矿山地质环境影响评价方法

矿山地质环境影响评价方法
根据本次调查及研究认为影响矿山地质环境质量主要有矿山地质环境问题、矿山恢复难易程度、矿山人类活动及环境条件等4方面的内容。

由于不同矿区对矿山地质环境影响的因素及其作用程度明显不同，因而在进行矿山地质环境影响评价时，只能选择一些对矿山地质环境影响有影响的主要因素作为评价指标。

经综合分析，选择本区矿山地质环境影响评价指标为：①矿山地质环境问题主要考虑年排废水废液、年排尾矿废石、累积尾矿废石、占用破坏土地、矿山地质灾害等五个指标；②矿山恢复难易程度主要考虑采空区规模、矿类、开采方式等三个指标；③矿山人类活动：主要考虑矿山从业人数及经济类型两个指标；④环境条件主要考虑降雨、植被覆盖率、地质环境质量(水文工程、地形地貌、地质灾害易发程度)等三个指标。

由于矿山地质环境影响的因素十分复杂，而作为划分矿山地质环境影响评估级别的各个指标界线又不是十分清晰，各种因素的影响很难用经典的数学模型加以度量。

因此本次采用层次分析和加权比较的方法进行矿山地质环境影响评估。

即采用层次分析法确定评价因子的权重值，加权比较法对各矿区的影响评价因子对矿山地质环境影响得分进行综合累加，从而得到以矿区为基本单元对环境影响综合指数，然后采用SURFER软件对各矿区的环境影响综合指数按等级生成等值线，根据等值线圈定全区矿山地质环境影响评估区，对全区矿山地质环境进行综合分级评估。

一、影响因素层次分析及其权重分配
层次分析法（AHP）是通过两两因素的对比，逐层比较多种关联因素，最后确定诸因素整体关系的一种办法。

进行层次分析法的关键是建立层次结构分析模型（图6-2-2）。

该层次结构模型共分三层：最上一层区域稳定性（R）为目标层；中间一层研究内容（U）为准则层；最下一层影响因素（V）为指标层。

各层之间的连线反映了因素之间的逻辑关系。

通过对本层次各因素的相对重要性比较，建立表示针对上一层某因素正互反判断矩阵。

为使各因素的相对重要性加以定量化，采用A.L.Saaty引入的标度方法（表6-2-1）。

采用这些标度，对每一层次中各因素相对重要性给出判断，运用这些标度值表示出来写成判断矩阵。

经过多次试算，得出判断矩阵（略）。

判断矩阵标度及其涵义表6-2-1 标度涵义
1 两个元素相比，具有相同的重要性
3 两个元素相比，前者比后者稍重要
5 两个元素相比，前者比后者明显重要
7 两个元素相比，前者比后者强烈重要
9 两个元素相比，前者比后者极端重要
倒数若元素i与元素j的重要性之比为aij，那么元素j与元素i重要性之比为2，4，6，8 表示上述相邻判断的中间值
图5-2-1 矿山地质环境影响评估流程图
图5-2-2 层次分析结构模型
采用层次分析法（HPA）中的和积法计算判断矩阵的最大特征根及其对应的特征向量。

