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Vol． 39 No． 6 Nov． 2012

水文地質(zhì)工程地質(zhì) HYDROGEOLOGY ＆ ENGINEERING GEOLOGY

第 39 卷 第 6 期 2012 年 11 月

合山市礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)研究
楠， 柴 波， 周建偉 ( 中國地質(zhì)大學(xué)( 武漢) ， 武漢 430074 )
摘要： 廣西合山屬于煤炭資源枯竭型城市， 正在經(jīng)歷的市域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型與大規(guī)模城市建設(shè)， 使得礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)成 為一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。將礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)劃分為兩個(gè)層次， 即采礦活動對礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)和城市建設(shè)對地 質(zhì)環(huán)境的影響評價(jià)。選取礦山地質(zhì)環(huán)境條件 、 礦山開采狀況、 礦山地質(zhì)環(huán)境問題 3 個(gè)地質(zhì)環(huán)境要素， 地形地貌、 植被覆蓋 巖土體工程特征、 礦山分布密度、 煤層傾斜角度、 煤層采深采厚比、 土地資源破壞強(qiáng)度、 水資源破壞強(qiáng)度、 地質(zhì)災(zāi)害發(fā) 率、 育強(qiáng)度 9 個(gè)評價(jià)指標(biāo)， 首先應(yīng)用模糊綜合評價(jià)模型進(jìn)行了第一層次的礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)， 然后采用綜合指數(shù)評價(jià)模 118. 84 ， 175. 99km2 ， 型進(jìn)行了第二層次的地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)， 結(jié)果顯示， 影響嚴(yán)重區(qū)、 較嚴(yán)重區(qū)、 一般區(qū)分別為 62. 87 ， 各 33. 2% 、 49. 2% 。評價(jià)結(jié)果可作為合山市礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理的重要依據(jù) 。 占市域面積的 17. 6% 、 關(guān)鍵詞： 資源枯竭城市； 礦山地質(zhì)環(huán)境； 影響評價(jià)； 評價(jià)模型 中圖分類號： TU457 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 3665 （ 2012 ） 06012407 文章編號： 1000-

唐朝暉， 劉

合山市是典型因煤而市、 先礦后市的煤炭資源枯竭 2 礦業(yè)城市， 面積約 357km ， 基本涵蓋合山煤田， 主要以 煤炭開采和坑口發(fā)電為經(jīng)濟(jì)支柱。合山煤田經(jīng)過百余 年的開采后煤炭資源已基本枯竭， 廢棄礦山遍布合山市
2 并形成了約 46. 82km 的采空區(qū)。市域內(nèi)煤矸石 全境， 堆積如山， 植被大面積遭受嚴(yán)重破壞， 水土流失嚴(yán)重； 礦

由此產(chǎn)生社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃對地質(zhì)環(huán)境的需求與影 設(shè)， 響， 或者較少涉及這些礦山地質(zhì)環(huán)境問題解決之后產(chǎn)生 的直接與間接社會經(jīng)濟(jì)效益， 以及上述效益反過來對地 質(zhì)環(huán)境的影響。本文試圖結(jié)合合山市當(dāng)?shù)氐某鞘薪ㄔO(shè) 規(guī)劃和區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展， 在考慮礦山地質(zhì)環(huán)境影響的 進(jìn)一步添加城市建設(shè)規(guī)劃為評價(jià)因子， 將其量 基礎(chǔ)上， 化， 然后進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境影響綜合評價(jià)， 期望既進(jìn)行 評價(jià)結(jié) 一些礦業(yè)城市地質(zhì)環(huán)境基本原理與方法的探索， 果也可以為合山市今后的治理規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

