城市地质环境复杂程度与灾害的相关性

城市地质环境是一个多因素相互叠加和交织的环境空间，其复杂性难以判定。为了建立地质环境指标体系，本文以地形地貌、岩性、构造、水文、不良物理地质现象、人类活动等影响因素作为基本要素，将地质环境复杂程度划分为地质环境复杂、中等复杂及简单三类，力图寻找地质环境的复杂程度与地质灾害易发程度的相关性，为计算机辅助解决城市环境整体化决策支持系统奠定基础。     

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。     

区域地质环境复杂程度评价

宏观分析区域地质环境复杂程度能有效指导长距离线状工程规划选线、指导城镇规划选址。以往地质环境复杂程度评价主要针对小区域,其评价方案在应用于大区域时受到一定限制。本文总结提出了区域地质环境复杂程度评价的指导性原则,针对地学研究中长期存在的地层岩性复杂程度难以量化的特点,引入信息熵的概念,利用"地层岩性信息熵"实现了复杂程度的量化评价。以四川为例,选取地形地貌、地层岩性、冻土、断裂构造、区域稳定性、气象等6类10项指标,利用AHP法计算指标权重,基于GIS平台对境内地质环境复杂程度进行分析。研究方法对区域地质环境评价具有参考价值,成果可为四川境内长距离线状工程规划提供参考。     

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。     

模糊综合评判法在矿井构造复杂程度定量评价中的应用

本文采用多项定量评价指标，应用模糊数学综合评判方法，对董家河井田5号煤层地质构造复杂程度进行了评价与分区，圈出了适合不同采煤工艺的块段，取得了较满意的评价效果。     

物元可拓法在地下水水质评价中的应用

可以从定性、定量两个角度解决问题的物元可拓法已被广泛应用于各个领域,本文对物元可拓法进行了改进,并应用于地下水水质评价,同时采用模糊综合评判方法进行了验证。Piper-三线图显示,研究区地下水主要为HCO3—Na和HCO3—Ca·Na型水,水质本底条件较好。水质评价结果表明,上第三系馆陶组地下水水质显著优于明化镇组,1984~1999年间明化镇组和馆陶组的地下水水质均有变坏趋势,前者趋势较为明显。物元可拓法采用综合关联度与可拓指数判断地下水水质级别,不仅能反映其相对性,也能反映绝对性,可延拓连续的特点使其更有说服力。     

基于可拓评判法的黑土肥力质量评价

根据黑土肥力的实验特点及前人研究成果,选取与养分和理化性质相关的10个评价指标,包括有机质(SOM)、全氮(TN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)、阳离子交换量(CEC)、酸碱度(pH)、容重(BD)、黏粒(CP)、>0.25mm水稳性团聚体(WSA>0.25)和分散率(DR),通过这些指标建立了新的黑土肥力质量评价体系。以该评价体系为参照,采用主成分分析法确定权重,运用可拓学理论对吉林省农业黑土的肥力质量进行综合评判。结果表明:WSA>0.25、BD和AP 3项指标权重最大,说明黑土肥力的主要限制因子可能为土壤的物理性质及有效磷肥含量;吉林省农业黑土的肥力质量以中等为主,占整个样品数的73%。     

滑坡发育阶段判定的改进可拓层次分析方法

由于滑坡自身的复杂性和模型方法的适用性等原因,滑坡发生时间的预测预报仍是滑坡学领域的难题之一。本文基于可拓层次分析法原理,建立了滑坡发育阶段判定的物元模型和可拓层次分析法模型。该方法不但具备层次分析法的系统性、层次性和简洁性优点,而且具备可拓学的考虑人类思维模糊性等优点,同时避免了层次分析法中为满足对比矩阵一致性而进行的大量试算,采用基于可能度区间判断矩阵排序法更加符合实际。通过秦安县魏店乡刘萍组北山滑坡实例计算验证,可拓层次分析法能够较好地反映滑坡发育的演变阶段,可进行滑坡中短期时间预报。     

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。     

模糊综合评判法在城市规划工程地质勘察评价中的应用

现行城市规划工程地质勘察规范对工程地质勘察评价核心用地建设适宜性评价采用单因子的定性评价方法。本文结合影响规划用地建设适宜性的因子所具有的模糊性和不确定性特征,经分析后采用了模糊数学理论对建设适宜性进行分区评价。规划用地建设适宜性模糊分析一般可采用二级模糊评价模型,选取影响用地建设适宜性的主要因子,确定各影响因子的评价标准,建立评价指标体系。模糊综合评判法,关键是因子隶属度和权重的确定。本文对因子隶属度推荐采用公式法和专家评分法,因子权重采用主观法和客观法。结合案例分析,说明了模糊综合评判的计算过程。该方法对于规划用地从工程地质、环境地质角度进行建设适宜性评价是一次有益的探索,相信随着规划勘察工作的逐步深化和推进,该方法会逐步显示其应用前景。     

