矿区生态系统健康的可拓评价

建立了多层次多指标的矿区生态系统健康综合评价体系,并给出矿区生态系统健康等级标准以及相应评价指标的量值。应用物元概念和可拓集合关联函数,并采用层次分析法确定各评价指标的权重,构建矿区生态系统健康的可拓评价模型。将该模型应用于大同矿区的生态系统健康评价。通过关联度计算,得出该矿区生态系统健康的综合关联度为-0.023,健康等级为Ⅲ级,属于合格水平。该可拓学评价方法能够准确、科学地区分矿区生态系统健康的等级,为矿区生态系统保护措施的制定提供依据,具有实用性。      

基于AHP–物元可拓模型的顶板水疏放程度评价

为了科学合理地评价工作面顶板水疏放程度,分析了工作面涌水量预测值和疏放水观测值等要素,构建了顶板水疏放程度评价指标体系,划分了相应的评价等级标准,并利用AHP法确定了各评价指标的权重,建立了顶板水疏放程度的物元可拓模型。利用AHP-物元可拓模型对宁东煤田水文地质条件较为复杂的5个工作面顶板水疏放程度进行了评价,评价结果均为顶板水疏放程度好,并且各工作面已经实现了安全回采,实际情况与评价结果一致。AHP-物元可拓模型可以用于评价顶板水疏放程度,并且可以作为工作面采前水文地质条件评价的参考依据。      

物元理论在危岩滑坡灾害社会经济易损性评价中的应用

文章分析了物元概念的可拓性。以万州为例,应用物元理论分析说明危岩、滑坡灾害的社会经济易损性具有发散性、可扩性、相关性和共扼性特点。进行区域易损性评价的基本目标是获取各种易损性参数,为滑坡灾害破坏损失评价提供基本资料。根据万州50a来的灾害统计资料,选取了灾害密度、灾害频数、经济(GDP)损失模数、生命损失模数等易损性评价指标,对该区的脆弱性和易损强度进行了综合评估,计算出其易损度。根据这些数据．提出用物元可拓集理论构造各易损程度指标等级标准的物元矩阵和待识别对象与各指标的关联度,根据关联度大小判断综合易损度(CVD)与计算结果相符合。最后提出减灾工作应在传统理论研究的基础上,应用物元理论采用可拓学方法,提出区域易损性分析、评估的简单思路,以期为滑坡区域防灾、减灾规划提供新的理论和方法依据。     

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。     

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。     

基于集对分析的可拓学方法在地下洞室围岩分类中的应用

针对评价洞室围岩质量3种传统方法(RMR法、Q法、HC法),结合可拓学理论,建立各自围岩质量评价的物元模型。首先采用层次分析法对各模型中的评价因素予以分级,确定各指标的权重及其与围岩级别的关联度;然后利用集对分析法对各模型在综合评价中的关联因子予以确定,形成洞室围岩质量多层次综合评价模型;最后将该模型应用于西南某大型水电站地下洞室围岩质量评价中,计算结果与现场评价结果较吻合。研究结果表明:该模型将传统评价方法进行了有机结合,最大限度降低了各方法的缺陷性,可较好地反映洞室岩体的质量等级,对洞室围岩分级具有一定指导意义。     

基于可拓层次分析法的泥石流危险性评价研究

本文从系统理论出发,基于可拓层次分析法(EAHP),利用可拓工程方法,在物元模型理论的基础上建立了泥石流危险性评价的物元模型,并采用层次分析法计算物元模型中各评价指标的权系数。然后对美姑河流域牛牛坝公路泥石流沟进行了评价,得到牛牛坝公路泥石流的危险性为中度危险。结果表明该方法为泥石流危险性研究提供了一条新的思路和手段。     

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.     