區(qū)內(nèi)地面塌陷、 地裂縫等地質(zhì)災(zāi)害引起的房屋開裂、 井 、 。 泉干涸 地下水污染等問題隨處可見 加強(qiáng)礦山地質(zhì)環(huán) 境綜合治理工作對推動作為資源枯竭城市的合山市經(jīng) 濟(jì)轉(zhuǎn)型與社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。而在開展礦 山地質(zhì)環(huán)境綜合治理之前， 必須深入調(diào)查研究礦山地質(zhì) 環(huán)境背景與存在的礦山地質(zhì)環(huán)境問題， 其中根據(jù)礦山地 質(zhì)環(huán)境問題的危害程度與治理的輕重緩急對治理區(qū)的 地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行評價(jià)、 區(qū)劃， 是確保礦山環(huán)境綜合治理工 作有效性的重要前提。 礦山地質(zhì)環(huán)境評價(jià)工作的開展已經(jīng)在國內(nèi)起步， 但 多局限于從礦山地質(zhì)環(huán)境問題的自然屬性出發(fā)， 僅是單 純地通過地質(zhì)環(huán)境問題的影響嚴(yán)重程度進(jìn)行評價(jià)與分 ［ 1 ～3 ］ ； 較少考慮礦山地質(zhì)環(huán)境問題的社會屬性， 區(qū) 即礦 業(yè)城市面臨社會經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型， 需要進(jìn)行大規(guī)模的城市建
0701 ； 修訂日期： 20120827 收稿日期： 2012基金項(xiàng)目： 國家礦山地質(zhì)環(huán)境治理專項(xiàng)重點(diǎn)工程項(xiàng)目（ 合山市 礦山地質(zhì)環(huán)境治理） ； 國家地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查評價(jià)專項(xiàng) 工作項(xiàng)目（ 1212011120028 ） 作者簡介： 唐朝暉（ 1964 － ） ， 女， 副教授， 主要從事工程地質(zhì)與 環(huán)境巖土工程的教學(xué)科研工作 。 Email： zhtang@ cug． edu． cn

1

合山市主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題

合山市礦山地質(zhì)環(huán)境問題主要分為三大類 ： 土地 水資源破壞及含水層污染、 地質(zhì)災(zāi) 資源的占用及破壞、 地下采空區(qū)、 地表煤矸石堆、 害。根據(jù)實(shí)際調(diào)查結(jié)果， 廢棄 礦 業(yè) 建 筑 等 壓 占、破 壞 土 地 資 源 面 積 達(dá) 137. 2km2 ； 受礦坑水直接和灌溉間接污染， 其中， 前者 影響深部含水層、 后者影響淺部含水層， 水環(huán)境污染面 2 積達(dá) 162. 3km ； 地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn) 124 處。 主要礦山地質(zhì)環(huán) 境問題的類型及規(guī)模見表 1 。

2
2. 1

礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)原理與方法
礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)基本思路 在礦山， 地質(zhì)環(huán)境首先是面向采礦活動， 既制約或

影響采礦活動， 又受到采礦活動的改造與影響， 兩者之 間是相互作用的關(guān)系。此外， 隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展， 礦 山逐漸發(fā)展為礦業(yè)城市（ 鎮(zhèn) ） ， 并從單一的礦業(yè)開發(fā)模 礦山地質(zhì)環(huán)境也從單 式發(fā)展為多重的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，

第6 期 表1 Table 1
主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題 土地的壓占 土地資源的占用及破壞 土地的破壞 地貌景觀破壞 水資源破壞與水污染 水體污染

水文地質(zhì)工程地質(zhì) 礦山地質(zhì)環(huán)境問題類型及規(guī)模一覽表
指標(biāo) 面積（ m2 ） 所占比例（ % ） 面積（ m2 ） 所占比例（ % ） 面積（ m2 ） 所占比例（ % ） 面積（ m2 ） 所占比例（ % ） 面積（ m2 ） 數(shù)量（ 處） 所占比例（ % ） 巖溶地面塌陷 地質(zhì)災(zāi)害 地裂縫 面積（ m2 ） 數(shù)量（ 處） 所占比例（ % ） 分布區(qū)長（ km） 寬（ m） 數(shù)量（ 處） 所占比例（ % ） 不穩(wěn)定斜坡 體積（ m3 ） 數(shù)量（ 處） 所占比例（ % ） 大型 ＞ 10 3 10． 3 ＞ 10 3 19． 2 ＞ 10 5 39． 2 ＞ 10 5 27． 4 ＞ 100 7 38． 9 ＞ 100 7 21． 9 ＞1 10 ～ 20 0 0 ＞ 10 5 8 17． 4 中型 10 2 ～ 10 3 30． 3 10 2 ～ 10 3 31． 6 10 3 ～ 10 5 47． 5 10 3 ～ 10 5 44． 2 10 ～ 100 5 27． 7 10 ～ 100 10 31． 2 ＜1 10 ～ 20 0 0 10 4 ～ 10 5 26 56． 5 小型 ≤10 2 59． 4 ≤10 2 49． 2 ≤10 3 13． 3 ≤10 3 28． 4 ≤10 6 33． 4 ≤10 15 46． 9 ＜1 ＜3 28 100 ≤10 4 12 26． 1 合計(jì)