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。     

吉林省地质灾害易发程度分区方法研究

地质灾害易发程度分区是地质灾害防治工作中的重要组成部分,是编制地质灾害防治规划的基础。本文所述地质灾害是地质灾害防治条例中规定的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等。这些地质灾害的发生与地形地貌、岩体类型、密度、降水强度等地质环境条件及人为工程活动等密切相关,本文对吉林省地质灾害易发地区进行了研究。     

陕西汉中汉台区地质灾害易发性和危险性分区评价

由于地形地貌、岩体土类型、人类工程活动等地质灾害影响因子不同,汉台区地质灾害分布极不均匀,表现在北部山区崩塌地质灾害密度大,中南部粘性土滑坡较多。本文在地质灾害详细调查的基础上,利用地质灾害影响因子综合指数法,进行地质灾害易发程度分区评价,并以易发区和地质灾害隐患点险情等级进行点对区的空间叠加,形成地质灾害危险程度分区评价,为汉台区地质灾害防治管理部门提供了防治对策依据,尤其对陕南移民搬迁选址提供了技术支撑。     

兖州煤田矿山地质环境现状与治理对策

针对煤炭开采引发的采空塌陷和矿山生态环境破坏等问题,调查分析了山东兖州煤田开发利用现状,及采空塌陷、水环境污染、土壤污染等地质灾害的分布范围及其危害。统计表明,截止2005年,兖州煤田已累计塌陷116.127 km²,其中塌陷积水区已达18.92 km²,最大塌陷深度9.2 m,预计到21世纪中叶,兖州煤田将形成32 000 hm²的塌陷区。针对兖州煤田实际,提出了改进采矿方式、煤炭地下气化、塌陷土地复垦、煤矸石综合利用等矿山地质环境保护与治理对策,同时提出了建立和实施具有行业特色的矿区循环经济发展模式。     

随机-模糊统计方法在岩土特征参数指标统计中的应用

岩土工程中的随机-模糊统计方法用模糊理论准确表达了岩土材料的空间变异性。针对随机-模糊方法权重系数的取值进行了讨论,研究了“参照点”在随机-模糊方法的意义,指出了“参照点”与核点无限接近时的最大隶属度才是所要求的正确结果,并根据模糊随机原理提出了直接迭代求解目标函数的流程。采用建议方法对某核电岩土工程中的参数进行了计算,获得了取不同“参照点”时各样本的隶属度曲线以及“参照点”向核点逐步逼近的过程曲线。结果表明,隶属度函数采用指数函数是合理的,样本隶属度分布形态为窄域“正态”分布。所得结论可为随机-模糊统计方法在岩土工程中的应用提供基本理论依据。     

基于MatLab的神经网络在江苏矿山地质环境评估中的应用

神经网络作为一种新的方法体系,具有分布并行处理、非线性映射、自适应学习和鲁棒容错等特性,在模式识别、控制优化和智能信息处理等方面有着广泛的应用。利用MatLab的神经网络工具箱,建立了江苏矿山地质环境质量的评估模型,评估结果经过实际验证,具有较高的可信度和实用性。     

河北省地质资源环境承载能力评价方法

随着近几十年河北省经济社会的快速发展、人口增长和城镇化水平的不断提高,产生了大量崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害,影响了河北省经济社会又好又快发展。产生这些地质灾害的主要原因就是人类活动强度超出了当地的地质环境承载能力。为客观分析河北省地质环境承载能力,建立了河北省地质环境承载能力评价指标,并分别进行了河北省地质环境承载能力本底和状态评价。通过对评价结果的研究分析,提出了新的地质环境承载能力状态评价指标和方法,为将来建立多方协同的资源环境承载能力监测预警长效机制提供了参考。     

确定固结系数的固结速率半对数法

基于太沙基一维固结理论,推导了固结速率与固结时间的解析关系,为固结系数的求解开辟了新方法。该方法避免了图解法的缺陷,消除了初始沉降和次固结的影响。求解中采用最小二乘法原理,便于计算机数据处理。通过与现有方法比较,发现该方法准确、可靠和简便,可以在实际工程中推广应用。