基于可拓理论的高地应力隧道围岩分级法及应用

随着大量深埋特长隧道的修建,地应力问题特别是高地应力问题对围岩分级的影响愈发突出。围岩分级是一个复杂的矛盾问题,目前常用的围岩分级方法是选取固定的几个指标,然后采用集商、求和等方式进行评分分级。但有些围岩分级计算方法不能根据实际地质情况灵活地选取分级指标,而且有些分级指标之间存在相关影响。可拓学理论可将矛盾问题转化为相容问题,是一种值得探索和运用的方法。本文将可拓理论方法与高地应力隧道围岩分级相结合,建立基于可拓理论的高地应力隧道围岩分级法。该方法主要是通过选取能够反映和体现围岩分级的各项重要参数指标岩石单轴抗压强度Rc,RQD指标,岩石完整性指标Kv,地下水状态指标,特别是考虑了地应力值这项重要指标,然后在物元理论、可拓集合论和关联函数运算的基础上,建立了隧道围岩分级的物元模型; 通过实际的隧道围岩级别关联度的计算,最终确定围岩级别。通过可拓理论围岩分级的实际应用表明,该方法在高地应力隧道围岩分级中具有较好的适用性。     

我国矿区棕地综合治理及再利用

矿区土地治理与再利用是一项紧迫的任务,由于多年的矿产开采,导致矿区的大面积土地破坏和废弃,土壤及地下水污染,从而形成了矿区棕地并造成大量的土地价值损失,加剧了矿区的人地矛盾。因此,研究棕地这一类特殊土地的再利用对于矿区的可持续发展具有重要的现实意义。通过分析国内外矿区棕地研究相关理论与方法,结合我国矿区棕地的现状,探讨了矿区棕地综合治理的方案和措施。建议我国矿区棕地治理和再利用方案框架可划分为调查评价、生态修复和土地复垦与景观再造3个阶段:调查评价阶段主要包括棕地土壤环境质量评价与可持续利用评价;生态修复阶段可选择适宜的技术方法进行污染土壤和地下水修复;土地复垦与景观再造阶段是根据矿区棕地类型及分布特点,因地制宜,进行棕地复垦和综合治理利用。同时讨论了每个阶段的主要工作内容和措施,比较了不同修复技术方法的优劣,给出了我国矿区棕地复垦和综合利用的模式建议。      

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。     

基于遥感的木里煤矿区矿山地质环境监测及评价

为揭示木里煤矿开采对生态环境的破坏程度,通过2010年和2013年2期高分辨遥感影像监测,野外调查和水土样品采集,开展了矿山地质环境问题和承载力的调查,查明了问题并对其破坏程度和承载能力进行了评价。结果表明,矿区地形地貌景观和土地资源占压与破坏严重,河水受到Cu、Pb、Cr和Zn的污染,土壤受到Cd、As污染,高山草甸和沼泽地破坏及退化现象严重,冻土含水层结构遭到破坏,地质环境承载力适中。评价结果可为政府和矿山企业开展矿山地质环境恢复治理提供基础资料。     

全国采矿损毁土地分布与治理状况及存在问题

服务“源头严控、过程严管、后果严惩”全链条管理的全国矿山遥感监测技术体系已经形成。2019年遥感监测查明:全国采矿损毁土地361.05万hm²,约占全国陆域面积的0.37%;其中,挖损土地145.93万hm²,压占土地130.67万hm²,塌陷土地84.45万hm²;在建生产矿山采矿损毁土地134.04万hm²,废弃矿山采矿损毁土地227.01万hm²。全国累计矿山环境恢复治理土地93.08万hm²。2018年度,全国新增的采矿损毁土地4.81万hm²,新增的矿山环境恢复治理土地6.52万hm²。初步分析了全国采矿损毁土地、矿山环境恢复治理土地等遥感工作现状及存在问题,提出对策建议。     

Land degradation in gold mining communities of Ijesaland,Osun state,Nigeria

This paper identified 37 mining sites in ten gold mining communities of Ijesaland, Nigeria; examined the forms, levels and extent of land degradation resulted from mining activities; analyzed spatial pattern of land use and finally assessed the effects of mining on livelihood of the people. The study utilized global positioning system receiver to obtain geographic coordinates of mining sites. The forms of land degradation were captured through field observations and photographs while the levels and extent of the degraded lands were measured with measuring tape and the values were determined using mathematical formula for calculating area of a circle. Landsat datasets were used to analyze spatial pattern of land use and the effects of mining activities were examined through questionnaire administration on two hundred heads of household who were randomly selected. Focus group discussions (FGD) were organized among adult men and women to complement information obtained from questionnaire survey. The study discovered 354 mining pits as major form of land degradation, which ranges in sizes and depths. The average depth of mining pits was 3.4 m while an estimate of 25.8 ha. of land was degraded in the entire mining sites. There was a consensus among FGD participants and respondents of questionnaire survey that mining activities introduced adverse effects into their communities and attracted socio-economic benefits at the same time. The results of this study underscore the need for close monitoring of mining operations to reduce the negative impact of mining activities on the environment.     