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Mine geological environmental problems and scale
1． 372 × 10 8 100 － 100 － 100 1． 623 × 10 8 100 － 18 100 － 32 100 － 28 100 － 46 100

采空地面塌陷

一與采礦活動的相互作用基礎(chǔ)上疊加了與城市建設(shè)的 相互作用， 使礦山地質(zhì)環(huán)境的功能更加寬泛 ， 受到的影 響也更為復(fù)雜和嚴(yán)重。 合山市作為煤炭資源枯竭城 市， 煤炭開采也正在萎縮直至停止， 城市發(fā)展由此開始 轉(zhuǎn)型， 主要向旅游開發(fā)、 生態(tài)建設(shè)發(fā)展。 由此， 合山市礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)包含采礦活動 和城市建設(shè)兩個(gè)方面的人類活動對地質(zhì)環(huán)境的影響。 具體而言， 需要按照兩個(gè)層次進(jìn)行合山市礦山地質(zhì)環(huán)境 影響評價(jià)。第一個(gè)層次即從采礦活動對地質(zhì)環(huán)境的影 響分析出發(fā)， 調(diào)查、 評價(jià)采礦活動產(chǎn)生的歷史遺留的礦 山地質(zhì)環(huán)境問題、 當(dāng)前采礦活動正在誘發(fā)的礦山地質(zhì)環(huán) ， 境問題 以及這些問題所造成的影響及其程度， 主要說 明地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀； 第二個(gè)層次即在第一層次基礎(chǔ)上， 從 調(diào)查評價(jià)未來的城市 城市建設(shè)對地質(zhì)環(huán)境的影響出發(fā)， 規(guī)劃與建設(shè)的可能規(guī)模與強(qiáng)度， 以及對地質(zhì)環(huán)境的影 ［ 4 ～5 ］ 。 響， 主要說明的是地質(zhì)環(huán)境未來受到的影響 2. 2 礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)指標(biāo)體系 基于前述基本思路需要建立兩級指標(biāo)體系。針對 第一層次評價(jià)建立的評價(jià)指標(biāo)分為 3 個(gè)地質(zhì)環(huán)境要素、 9 個(gè)評價(jià)指標(biāo)： 地形地貌、 植被覆蓋率、 巖土體工程特性 等 3 個(gè)礦山地質(zhì)環(huán)境條件指標(biāo)， 礦山分布密度、 煤層傾 斜角度、 煤層采深采厚比等 3 個(gè)礦山開采特征指標(biāo)， 土 地資源破壞強(qiáng)度、 水資源破壞強(qiáng)度、 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)度

等 3 個(gè)礦山地質(zhì)環(huán)境問題指標(biāo)。評價(jià)指標(biāo)中， 礦山分布 密度為評價(jià)單元內(nèi)礦井井口個(gè)數(shù)和單元面積比。由于 合山市仍有部分礦井正在開采， 且已停采的礦井， 由于 其礦層賦存條件不同， 長期的穩(wěn)定性等級不同， 為此， 引 用煤礦地面塌陷預(yù)測的指標(biāo)作為礦山開采的特征指標(biāo)。 第二層次評價(jià)建立的評價(jià)指標(biāo)包含 2 個(gè)： 采礦活 動對礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)結(jié)果和城市建設(shè)規(guī)劃 。 2. 3 評價(jià)單元 以合山市行政區(qū)域?yàn)檫吔纾?采用正方形網(wǎng)格法進(jìn) 行網(wǎng)格劃分法， 按照 1km × 1km 的網(wǎng)格對整個(gè)合山市 進(jìn)行單元劃分， 共計(jì) 421 個(gè)評價(jià)單元。 2. 4 評價(jià)等級 將礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度劃分為影響嚴(yán)重 、 影響 較嚴(yán)重和影響一般三個(gè)等級。 根據(jù)這三個(gè)等級的劃 分， 評價(jià)因素的指標(biāo)界線也分三個(gè)等級。 具體分級見 表 2 和表 3 。