为保证判断矩阵可信度，需要对其进行一致性检验，本次建立的判断矩阵的取值均是经过多次调整后的结果。

计算同一层次所有因素对于总目标相对重要性的排序权值的过程称为层次总排序。

此过程是从最高层到最低层逐层进行。

其一次性检验也是从高层到低层进行。

层次的总排序以及上面的层次单排序计算，整个过程均由计算机完成，经过反复试算，最终的层次排序权值分配如表5-2-2所示。

权值层次排序表5-2-2
层次V
U1 U2 U3 U4
层次总排序0.6681 0.1055 0.1822 0.0443
废水废液V11 0.045 0 0 0 0.032 年排尾矿废石 V12 0.065 0 0 0.042 累积尾矿废石V13 0.035 0 0 0 0.022 占用破坏土地V14 0.558 0 0 0 0.374 矿山地质灾害V15 0.297 0 0 0 0.199 矿类 V21 0 0.117 0 0 0.011 采空区 V22 0 0.682 0 0 0.073 开采方式 V23 0 0.201 0 0 0.021 矿山从业人数 V31 0 0 0.832 0 0.151 经济类型V32 0 0 0.168 0 0.031 降雨量 V41 0 0 0 0.638 0.027 植被发育V42 0 0 0 0.087 0.004 地质环境质量 V43 0 0 0 0.275 0.013
通过层次分析，得到单排序权值。

其中矿山地质环境问题性准则下各因素的单排序权值向量为：R1=(0.045，0.065，0.035，0.558，0.297)；矿山恢复难易程度准则下各因素的单排序权值向量为：R2=(0.117， 0.682，0.201)；矿山人类活动准则下各因素的单排序权值向量为：R3=（0.832，0.168)；环境条件准则下各因素的单排序权值向量为：R4=（0.638，0.087，0.275)；最终得到各因素的总排序权值向量：R1=(0.032，0.042，0.022，0.374，0.199，0.011，0.073，0.021，0.151，0.031，0.027，0.004，0.013)。

这一权向量表明各评价指标对区域稳定性的影响程度是不同的，其中占用破坏土地、矿山地质灾害、矿山人数的影响较大，其次采空区、年排尾矿废石、废水废液、经济类型、降雨量、累积尾矿废石、开采方式，以矿类、地质环境质量、植被发育地形地貌所占最小。

二、加权比较法
确定影响矿山环境的评价指标体系，以矿区为基本单元对评价指标体系按线性赋予一定的分值，采用上述层次分析法确定的各个影响因素的权值与所赋的分值相乘，乘积即为某指标对环境影响的实际得分。

所有评价因子的实际得分累计就是该矿山环境影响评估的最终得分，即矿山环境影响综合指数。

矿山环境影响综合指数越高即表示矿山地质环境质量越差。

将研究区矿山开采前环境影响综合指数背景值设为0，结合本次矿山地质环境调查的实际情况，将矿山地质环境影响综合指数的最大值与0值之间进行分级，采用SURFER软件绘制等直线，从而根据等直线确定矿山地质环境综合评估分区。

根据《矿山地质环境调查评价规范》（DD2014-05）及本次矿山地质环境调查，对矿山地质环境分为三级进行评估：Ⅰ严重区；Ⅱ较严重区；Ⅲ一般区。

相应地，评价因素的指标界限一般也按其影响程度按三级划分。

表5-2-3列出了本次矿山环境影响综合评估单因子评价指标及其分值赋值情况。

矿山环境影响综合评估单因子评价指标及其分值赋值表5-2-3
备注：严重(3)，较严重(2)，一般(1)——括号内为所赋分值
本次矿山地质环境影响综合评估的数学模型为：ij
n
i m
j S
Wij ⨯∑∑
==1
1
P ＝κ
即按一定的标准给予以矿区为评价单元的环境影响要素的不同评价因子按线性赋予一定的评价分值，再加权求和，即为以矿区为单元的矿山地质环境影响综合评估指数。

式中：κP 为第κ处以矿区为评价单元的矿山地质环境境影响综合评估指数；ij S 为该评价单元之中i 评价要素中j 评价因子的性状数据取值；
ij
W 为该评价单元中i 评价要素中j 评价因子的权值；n 为评价要素总数，n=4；
m 为该评价单元中i 评价要素中的评价因子总数,m=2～5。

三、矿山地质环境综合评估分区标准
按评价单元的主要矿山地质环境境影响综合评估指数平均值，将评价区划分Ⅰ严重区；Ⅱ较严重区；Ⅲ一般区，评估分区标准见表5-2-4。

矿山地质环境综合评估分区标准表5-2-4。