Quarrying and its effect on vegetation cover for a sustainable development using high-resolution satellite image and GIS

Huge vegetal losses caused by unsustainable quarrying practices have limited the role played by vegetation cover in mitigating the global impact of climate change. There is a need for a holistic study that will employ remotely sensed data in GIS domain to determine the extent of the effect of quarrying activities on vegetation cover in the study area. The need for extraordinary details with high accuracy and enhanced imagery has necessitated the use of Geo-Eye-1 satellite imagery with 1-m resolution for 2015. The study was carried out in Ebonyi State where 27 quarry sites were studied in six local government areas where mining activities were operated. The study employed geographical information system, Garmin eTrex GPS receiver and global positioning system. Geographical information was processed using ArcGIS to map the patterns and extent of land use. The findings from the study showed that the visual interpretation of the satellite image confirmed that white patches on the imagery were areas affected by intensified quarrying activities. The very dark green colours were interpreted as forest with no observed human activities. The supervised classification of land use also showed that quarrying activities occupied 0.1% of the study area with a total of 402.855 ha of green cover lost in Ebonyi State due to quarrying operations. Quarrying practices have destroyed arable lands, economic trees and forests in the area. This implies that there is a need for policies to be enforced with strict adherence to sustainable quarrying guidelines and consistent monitoring.     

基于物元可拓法的地下水水质评价——以梨树县平原区浅层地下水为例

鉴于水质评价指标的多样性和由单指标给出评价结果的不相容性,从物元分析和可拓集合的理论出发,建立了基于物元可拓法的地下水水质评价模型,以梨树县平原区浅层地下水为研究对象,进行了水质综合评价。综合关联度和可拓指数的计算结果表明,东辽河沿岸的孤家子、东河以及金山一带水质已遭受污染,局部地区水质有从Ⅱ级向Ⅲ级转化的趋势。通过与综合评分法的评价结果对比,验证了该评价模型的可靠性,它不仅可以客观地反映地下水水质总体状况,而且可定性地分析样本水质的变化方向,使评价结果更接近于实际情况。     

Application of Extension Theory Based on Improved Entropy Weight Method to Rock Slope Analysis in Cold Regions

In view of the problems existing in the evaluation process of slope stability in cold regions, the improved entropy weight method and extension theory are used to evaluate the slope stability. Nine indexes which affect the slope stability in cold regions are selected, the matter element system of slope stability evaluation is established by extension theory, and the extension correlation degree between evaluation index and evaluation grade is calculated. The improved entropy weight method is used to calculate the entropy weight of the matter element index system, and then the stability grade of the slope matter element is determined. Based on the extension theory and improved entropy weight method, the slope stability of Beizhan open pit mine is predicted. The results show that the prediction results are consistent with the actual situation of the project, and the evaluation method can be applied to the slope stability evaluation in cold regions. By using extension theory and improved entropy weight method, the evaluation index can be changed from a single determined value to an interval value, and the influence degree of the evaluation index can be analyzed more comprehensively. This method improves the evaluation accuracy and provides a new method for the slope stability evaluation in cold regions.

     

基于多方法的煤层底板突水危险性评价

选择平顶山煤田二矿、十矿和十二矿51个钻孔的隔水层厚度、断层复杂程度、含水层水压、含水层单位涌水量、采高5个因素为评价因子,以层次分析法和灰色关联分析法计算的常权权重为基础,应用变权理论确定各指标因子的变权权重;分别利用物元可拓法、模糊可变集理论、突变理论、模糊综合评价法,对煤层底板突水危险性进行评价并确定突水危险性等级。与实际开采情况的对比分析证明,模糊可变集理论是最适宜研究区的底板突水危险性评价方法,评价结果与开采实际较为吻合。模糊可变集理论的评价表明,二矿、十矿、十二矿带压区内安全区占比分别为4.08%、14.30%、0,低威胁区占比分别为76.91%、83.14%、85.78%,高威胁区占比分别为19.01%、2.56%、14.22%,研究区内暂无危险区。