方志華FANG Zhi-hua;許萬忠XU Wan-zhong
(昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院,昆明 650093)
(Faculty of Land Resource Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650093,China)
我國是泥石流多發(fā)的國家,每年由于各種自然地質(zhì)作用或人為的作用導(dǎo)致大量的泥石流災(zāi)害發(fā)生,因為其發(fā)生時速度快,破壞力大,每年給人類的生命財產(chǎn)安全帶來巨大的損失。本文結(jié)合武山銅礦區(qū)溝谷泥石流的特征,運用模糊綜合評判法對武山銅礦區(qū)的溝谷泥石流的易發(fā)性進行評估。評價結(jié)果與根據(jù)地質(zhì)分析及溝谷泥石流易發(fā)程度量化評價標(biāo)準(zhǔn)評價結(jié)果相符合。
模糊數(shù)學(xué)中多級模糊綜合評價就是應(yīng)用模糊變換原理和最大隸屬度原則,考慮與被評價事物的各個因素,對其所做的綜合評價。[3]將泥石流易發(fā)性評判的因素集U 和分級評判集V 分別定義為:U={U1,U2,…,Um},V={V1,V2,…,Vn},則泥石流易發(fā)性模糊綜合評判模型為B=A·R 式中:R=(r-ij)-m×n,表示因素集U 和評價集V 的對應(yīng)關(guān)系,由各單因素評判結(jié)果得到,ri,j 表示i 個因素對第j 個評語的隸屬度;A=(a1,a2,…,am)是u 上的模糊子集,其中0≤稱為關(guān)于u 上的權(quán)向量;B=(b1,b2,…,bn)是V 上的模糊子集,稱為綜合評判結(jié)果向量;“·”為合成運算算子,這里采用普通乘法運算。[1-3]當(dāng)確定綜合評判的結(jié)果屬于某評語時,根據(jù)最大隸屬度原則,若bjo=maxbj(1≤j≤n)時,則斷定評判結(jié)果為第jo 個評語。模糊綜合評判的關(guān)鍵是建立u 和V 之間的模糊關(guān)系矩陣R 和U 的模糊集合,即隸屬度和權(quán)值。
選出與泥石流災(zāi)關(guān)系密切的影響因子作為評價因子,將泥石流易發(fā)性劃分4 級,即極易發(fā)、中易發(fā)、低易發(fā)、不易發(fā)。由于各評價因子對泥石流易發(fā)程度綜合評價的影響程度不同,甚至有很大差別,為了正確反映各因子的實際地位和作用,主導(dǎo)因子權(quán)值應(yīng)高一些,而次要因子權(quán)值應(yīng)低一些,但各因子的權(quán)值之和必須要滿足式的歸一化條件,式中wi 為因子權(quán)重,m 為因子數(shù)。
表1 各評價因子權(quán)重分配表
其中,I 級權(quán)重參照參考文獻[4]。
在經(jīng)過多次對比之后,最終選擇了相鄰隸屬度減半法來確定隸屬度。
為了滿足模糊數(shù)學(xué)評判計算的要求,需要對各評價因子加以定量化,這里將各I 級評價因子分嚴(yán)重、中等、輕微、一般4 級,v1、v2、v3、v4 分別表示隸屬于嚴(yán)重、中等、輕微、一般4 級的隸屬度。即隸屬度函數(shù),其中1≤i,o≤4,將計算的出的隸屬度結(jié)果歸一,就得到所求評價因子的隸屬度。[5]
根據(jù)武山銅礦區(qū)西風(fēng)井北面溝谷(編號2-2′)的地質(zhì)條件,可以確定該溝谷的評價因子的隸屬度。
表2 2-2′溝谷泥石流各個因子隸屬度表
計算結(jié)果表明,2-2′溝谷泥石流的極易發(fā)的概率為19.08%,中易發(fā)的概率為26.22%,低易發(fā)的概率為27.57%,不易發(fā)的概率為27.12%,所以2-2′溝谷泥石流的易發(fā)等級經(jīng)過綜合評判的結(jié)果為低易發(fā)。而根據(jù)地質(zhì)分析及溝谷泥石流易發(fā)程度量化評價標(biāo)準(zhǔn)評價結(jié)果,2-2′溝谷泥石流的綜合打分為70 分,屬于低易發(fā)型的溝谷泥石流。
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