3
3. 1

采礦活動對地質(zhì)環(huán)境影響模糊綜合評價(jià)
評價(jià)模型 （ 1 ） 建立評價(jià)集合 V = ｛ V1 ， V2 ， V3 ｝ = ｛ 1 ， 2， 3｝ （ 1）

V1 、 V2 、 V3 分別表示地質(zhì)環(huán)境影響一般、 其中， 較 嚴(yán)重、 嚴(yán)重。

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唐朝暉， 等： 合山市礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)研究 表2 Table 2
評價(jià)指標(biāo)

2012 年

采礦活動對地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)因子分級表 Class of GE assessment factors from mining
影響較嚴(yán)重 巖溶丘陵 20 ～ 40 軟弱 － 半堅(jiān)硬碎屑頁巖 0. 1 ～ 0. 05 25 ～ 55 30 ～ 100 土地壓占與破壞面積 0. 1 ～ 0. 5km2 部分影響礦區(qū)農(nóng)業(yè)和居民用水 地質(zhì)災(zāi)害中危險(xiǎn)區(qū) 影響嚴(yán)重 峰林平原 ≤20 第四系松散覆蓋層 ≥0. 1 ≥55 ≤30 土地壓占與破壞面積≥0. 5km2 居民飲水困難 地質(zhì)災(zāi)害高危險(xiǎn)區(qū)

影響一般 剝蝕丘陵、 峰叢洼地 ≥40 半堅(jiān)硬 － 堅(jiān)硬碳酸鹽巖 ≤0. 05 ≤25 ≥100 土地壓占與破壞面積≤0. 1km2 對礦區(qū)農(nóng)業(yè)和居民用水影響不大 地質(zhì)災(zāi)害低危險(xiǎn)區(qū)

地形地貌 C1 植被覆蓋率 C2 （ % ） 巖土體工程特性 C3 礦山分布密度 C4 （ 個(gè) / km2 ） 煤層傾斜角度 C5 （ ° ） 煤層采深采厚比 C6 （ H / m） 土地資源破壞強(qiáng)度 C7 水資源破壞強(qiáng)度 C8 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)度 C9

表3 Table 3

城市建設(shè)對地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)因子分級表

Class of assessment factors from urban construction
影響一般 影響一般 未來規(guī)劃為 生態(tài)區(qū) 影響較嚴(yán)重 影響較嚴(yán)重 未來規(guī)劃為 旅游觀光區(qū) 影響嚴(yán)重 影響嚴(yán)重 未來規(guī)劃為 居民住宅區(qū)

植被覆蓋率和煤層采 限值的最小值和最大值。 其中， 深采厚比的界限級別應(yīng)與上述對應(yīng)級別相反 。 （ 5 ） 層次分析法確定權(quán)重 層次結(jié)構(gòu)模型如圖 1 所示。

指標(biāo) 一級評價(jià)結(jié)果 城市建設(shè)規(guī)劃

（ 2 ） 建立參評要素集合 U = ｛ U1 ， U2 ， U3 ｝

（ 2）

U1 、 U2 、 U3 分別表示地質(zhì)環(huán)境條件、 其中， 礦山開 發(fā)狀況、 地質(zhì)環(huán)境問題。 （ 3 ） 確定參評要素的評價(jià)因子集合 C （ U1 ） = ｛ C 1 ， C2 ， C3 ｝ C （ U2 ） = ｛ C 4 ， C5 ， C6 ｝ C （ U3 ） = ｛ C 7 ， C8 ， C9 ｝ （ 4 ） 隸屬函數(shù)的確定 采用梯形分布的隸屬函數(shù)來建立模糊矩陣 各因子的隸屬函數(shù)采用下式進(jìn)行計(jì)算 ： u1 （ x ） =
［6 ～ 7 ］

