袁素鳳,李鑫，楊亞慧

(1.陜西省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，西安　710065；2.長安大學(xué)，西安　710064)

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基于GIS的青海高寒區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度模糊評(píng)價(jià)

袁素鳳1,李鑫2，楊亞慧2

(1.陜西省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，西安710065；2.長安大學(xué)，西安710064)

摘要：青海省的礦產(chǎn)資源主要分布于青藏高原高寒區(qū)，處于生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)，具有獨(dú)特的地質(zhì)環(huán)境條件，生態(tài)環(huán)境保護(hù)與礦業(yè)的開發(fā)之間矛盾突出。本文以青海省東部大通河上游的江倉煤礦四井田為例，將影響礦山地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的主要礦山地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)要素概括為自然因子和人為因子二大類。為盡可能實(shí)現(xiàn)多因素的影響和評(píng)價(jià)因子的量化，將評(píng)價(jià)因子劃分為三級(jí)，建立了礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。在GIS支持下，建立影響程度評(píng)價(jià)因子數(shù)據(jù)庫。利用GIS空間柵格疊加分析功能，采用三級(jí)模糊綜合評(píng)判方法對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，編制了礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)圖。基于GIS的礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度模糊評(píng)價(jià)方法將GIS技術(shù)和模糊數(shù)學(xué)理論引入礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)研究之中，達(dá)到了定性、定量以及定位相結(jié)合，從而可為受損的礦山地質(zhì)環(huán)境實(shí)施科學(xué)保護(hù)與治理提供更加精確的信息。

關(guān)鍵詞：青海省高寒區(qū)；礦山地質(zhì)環(huán)境；地理信息系統(tǒng)；三級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

依托豐富的礦產(chǎn)資源，礦業(yè)已逐步發(fā)展成為青海省的支柱性產(chǎn)業(yè)。然而，青海省的礦產(chǎn)資源主要分布于青藏高原高寒區(qū)，如柴達(dá)木成礦區(qū)、祁連成礦區(qū)、唐古拉成礦區(qū)[1-2]。青藏高原高寒區(qū)生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)，具有獨(dú)特的地質(zhì)環(huán)境條件，屬于我國生態(tài)保護(hù)重點(diǎn)地區(qū)。生態(tài)環(huán)境保護(hù)與礦業(yè)的開發(fā)之間矛盾的突出，因此開展礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)，進(jìn)而對(duì)受損的礦山地質(zhì)環(huán)境實(shí)施科學(xué)保護(hù)與治理尤為重要。

隨著中國地質(zhì)調(diào)查局2002年啟動(dòng)的全國以省(區(qū)、市)為單元的礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與評(píng)估的進(jìn)行，礦山地質(zhì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)成為研究熱點(diǎn)問題[3]。眾多學(xué)者提出了礦山環(huán)境的綜合評(píng)價(jià)方法，如層次分析法、加權(quán)比重法、有限差分法、灰色關(guān)聯(lián)度法等[4-7]，與此同時(shí)人們對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取、指標(biāo)體系的制定和評(píng)價(jià)方法方面進(jìn)行了積極的探索[11-14]，取得了可喜進(jìn)展。然而，高寒地帶礦區(qū)凍土層廣泛發(fā)育，具有獨(dú)特的水文地質(zhì)和環(huán)境地質(zhì)特征，迫切需要嘗試建立適宜的礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度指標(biāo)體系，并探索適用的評(píng)價(jià)方法。

高寒區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)是一個(gè)復(fù)雜的綜合分析過程,影響環(huán)境地質(zhì)質(zhì)量的因素繁多，如地形坡度、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)災(zāi)害、凍土、熱融、凍融、地下水、開采方式等，而且作為刻度各級(jí)別的各因素指標(biāo)的界限又是十分模糊，很難用經(jīng)典數(shù)學(xué)模型加以統(tǒng)一量度。高寒區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)條件特殊，資料相對(duì)缺乏。因此模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判法是進(jìn)行高寒區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)較為合理有效的數(shù)學(xué)方法。

另一方面，礦山地質(zhì)環(huán)境對(duì)象或現(xiàn)象總是在一定的空間上以一定的形態(tài)存在，空間性是它們的重要特征之一，其礦山地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)量大，手工處理無法達(dá)到滿意的精度。利用GIS技術(shù)，從空間數(shù)據(jù)庫中提取相應(yīng)的礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)因子，利用模糊評(píng)價(jià)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)，將分析評(píng)價(jià)成果形成空間數(shù)據(jù)，提高了評(píng)價(jià)精度，并可實(shí)現(xiàn)成果的可視化，為礦山環(huán)境保護(hù)決策服務(wù)。

