[发明专利]一种废弃矿山高陡边坡安全与生态修复综合评价方法

说明书

本发明提供了一种废弃矿山高陡边坡安全与生态修复综合评价方法，包括：确定废弃矿山高陡边坡的评价指标体系；运用熵权法求取评价指标体系中评价指标的客观权重；基于改进的IRMO‑SA算法和IAHP法求取评价指标体系中评价指标的最优主观权重；根据最优主观权重和客观权重，基于博弈论获取综合权重；根据评价指标体系运用正向云发生器生成云滴，绘制二维标准云图；计算评价指标体系中各个评价指标的评价云数字特征值，并对该评价云数字特征值绘制二维综合标准云图；结合二维标准云图、二维综合标准云图以及综合权重，确定废弃矿山高陡边坡安全风险与生态适宜性对于各个等级的隶属度与接近度，从而判断该废弃矿山的综合评价等级。

技术领域

本发明属于矿山生态复绿技术领域，具体涉及一种废弃矿山高陡边坡安全与生态修复综合评价方法。

背景技术

矿山边坡生态修复对促进我国生态文明建设具有重大意义，同时，由于不合理的开采方式而形成的高陡边坡的安全性也需要引起重视，边坡失稳往往会造成巨大的经济损失和人员伤亡，故构建科学有效的边坡稳定性评价模型对于边坡灾害防治具有重要意义。为客观准确地对废弃矿山边坡进行综合评级，构建了涵盖地质构造特征、边坡几何特征、边坡岩体特征以及外部因素4方面15个影响指标的评价体系，建立了废弃矿山高陡边坡安全与生态修复适宜性的综合分级标准，对黄河流域的典型分区边坡进行了综合性云评价，评价结果对矿山边坡生态修复方案的合理选择以及矿山边坡稳定性评价具有重要的参考意义。针对现有边坡评价涉及到的多重不确定性，本发明探讨了基于正态二维云模型、改进径向移动算法与模拟退火算法耦合的边坡稳定性评价模型，来解决风险等级判定主观性太强、风险指标具有模糊性和随机性等问题，将改进径向移动算法（IRMO）与模拟退火算法（SA）相结合的混合算法应用于区间数判断矩阵主观权重计算中，编制了相应的算法计算程序，使IRMO算法中粒子之间的自我反馈能力和SA算法基于Metropolis准则跳出局部最优解的能力充分得到体现，以达到准确确定主观权重最优解的目的。采用区间层次分析法(IAHP) 和熵权法组合赋权的方式，提出了基于组合赋权二维云模型的一种废弃矿山高陡边坡安全与生态修复综合评价方法，运用接近度来对废弃矿山高陡边坡安全与生态修复适宜性进行评价。

发明内容

本发明提供了一种废弃矿山高陡边坡安全与生态修复综合评价方法，包括以下步骤：

步骤一、运用已有矿山资料及德尔菲法确定废弃矿山高陡边坡的评价指标体系；

步骤二、运用熵权法求取评价指标体系中评价指标的客观权重；

基于改进的IRMO-SA算法和IAHP法求取评价指标体系中评价指标的最优主观权重；

根据最优主观权重和客观权重，基于博弈论获取综合权重；

步骤三、根据评价指标体系运用正向云发生器生成云滴，绘制二维标准云图；

基于已有废弃矿山高陡边坡数据以及专家问询结果进行安全性和生态恢复适宜性评价，计算评价指标体系中各个评价指标的评价云数字特征值，并对该评价云数字特征值进行权重组合计算综合云的特征绘制能反映系统评价结果的二维综合标准云图；

步骤四、结合二维标准云图、二维综合标准云图以及综合权重，确定废弃矿山高陡边坡安全风险与生态适宜性对于各个等级的隶属度与接近度，从而判断该废弃矿山的综合评价等级。

可选的，所述步骤一中的评价指标体系分成四级量化分级，并将其四级量化分级分别进行具体化，以形成15个具体的评价指标。

可选的，所述四级量化分级分别为地质构造特征、边坡几何特征、边坡岩体特征和外部因素；

所述15个具体的评价指标分别为边坡岩体风化程度、废弃矿山破损面积、边坡节理裂隙发育程度、坡度、边坡高度、坡长、边坡岩体坚硬程度、岩体基本质量等级、直立边坡自稳能力、边坡岩体完整程度分类、岩土体粘聚力、年平均降水量、地震烈度、地质灾害危险性以及生态环境脆弱程度。

可选的，所述步骤二中，求取评价指标的客观权重的具体过程如下：