（ 3）
圖1 Fig. 1 第一層次礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)結(jié)構(gòu)模型

。

Structure model of GE assessment in the first level

{ {

1 （ a + b） － 2 x b －a 0 0

x ＜ a a≤x ＜ a +b 2 （ 4）

采用 1 ～ 9 標(biāo)度法， 采用專家打分法構(gòu)造判斷矩 陣， 計(jì)算出各層次排序。計(jì)算結(jié)果如下： U（ 表 4 ） ①判斷矩陣 A表4 Table 4
A U1 1 2 2

? ? （ a + b） － 2 x 1 － ? ? b －a u2 （ x ） = ? ?1 － 2 x － （ a + b） b －a ? ? ? 0 0 2 x － （ a + b） b －a 1 u3 （ x ） =

（ a + b） / 2 ≤ x x ＜ a a≤x≤ a +b 2 （ 5）
U1 U2 U3

AU 層判斷矩陣 Judgment matrix of AU
U2 1 /2 1 2 U3 1 /2 1 /2 1 W 0. 195 8 0. 310 8 0. 493 4

a +b ≤x≤b 2 b≤x x ＜ （ a + b） / 2 a +b ≤x ＜ b 2 b≤x

C（ 表 5 ） ②判斷矩陣 U1 （ 6）
U1 C1 C2 C3

表5 Table 5
C1 1 1 /2 1 /2

U1 C 層判斷矩陣 Judgment matrix of U1 C
C2 2 1 2 C3 2 1 /2 1 W 0. 493 4 0. 195 8 0. 310 8

x 為參評因子的實(shí)測數(shù)據(jù)； u1 （ x ） ， u2 （ x ） ， u3 其中， （ x） 為各個(gè)評價(jià)因子 x 對一級、 二級、 三級地質(zhì)環(huán)境影 b 為評價(jià)因子對評價(jià)等級界 響分級標(biāo)準(zhǔn)的隸屬度； a、

第6 期

水文地質(zhì)工程地質(zhì)

·127·

C （ 表 6） ③判斷矩陣 U2 表6 Table 6
U2 C4 C5 C6 C4 1 1 3

W U3 = （ 0. 195 8

0. 310 8

0. 493 4 ） 0. 310 8 ） 0. 363 2 ）

U2 C 層判斷矩陣 Judgment matrix of U2 C
C5 1 1 2 C6 1 /3 1 /2 1 W 0. 209 9 0. 240 2 0. 549 9

進(jìn)行一級模糊變換： B U1 = W U1 ·R U1 = （ 0. 493 4 B U2 = W U2 ·R U2 = （ 0. 329 9

0. 195 8 0. 306 9 0

B U3 = W U3 ·R U3 = （ 0. 689 2

0. 310 8 ）

C （ 表 7） ④判斷矩陣 U3 表7 Table 7
U3 C7 C8 C9 C7 1 2 2

U3 C 層判斷矩陣 Judgment matrix of U3 C
C8 1 /2 1 2 C9 1 /2 1 /2 1 W 0. 195 8 0. 310 8 0. 493 4

因此得到二級模糊關(guān)系矩陣： ? 0. 310 8 0. 195 8 0. 493 4 ? R = ? ? ? 0. 329 9 0. 306 9 0. 363 2 ? ? 0. 689 2 0 0. 310 8 ? 由層次分析法判斷權(quán)重得知： W = （ 0. 195 8 0. 310 8 0. 493 4 ） 做二級模糊變換： B = W·R = （ 0. 503 5 0. 133 7 0. 362 8 ）