本文選取了大通河源高寒區(qū)，青海省的最大煤礦——江倉煤礦四井田為研究對(duì)象，在分析和研究礦區(qū)的地理與地質(zhì)環(huán)境、資源環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害環(huán)境的基礎(chǔ)上，建立了江倉四井田礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用GIS支持下的模糊綜合評(píng)判方法進(jìn)行了系統(tǒng)的礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)。

1礦區(qū)概況及礦山地質(zhì)環(huán)境問題

1.1礦區(qū)概況

圖1　研究區(qū)地理位置圖

江倉四井田座落在青海省東部大通河南岸，行政隸屬于青海省海西州天峻縣木里鄉(xiāng)，江倉礦區(qū)南翼19～29勘探線之間，東起19勘探線，西至29勘探線，北以向斜軸為界，南以20煤露頭為界[15]。地理坐標(biāo)：東經(jīng)99°28′39″～99°30′50″、北緯38°02′10″～38°02′55″(圖1)。礦區(qū)位于高海拔山地，海拔3 854.5～3 864.5 m，地處江倉河高海拔沖洪積平原，夾持在北側(cè)的江倉山(海拔3 798.5 m)和南側(cè)的大通山(海拔3 795.5 m)之間，地形略有北高南低之勢(shì)，較為平緩、簡單，自然坡度約54.4‰，呈現(xiàn)出高原內(nèi)部河谷地貌景觀。

礦區(qū)地勢(shì)高，氣溫低，晝夜溫差較大，年平均氣溫在0℃以下,最高氣溫為19.8℃，最低氣溫為-34.8℃。年平均降水量為314.5 mm，蒸發(fā)量為1 418.1 mm，雨季多集中在7、8、9三個(gè)月中[16]。

礦區(qū)屬于大通河源地區(qū)，為重要水源涵養(yǎng)地，大通河的一級(jí)支流——江倉河沿礦區(qū)南側(cè)自西向東流過。地表均為疙瘩狀草沼濕地覆蓋，熱融湖塘星羅棋布，積水熱融湖面積約占30%～40%。植被類型分為高寒沼澤草甸類和高寒草甸類，以高寒沼澤草甸類為主要植被類型。高寒沼澤草甸植被以禾本科、莎草科植物為主，優(yōu)勢(shì)種為藏嵩草和圓囊苔草，伴生植物種有黑穗苔草、粗喙苔草等，植被覆蓋度80%～90%。

侏羅系為江倉礦區(qū)的煤系地層，構(gòu)成江倉向斜的主體。江倉四井田礦區(qū)的建設(shè)規(guī)模為露采90×104t/a、井采120×104t/a[15]。目前露天開采與井采正在同時(shí)進(jìn)行，實(shí)際生產(chǎn)規(guī)模已達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。礦區(qū)井采的工程布局以主井井筒為軸線向兩側(cè)展開，分為三個(gè)區(qū)，開采深度為+3 850～+3 000 m，所產(chǎn)生的煤矸石大部堆到排渣場(chǎng)。

1.2礦山地質(zhì)環(huán)境問題

目前礦區(qū)的開發(fā)建設(shè)占地面積達(dá)177.6 hm2；破壞的植被主要為高寒沼澤草甸，同時(shí)也改變了當(dāng)?shù)卦械牡孛簿坝^；礦業(yè)活動(dòng)對(duì)凍土層的破壞在礦區(qū)范圍內(nèi)較為嚴(yán)重，致使其多種生態(tài)調(diào)節(jié)功能下降，原有的沼澤草甸不斷地向高寒草甸退化，水土流失也隨之加重；污染土壤的主要因素是固體廢物，主要為礦渣、鍋爐灰渣和生活垃圾，其中礦渣和鍋爐灰渣的污染輕微，生活垃圾對(duì)土壤環(huán)境的污染較嚴(yán)重。礦業(yè)活動(dòng)對(duì)江倉河和地下水的水均衡影響很小，污染比較輕。目前礦山地質(zhì)災(zāi)害主要有4處滑坡、1處熱融泥流、1處熱融滑塌、2處不潛在不穩(wěn)定斜坡、1處采空區(qū)地表塌陷、2處凍融沉陷區(qū)[16]。

2礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系

通過對(duì)礦區(qū)環(huán)境要素的分析研究，遵守系統(tǒng)性、客觀性、可操作性、主導(dǎo)性等原則，從中篩選出與礦山環(huán)境關(guān)系密切的因素作為評(píng)價(jià)因子，將礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度劃分為三級(jí)，即影響程度嚴(yán)重區(qū)、影響程度較嚴(yán)重區(qū)和影響程度一般區(qū)。

2.1評(píng)價(jià)因子的選取及分類

在分析礦山地質(zhì)環(huán)境問題的過程中，充分考慮江倉四井田礦山地質(zhì)環(huán)境存在問題的普遍性和特殊性，將選取的多個(gè)因子分為兩類：自然因子和人為因子。

其中自然因子是指研究區(qū)內(nèi)的自然環(huán)境情況，包括地形坡度、氣象水文、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、植被覆蓋率、水文地質(zhì)條件等，反映了區(qū)域環(huán)境的容量，控制著礦山地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育特征及礦山恢復(fù)治理的難易程度；人為因子是指人類生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)自然進(jìn)行改造而使礦山環(huán)境發(fā)生改變的情況，包括開采方式、土地資源及土壤環(huán)境的破壞、水資源及水環(huán)境的破壞、地質(zhì)災(zāi)害等，反映了礦山地質(zhì)環(huán)境的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)及人類活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響程度。

2.2評(píng)價(jià)體系的建立

按照上述評(píng)價(jià)因子建立評(píng)價(jià)體系，本文采用三層結(jié)構(gòu)，第一層為目標(biāo)層，即最終評(píng)價(jià)結(jié)果；第二層為類因子層，分為自然因子和人為因子；第三層為因子層。具體情況如圖2所示。

圖2　高寒區(qū)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)體系框圖

3評(píng)價(jià)因子的取值及分級(jí)

將礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度劃分為嚴(yán)重、較嚴(yán)重和一般三個(gè)等級(jí)，根據(jù)這三個(gè)等級(jí)的劃分依據(jù)，結(jié)合江倉四井田礦區(qū)的實(shí)際情況，也將上述評(píng)價(jià)體系中的一級(jí)因子劃分為三個(gè)等級(jí)。由于選定的因子數(shù)量較多，且分為定性因子和定量因子，為避免定量、定性因子評(píng)價(jià)的不統(tǒng)一和大量實(shí)際數(shù)值運(yùn)算的困難，本文采取建立專家數(shù)據(jù)庫，用經(jīng)驗(yàn)或?qū)＜掖蚍址椒ǎ?～9對(duì)因子進(jìn)行賦值，其中0～3代表影響程度一般，3～6代表影響程度較嚴(yán)重，6～9代表影響程度嚴(yán)重。具體賦值標(biāo)準(zhǔn)見表1。

在評(píng)價(jià)過程中，人為因子中的地質(zhì)災(zāi)害參考表1進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危害程度評(píng)估，將所得結(jié)果賦予上述分值進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)，若評(píng)價(jià)單元內(nèi)有多處地質(zhì)災(zāi)害且危害程度不等，以危害程度較大者為準(zhǔn)。

4礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)庫建立

礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度綜合評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)組織是建立在GIS基礎(chǔ)上，由空間數(shù)據(jù)庫、屬性管理數(shù)據(jù)庫兩個(gè)部分組成?？臻g數(shù)據(jù)庫主要用來存放礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)背景數(shù)據(jù)及其相關(guān)的空間分布數(shù)據(jù)，根據(jù)不同的專題要素進(jìn)行分層組織，存儲(chǔ)在地圖文件中。屬性管理數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的相關(guān)屬性，由一系列屬性表構(gòu)成。屬性數(shù)據(jù)與空問數(shù)據(jù)通過一定的索引進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

礦區(qū)地形地貌條件較為復(fù)雜。在GIS技術(shù)支持下，我們采用網(wǎng)格法采樣，將評(píng)價(jià)區(qū)可按不規(guī)則多邊形網(wǎng)格單元?jiǎng)澐址ㄟM(jìn)行單元?jiǎng)澐?，劃分的原則有兩條：第一，以地貌單元邊界為單元邊界；第二，以巖性突變邊界為單元邊界，評(píng)價(jià)單元(網(wǎng)格grid)的大小應(yīng)以10 m×10 m為上限。

