可拓理论,基于多指标优化融合的思想,通过物元变换建立了坝基岩体质量评价的物元体系,计算评价指标对评价等级的关联系数,引入熵权法确定物元指标体系的权重系数,建立了基于熵权的可拓学理论,并将此理论应用于某工程坝基岩体质量评价,取得了与工程地质报告相一致的评价结果。     

基于可拓学理论的围岩分级方法在变质软岩隧道中的应用

对可拓学中物元、可拓集合的概念进行了阐述,并以火车岭隧道为例,结合影响变质软岩区隧道稳定性的岩性、结构面、地下水等主要因素,选取钻孔岩芯质量、隧道埋深、地下水流量、饱和单轴抗压强度、结构面间距作为评价指标,同时选择3个典型岩段,建立相应的待评物元模型;对各评价指标及各围岩级别的关联度指标进行了计算,据此对3个岩段进行分级的结果表明,绿泥钠长石英片岩岩段为Ⅲ级,与原设计相符;绢云母石英片岩岩段为Ⅱ级,比原设计低一级;白云钠长石英片岩岩段为Ⅳ级,比原设计高一级.该分级方法与RMR法、Q法及公路隧道规范分级方法的对比结果表明,传统方法与现场条件存在较大误差,证明基于可拓学理论的围岩分级方法能较好地满足该围岩条件的要求,同时分析了传统围岩分级方法在该地质条件下应用的缺陷.     

基于粗糙集的可拓评判权值确定

为了避免传统的权值确定方法所带来的主观性影响,将粗糙集理论引入可拓权重系数的求解过程中,使权系数问题转化为属性重要度评价问题。通过建立决策表并进行知识约简,确定相应的评价指标,利用各评价指标的重要度计算出相应的权值。这种方法可以更好地避免主观因素对权值的影响,使权值更具有客观性。通过实际工程应用,将粗糙集理论确定的权值与关联函数求得的权值进行对比,证明了基于粗糙集的可拓权值是合理可靠的。     

基于GIS的青海高寒区矿山地质环境影响程度模糊评价

青海省的矿产资源主要分布于青藏高原高寒区,处于生态环境脆弱地区,具有独特的地质环境条件,生态环境保护与矿业的开发之间矛盾突出。本文以青海省东部大通河上游的江仓煤矿四井田为例,将影响矿山地质环境质量的主要矿山地质环境地质要素概括为自然因子和人为因子二大类。为尽可能实现多因素的影响和评价因子的量化,将评价因子划分为三级,建立了矿山地质环境影响程度评价指标体系。在GIS支持下,建立影响程度评价因子数据库。利用GIS空间栅格叠加分析功能,采用三级模糊综合评判方法对矿山地质环境影响程度进行了综合评价,编制了矿山地质环境影响程度评价图。基于GIS的矿山地质环境影响程度模糊评价方法将GIS技术和模糊数学理论引入矿山地质环境影响程度评价研究之中,达到了定性、定量以及定位相结合,从而可为受损的矿山地质环境实施科学保护与治理提供更加精确的信息。     

贵州省六盘水市钟山区地质灾害危险性模糊评判

贵州省六盘水市钟山区为地质灾害典型区,但以往地质灾害研究方面工作程度相对较低,影响了该区地质灾害的有效防治和社会发展规划的有序进行。本文在钟山区地质灾害规划现状调查的基础上,总结了该区地质灾害形成原因和影响因素,最终选取地形坡度、岩组结构、植被覆盖率、人类工程活动、降雨量、地震共六个主要地质灾害影响因素作为评价因素集,利用灰色关联度法确定各影响因子的权重,运用模糊综合评判方法对钟山区内每个网格单元进行模糊综合评判,根据最大隶属度原则得出每个网格单元的隶属度值作为危险性评价结果,按照地质灾害危险性等级对该区进行危险性定量区划。此区划评价结果可供今后该区地质灾害防治、发展规划参考。     

荆门热电厂厂区膨胀土等级的可拓评价研究

运用可拓学的基本理论,建立了膨胀土可拓评价模型。以此模型为基础,对荆门热电厂的膨胀土进行了可拓综合评价,并将判别结果与分级膨胀量评价法的判别结果进行了对比,其结果是一致的,说明该方法是可行的。     