（ 6 ） 模糊變換與綜合評判 ， 采用歸一加權(quán)平均模型 M （ · ⊕ ） 算子進(jìn)行模糊 變換， 則一級綜合評價(jià)結(jié)果為 B Ui ： B Ui = W Ui ·R Ui （ 7） 根據(jù)一級綜合評價(jià)結(jié)果 B Ui 組成二級綜合評判模 糊關(guān)系矩陣， 然后進(jìn)行二級模糊變換： B U = W U ·R U （ 8） 最后， 根據(jù)最大隸屬度原則， 計(jì)算單元所屬的礦山 。 地質(zhì)環(huán)境影響程度級別 3. 2 評價(jià)模型的運(yùn)算 以第 173 評價(jià)單元為例說明具體的計(jì)算方法 。 評 價(jià)單元內(nèi)， 地貌類型為峰林平原， 植被覆蓋率為 25% ， 巖土體工程特性為半堅(jiān)硬 － 堅(jiān)硬碳酸鹽巖， 單元格礦 2 山分布密度 0. 05 ～ 0. 1 個(gè) / km ， 煤層傾斜角度 31° ， 煤 層采 深 采 厚 比 61H / m， 土地壓占與破壞面積 ≤ 2 0. 1km ， 水資源為部分影響礦區(qū)農(nóng)業(yè)和居民用水 ， 地 質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性低。 根據(jù)以上條件， 用隸屬函數(shù)計(jì)算出各個(gè)因子的隸 屬度， 得到模糊關(guān)系矩陣如下： ?0 R U1 = ? ?0 ?1 0 1 0 1? 0? ? 0? R U3 ? 0 R U2 = ? ? 0 ? 0. 6 ?1 = ? ?0 ?1 0 0 0 0? 1? ? 0? 0. 493 4 ） 0. 549 9 ） 0. 3 0. 1 0. 4 0. 7 ? 0. 9 ? ? 0 ?

根據(jù)最大隸屬度原則， 將該單元劃分為采礦活動 對地質(zhì)環(huán)境影響一般區(qū)。 3. 3 評價(jià)結(jié)果分析 對研究區(qū)每個(gè)單元進(jìn)行綜合評價(jià) ， 根據(jù)上述方法，

使用 MATLAB 軟件編寫程序進(jìn)行模糊變換的計(jì)算， 得 出每個(gè)單元的評判結(jié)果。通過 MAPGIS 平臺將最終結(jié) 果導(dǎo)入到每個(gè)單元中， 得到分區(qū)圖（ 圖 2 ） 。

圖2 Fig. 2

采礦活動對地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)分區(qū)圖 Zoning of GE assessment in the first level

由層次分析法判斷權(quán)重可知： W U1 = （ 0. 310 8 0. 195 8 W U2 = （ 0. 209 9 0. 240 2

4
4. 1

城市建設(shè)對礦山地質(zhì)環(huán)境影響綜合評價(jià)
評價(jià)模型的建立 （ 1 ） 建立層次結(jié)構(gòu)

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唐朝暉， 等： 合山市礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)研究

2012 年

針對研究區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特殊性， 即合山市市域經(jīng) 濟(jì)轉(zhuǎn)型與城市建設(shè)大規(guī)模發(fā)展開始起步 ， 選取第一層 次的礦山開采對地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)結(jié)果疊加城市建設(shè) 規(guī)劃作為第二層次礦山地質(zhì)環(huán)境影響綜合評價(jià)的 2 個(gè) 評價(jià)因子。 （ 2 ） 判斷矩陣的確定 采用 1 ～ 9 標(biāo)度法構(gòu)造判斷矩陣。 計(jì)算出各層次 的排序。計(jì)算結(jié)果如表 8 所示。
表8 Table 8
B A1 A2 1 1 A1

入到每個(gè)單元中， 得到分區(qū)圖（ 圖 3 ） 。

BA 層判斷矩陣 Judgment matrix of BA
A2 1 1 W 0. 5 0. 5

（ 3 ） 計(jì)算綜合評分與分級 根據(jù)對當(dāng)?shù)貙?shí)際走訪調(diào)查， 采用專家打分法對城 市建設(shè)規(guī)劃因子進(jìn)行量化賦值。 同時(shí)， 將所得的一級 評價(jià)結(jié)果也進(jìn)行量化， 得到因子分值如（ 表 9 ） ， 然后采 用綜合指數(shù)評價(jià)模型進(jìn)行評價(jià)。
表9 Table 9
評價(jià)指標(biāo) 一級評價(jià)結(jié)果 城市建設(shè)規(guī)劃

圖3

第二層次礦山地質(zhì)環(huán)境影響綜合評價(jià)分區(qū)圖 Zoning of the second level assessment

第二層次地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn) Grading standard of the second level assessment
得分值 4 影響較嚴(yán)重