表1　礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)因子分級(jí)賦值標(biāo)準(zhǔn)

4.2單元數(shù)據(jù)的采集

圖形數(shù)據(jù)來源于各類型的基礎(chǔ)圖件和專題圖件，主要是各種比例尺的行政圖、交通圖、地形圖、地質(zhì)圖、地貌圖、地質(zhì)災(zāi)害圖、工程地質(zhì)圖、水文地質(zhì)圖、土地利用現(xiàn)狀圖、土壤圖、礦山開采布局圖等，屬性數(shù)據(jù)包括場(chǎng)地試驗(yàn)、資料等。

對(duì)現(xiàn)有的基礎(chǔ)圖件及專題圖件，進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)格化處理，分層管理。數(shù)據(jù)層主要包括圖1中各種評(píng)價(jià)指標(biāo)。建立研究區(qū)綜合地學(xué)信息系統(tǒng)，生成評(píng)價(jià)所需的各評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的專題數(shù)據(jù)庫。在分析過程中，有些基礎(chǔ)資料不方便直接進(jìn)行分析的，需迸一步加工處理，如地形、斷層等，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是線狀圖層數(shù)據(jù)，實(shí)際分析時(shí)，需要將線狀圖層數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為影響程度范圍分布圖，即面層。等高線生成坡度采用以下方法：將等高線文件利用GIS空間分析功能，生成數(shù)字高程模型(DEM)[17-18]，并從中提取坡度分級(jí)圖(面狀圖層)，生成坡度專題圖。

對(duì)缺乏現(xiàn)有資料的評(píng)價(jià)指標(biāo)(如植被覆蓋、土地占?jí)旱?，在野外調(diào)查的基礎(chǔ)上，利用遙感圖像解譯，GPS數(shù)據(jù)采集，采用GIS數(shù)據(jù)管理方式，生成評(píng)價(jià)所需的專題數(shù)據(jù)庫。

4.3數(shù)據(jù)庫管理

(1)南京城市河流表層沉積物堿性磷酸酶活性在各采樣點(diǎn)分布各有不同。3個(gè)河段的平均APA分布表現(xiàn)為：外秦淮河<運(yùn)糧河>運(yùn)糧河

為了保證專題分析與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)的順利實(shí)現(xiàn)，必須對(duì)數(shù)據(jù)庫管理進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的分類整理、標(biāo)準(zhǔn)化處理，所有專題層面依照統(tǒng)一的坐標(biāo)系統(tǒng)控制，依統(tǒng)一格式建立數(shù)據(jù)庫，屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行量化與系統(tǒng)性編碼。

5GIS支持下的環(huán)境工程地質(zhì)質(zhì)量三級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

5.1多級(jí)模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)方法與模型

模糊綜合評(píng)價(jià)法是以隸屬度來描述模糊界限的，是目前在地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中應(yīng)用比較成功的一種方法[19]。它對(duì)某事物根據(jù)多種因素(或多個(gè)評(píng)判者)分別給出評(píng)判結(jié)果綜合出一個(gè)綜合各因素(或多個(gè)評(píng)判者)的評(píng)判結(jié)果?？勺魅缦旅枋鯷20-22]：設(shè)U和V是兩個(gè)有限的論域：

U={u1，u2，…，un}，V={v1，v2，…，vm}

其中U稱為評(píng)判因素集合(或評(píng)判者集合)；V稱為評(píng)語集合(或評(píng)價(jià)結(jié)果集合)。若對(duì)單因素u1∈U而言，對(duì)某事物給出的模糊評(píng)判用一個(gè)在評(píng)語集(或評(píng)價(jià)結(jié)果集)V上的一個(gè)模糊集

(μi1/v1，μi2/v2，μi3/v3，μi4/v4…，μim/vm)

0≤μi1≤1，i=1，2，3，…，n，j=1，2，3，…，m

v1v2…vmu1μ11μ12…μ1nu2μ21μ22…μ2n…………………………unμn1μn2…μnn

表示，這樣就得到一個(gè)對(duì)該事物的評(píng)判矩陣E。

若各評(píng)判因素(或各評(píng)判者)的權(quán)重(或權(quán)威程度)用U上的一個(gè)模糊集

(x1/u1，x2/u2，x3/u3，…，xn/un)或向量

X=(x1，x2，x3，…，xn)，

本文根據(jù)模糊集的運(yùn)算方法，采用下面模型計(jì)算評(píng)判矩陣Y的值。

M1(·⊕)——?dú)w一加權(quán)模型，ai的含義可以理解為某個(gè)評(píng)價(jià)因子的權(quán)系數(shù)。

式中,⊕表示模糊加；i代表n個(gè)評(píng)價(jià)因子中第i個(gè)評(píng)價(jià)因子；j代表m個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)中第j個(gè)等級(jí)；bi代表第j個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度。