莲花隧道软弱围岩大变形预测方法适用性评价研究

评估地质条件以及开挖风险是地下空间设计和施工中的重要阶段之一。在选择合适的开挖方法和支护系统时,识别和估计岩体的变形潜在趋势非常重要。在本研究中,对萍莲高速莲花隧道中的岩体变形潜在趋势进行了研究。首先介绍了莲花隧道的工程地质环境、隧道围岩工程特性、岩体质量评价以及现场实测的隧道变形情况,然后运用经验法和半经验-半理论法预测莲花隧道变形趋势,并将预测结果与实际变形监测情况进行对比。结果表明,莲花隧道的大变形主要受松散破碎、遇水膨胀的软弱围岩和丰富的地下与地表水以及断层破碎带与构造活动的影响。对于莲花隧道而言,现行大变形预测方法普遍存在一定问题:经验法主要依据岩体质量分级结果进行变形趋势预测,具有一定的主观性,其预测结果与实际变形情况存在一定偏差;半经验-半理论方法中运用围岩强度与应力关系进行预测效果较好,但基于围岩强度应力比的Jethwa法、Hoek法与ISRM法预测结果偏保守,且针对无变形段的预测效果较差。综上所述,在工程勘察与设计阶段,应客观、细致地进行围岩质量分级、地应力量测、地下水与地质构造勘探等工作,结合经验法、半经验-半理论方法对大变形趋势和变形量值进行预测,综合研判隧洞沿线变形趋势,为大变形支护结构设计、施工措施提供充分可靠的依据。     

改进的支持向量机方法在矿山地质环境质量评价中的应用

传统支持向量机（SVM）评价模型中网格搜索法对参数的选择受到主观因素的影响,选用粒子群算法对SVM模型进行优化,并应用改进的SVM模型（PSO-SVM）对长吉图经济区135个矿山进行地质环境质量评价。PSO-SVM模型的评价结果与综合评价结果的相同率（注：该相同率是指两个评价结果相同的个数占所有评价样本数的百分比）达到95.56%,与SVM模型评价结果的相同率达到91.11%。结合研究区实际情况并分析三种评价结果得出,PSO-SVM模型的评价结果更符合实际情况。改进的支持向量机方法能够避免人为因素影响,提高矿山地质环境评价水平,在评价中具有可行性和有效性。基于改进的支持向量机方法评价结果表明,研究区矿山地质环境受矿山开采等人为活动的影响,54.1%的矿山遭受严重破坏（III级）,25.9%为中度破坏（II级）。评价结果可为研究区矿山环境恢复治理提供决策支持。     

北京地区突发性地质灾害危险度评价

北京地区地质构造条件复杂,新构造活动频繁,人为活动剧烈,故地质灾害较为发育。主要的突发性地质灾害有泥石流、采空塌陷、崩塌以及地裂缝等。本文在北京市各区县地质灾害调查与区划工作的基础上,对北京地区的突发性地质灾害的发育情况进行了深入调查和分析。采用袭扰系数法,对突发性地质灾害的易发程度进行了综合评价。采用模糊综合评判模型,对影响地质灾害演变趋势的降雨条件、人类工程活动、地震活动以及区域岩组结构等因素进行了综合评判。并在此基础上．对突发性地质灾害的危险度进行了评价和预测,将北京地区划分出了地质灾害高风险区、地质灾害中风险区及地质灾害低风险区。     

可拓方法在输气管道线路工程地质灾害危险性评价中的应用

从系统理论出发,利用可拓方法基本理论,在物元模型理论的基础上建立地质灾害危险性评价的物元模型,确定了影响地质灾害危险性评价的12个评价指标,并采用层次分析法计算物元模型中各评价指标的权系数。建立地质灾害危险性分级标准,并进行相应的量化赋值。通过西气东输二线工程龙岗-西峡支干线工程地质灾害危险性分段评价的实践应用研究,证明这一方法用于地质灾害危险性评价有效可行。