Fig. 3

2 影響一般 未來規(guī)劃為 生態(tài)區(qū)

6 影響嚴(yán)重

通過 2 個(gè)層次的地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)， 將合山市按 地質(zhì)環(huán)境綜合影響程度劃分為影響嚴(yán)重 、 較嚴(yán)重、 一般 3 個(gè)等級 8 個(gè)區(qū)， 各區(qū)面積與分布見表 10 。
表 10
等級

未來規(guī)劃為旅游 未來規(guī)劃為居民 觀光區(qū) 住宅區(qū)

第二層次地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)結(jié)果統(tǒng)計(jì)表 Assessment result of the second level
2

Table 10

為了使最終的評價(jià)結(jié)果具有直觀性和可比性 ， 需 要建立一個(gè)合適的評價(jià)等級。采用具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的專 ， 家確定出來的等級劃分結(jié)果 將綜合評價(jià)結(jié)果為 0 ～ 2. 5 劃分為地質(zhì)環(huán)境影響一般區(qū)Ⅰ， 2. 5 ～ 4. 5 劃分 4. 5 ～ 6 劃分為地質(zhì)環(huán)境 為地質(zhì)環(huán)境影響較嚴(yán)重區(qū) Ⅱ， 影響嚴(yán)重區(qū)Ⅲ。 4. 2 評價(jià)模型的運(yùn)算 以第 173 單元為例， 說明具體計(jì)算過程。 根據(jù)前
［8 ～ 9 ］

面積（ km ） 百分比（ % ）

主要分布區(qū)域 北泗鄉(xiāng)： 下 麥 村、 板 波 村、 東 礦、 南洪 村、 古邦村、 在勤村、 下寨村 嶺南鎮(zhèn)： 合山礦務(wù)局、 上塘礦、 思光村、 古樟村、 上廟村、 柳花嶺礦 河里鄉(xiāng)： 樟村、 東甫村 北泗鄉(xiāng)： 歪貝村、 合山機(jī)械修造廠、 石村 里 仰 村、 塘 村、 弄豬 嶺南鎮(zhèn)： 里 朝 村、 村、 溯河礦、 合山電廠、 合山建材廠 河里鄉(xiāng)： 馬 安 礦、 新 村、 塘 石 村、 岑橋 村、 甘圭村、 河村、 上羊角 整個(gè)合山市除影響嚴(yán)重區(qū)和影響較嚴(yán) 重區(qū)以外的所有區(qū)域

影響 嚴(yán)重區(qū)

62. 87

17. 6

影響較 嚴(yán)重區(qū)

118. 84

33. 2

兩節(jié)計(jì)算得出結(jié)果， 第 173 單元為采礦活動對地質(zhì)環(huán) 境影響一般區(qū)， 得分為 2 ； 該單元未來規(guī)劃為旅游觀光 區(qū)， 得分為 4 ， 應(yīng)用綜合指數(shù)評價(jià)模型進(jìn)行計(jì)算 ， 即
n

影響 一般區(qū)

175. 99

42. 9

T =

（ L j ·W j ） ∑ j

= 2 × 0. 5 + 4 × 0. 5 = 3 （ 9 ）

根據(jù)野外現(xiàn)場調(diào)查和對合山市規(guī)劃調(diào)查的對比分 析， 該評價(jià)結(jié)果比較符合合山市當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況 ， 可作 為合山市礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理的重要依據(jù) 。

因此， 該單元地質(zhì)環(huán)境影響綜合評價(jià)結(jié)果為較嚴(yán) 。 重區(qū) 4. 3 評價(jià)結(jié)果 運(yùn)用綜合指數(shù)評價(jià)模型進(jìn)行計(jì)算 ， 根據(jù)上述方法， 得出最終評價(jià)結(jié)果， 通過 MAPGIS 平臺將最終結(jié)果導(dǎo)

5

結(jié)論

（ 1 ） 采礦活動與城市建設(shè)對礦山地質(zhì)環(huán)境的影響 如何對城市營運(yùn)與發(fā)展至關(guān)重要， 礦山地質(zhì)環(huán)境影響