5.2模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)的過程與步驟

模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)具體步驟如下：

(1) 確定評(píng)價(jià)因素集(E)

根據(jù)略陽城區(qū)地質(zhì)環(huán)境特征，確定礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)因素集。

(2) 確定評(píng)價(jià)集(Y)

根據(jù)江倉四井田礦區(qū)的實(shí)際情況，將礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度等級(jí)分為三級(jí)，即評(píng)價(jià)集為：

(3) 確定權(quán)系數(shù)(X)

本文模糊數(shù)學(xué)評(píng)價(jià)采用“從局部到全部，從典型的一般”的方法，即先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)給定一組權(quán)系數(shù)，然后選取若干個(gè)評(píng)價(jià)單元，依據(jù)定性評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行逐步修正最后得出權(quán)系數(shù)。

(4) 確定一級(jí)評(píng)價(jià)因素的隸屬度(函數(shù))。

(5) 進(jìn)行一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)，得出二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)的隸屬度，依次逐級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后得出評(píng)價(jià)結(jié)果。

(6) 以定性分析為基礎(chǔ)，進(jìn)行模糊綜合評(píng)判運(yùn)算并分析評(píng)判結(jié)果之合理性。

(7) 研究區(qū)網(wǎng)格單元模糊綜合評(píng)判。利用GIS空間柵格疊加分析功能，對(duì)研究單元進(jìn)行一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)，得出二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)的隸屬度，依次逐級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后得出評(píng)價(jià)結(jié)果。評(píng)價(jià)完畢后，進(jìn)行評(píng)價(jià)結(jié)果分析，若評(píng)價(jià)結(jié)果符合實(shí)際情況，切實(shí)可行，則可進(jìn)行下一步，即編制質(zhì)量現(xiàn)狀綜合評(píng)價(jià)成果圖，若不合理，則應(yīng)返回第一步，重新分析礦山地質(zhì)環(huán)境要素，重復(fù)評(píng)價(jià)步驟，再次分析評(píng)價(jià)，直到評(píng)價(jià)結(jié)果和實(shí)際情況相符為止。評(píng)價(jià)結(jié)果分析經(jīng)檢驗(yàn)合格后，得到礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度綜合評(píng)價(jià)圖，如圖3所示。

根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果可以看出，影響嚴(yán)重區(qū)面積為0.49 km2；占總研究面積的4.9%；影響較嚴(yán)重區(qū)面積為2.134 km2，占總研究面積的21.5%；影響一般區(qū)面積為7.313 5 km2，占總研究面積的73.6%。

6結(jié)論與討論

圖3　基于GIS的礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度多級(jí)模糊評(píng)價(jià)結(jié)果圖

根據(jù)高寒區(qū)江倉煤礦四井田地質(zhì)環(huán)境條件，運(yùn)用基于GIS的礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度多級(jí)模糊評(píng)價(jià)方法將礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度劃分為嚴(yán)重、較嚴(yán)重和一般3個(gè)區(qū)。研究結(jié)果表明：(1) 礦山環(huán)境影響嚴(yán)重區(qū)主要分布于露天采坑西部地區(qū)。由于礦區(qū)采礦活動(dòng)使原有的地層被開挖或被占?jí)?，熱平衡被打破，占用區(qū)域周圍的凍土層不斷地?cái)U(kuò)大其熱融范圍，地表水不斷地下滲，致使地表植被賴以生存的水分越來越少，沼澤草甸向高寒草甸退化的速度越來越快，其影響面積也會(huì)隨著時(shí)間的推移而不斷增加。由于礦坑積水直接排入江倉河，沒有經(jīng)過沉淀和其他處理，礦部生活區(qū)的廢水、廢物隨意亂排、堆放，都會(huì)對(duì)地下水或地表水造成污染。本區(qū)發(fā)育4處滑坡、1處熱融滑塌、1條熱融泥流帶。4處滑坡都出現(xiàn)在露天采坑南坡，熱融滑塌和熱融泥流分別分布在露天采坑的北坡，地質(zhì)災(zāi)害危害程度均為嚴(yán)重。

(2) 礦山環(huán)境影響較嚴(yán)重區(qū)。該區(qū)主要包括炸藥庫、地表塌陷、工業(yè)廣場(chǎng)、生活區(qū)、儲(chǔ)煤場(chǎng)、排巖場(chǎng)、露天采坑?xùn)|部的小部分及部分施工道路。該區(qū)的人類工程活動(dòng)對(duì)凍土層產(chǎn)生了一定的破壞，并進(jìn)而加劇了沼澤草甸退化和土地荒漠化的趨勢(shì)。而且炸藥庫屬于危險(xiǎn)建筑、設(shè)施，如管理不善，將造成嚴(yán)重后果。此外，由于占?jí)和恋貢?huì)破壞凍土層的生態(tài)功能，可能導(dǎo)致凍融沉陷的產(chǎn)生，進(jìn)而破壞建筑設(shè)施。本區(qū)還包括2個(gè)凍融沉陷地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，危害程度較輕；2段潛在不穩(wěn)定斜坡，危害程度較嚴(yán)重。

(3) 礦山環(huán)境影響一般區(qū)分布于礦山外圍。這個(gè)區(qū)受到采礦活動(dòng)的影響較小，只有少量植被將被占?jí)?，沒有發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性，地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量較好，地質(zhì)環(huán)境影響程度一般。

基于GIS的礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度模糊評(píng)價(jià)方法將GIS技術(shù)引入礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度評(píng)價(jià)研究之中，達(dá)到了定性、定量以及定位相結(jié)合，使評(píng)價(jià)更加科學(xué)化和實(shí)用化。然而，礦山地質(zhì)環(huán)境本身是一個(gè)復(fù)雜的體系，因而適當(dāng)?shù)貜牡V山地質(zhì)環(huán)境要素的諸多環(huán)境因子中篩選評(píng)價(jià)因子，并選擇合適的GIS數(shù)據(jù)表達(dá)和處理方法，選取可靠的評(píng)價(jià)模型是礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度綜合評(píng)價(jià)的核心內(nèi)容，同時(shí)也是評(píng)價(jià)成敗的關(guān)鍵。

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FUZZY EVALUATION BASED ON GIS OF QINGHAI PROVINCE ALPINE MINE GEOLOGICAL ENVIRONMENT OF INFLUENCE DEGREE

YUAN Su-feng1,LI Xin2,YANG Ya-hui2

(1.Shanxi Provincial Transport Planning Design,Xi’an710065, China;2.CHang’an University,Xi’an710064, China)

Abstract:The mineral resources of Qinghai province are mainly distributed in the Tibetan Plateau, in the area of vulnerable ecological environment. It has a unique geological environment conditions, where there is a prominent contradict between ecologically environmental protection and the exploiting of minerals. This paper takes the 4th mine of Jiangcang coal mine as an example, which lies in the upstream of the Datong river in East of Qinghai Province. The main mine geological elements which affect the quality of mine geological environment are summarized into two categories: natural factor and human factor. In order to realize the quantification of a few influent factors and evaluating factors as soon as possible, the evaluating factor is divided into 3 grades, and then the impact assessment system evaluating the mine geological environment is established. Under the support of GIS, we establish a database of evaluating factors about impact degree. Using the spatial grid overlay analysis function of GIS and three-fuzzy synthesize evaluation to assess synthetically the influence degree of mining geological environment, we draw up the map assessing mine geological environment degree. The mine geological environment influence multi-fuzzy evaluation method which based on the GIS, introduced GIS technology and fuzzy mathematics theory into the mine geological environment influence evaluation, achieving a combination of qualitative and quantitative, and thus provide a more accurate information to protect and manage the damaged mine geological environment.

Key words：Tibetan Plateau, Qinghai province; geological environment of mining; geographic information system; three-fuzzy synthesize evaluation

作者簡介：袁素鳳(1968-)，女，遼寧北鎮(zhèn)人，高級(jí)工程師，1991年畢業(yè)于西安地質(zhì)學(xué)院水文地質(zhì)工程地質(zhì)專業(yè)，主要從事公路工程勘察、地質(zhì)災(zāi)害防治評(píng)價(jià)等工作。E-mail：843202132@qq.com

中圖分類號(hào)：TD167

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收稿日期：2015-12-04改回日期：2016-01-17

文章編號(hào)：1006-4362(2016)01-0091-07