第6 期

水文地質(zhì)工程地質(zhì)

·129· Project of Mining Geoenvironmental Protection and Integrated Renovation［J］ ． Safety and Environmental Engineering ， 2012 ， 19 （ 2 ） ： 66 － 70． （ in Chinese） ］

綜合評價(jià)是資源枯竭城市合山市礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治 理必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 （ 2 ） 合山市礦山地質(zhì)環(huán)境影響綜合評價(jià)包含 2 個(gè) 層次， 即第一層次的采礦活動對礦山地質(zhì)環(huán)境影響評 價(jià)、 第二層次的城市建設(shè)對地質(zhì)環(huán)境的影響評價(jià) 。 第 9 個(gè)評價(jià)指標(biāo)： 一層次評價(jià)指標(biāo)為 3 個(gè)地質(zhì)環(huán)境要素、 地形地貌、 植被覆蓋率、 巖土體工程特性等 3 個(gè)礦山地 質(zhì)環(huán)境條件指標(biāo)， 礦山分布密度、 煤層傾斜角度、 煤層 采深采厚比等 3 個(gè)礦山開采特征指標(biāo)， 土地資源破壞 強(qiáng)度、 水資源破壞強(qiáng)度、 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育強(qiáng)度等 3 個(gè)礦山 地質(zhì)環(huán)境問題指標(biāo)； 第二層次評價(jià)指標(biāo)為采礦活動對 礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)結(jié)果和城市建設(shè)規(guī)劃 。 （ 3） 采用正方網(wǎng)格單元劃分法將合山市域劃分為 421 個(gè)評價(jià)單元， 應(yīng)用模糊綜合評價(jià)模型評價(jià)采礦活動對地 質(zhì)環(huán)境的影響， 影響嚴(yán)重區(qū)、 較嚴(yán)重區(qū)、 一般區(qū)。在此基 礎(chǔ)上， 應(yīng)用綜合指數(shù)評價(jià)模型評價(jià)城市建設(shè)對礦山地質(zhì) 環(huán)境的疊加影響， 礦山地質(zhì)環(huán)境影響綜合評價(jià)結(jié)果為影
2 118. 84km2 、 響嚴(yán)重區(qū)、 較嚴(yán)重區(qū)、 一般區(qū)分別為 62. 87km 、 175. 99km2 ， 33. 2% 、 42. 9% 。 分別占市域面積的 17. 6% 、

［3 ］ 武強(qiáng)， 陳奇． 礦山環(huán)境治理模式及其適用性分析 ［ J］ ． 水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2010 ，37 （ 6 ） ： 91 － 96． ［WU Q，CHEN Q． An analysis of the mine environmental treatment model and its applicability ［ J］ ． Hydrogeology ＆ Engineering Geology， 2010 ，， 37 （ 5 ） ： 91 － 96． （ in Chinese） ］ ［4 ］ Fourie A，Brent A C． A projectbased Mine Closure Model （ MCM ） for sustainable asset Life Cycle Management ［J］ ． Journal of Cleaner Production， 2006 ， 14 ： 1085 － 1095． ［5 ］ Reid C，Becaert V，Aubertin M， et al． Life cycle assessment of mine tailings management in Canada［ J］ ． Journal of Cleaner Production， 2009， 17： 471 － 479． ［6 ］ 周愛國，蔡鶴生． 地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價(jià)理論與應(yīng)用 ［ M］ ． 武漢： 中國地質(zhì)大學(xué)出版社， 1998． ［ ZHOU A G， CAI H S． Geological Environmental quality M］ ． Wuhan： China assessment theory and application［ University of Geosciences Press， 1988． （ in Chinese） ］ ［7 ］ 梁和成， 周愛國， 唐朝暉， 等． 城市建設(shè)用地地質(zhì)環(huán) ． 武漢： 中國地質(zhì)大學(xué)出版社， 境評價(jià)與區(qū)劃［M］ 2010． ［ LIANG H C， ZHOU A G， TANG Z H，et al． Geoenvironment assessment and zoning of urban ． Wuhan： China University of construct area ［M］ Geosciences Press， 2010． （ in Chinese） ］ ［8 ］ 陳奇， 武強(qiáng)， 徐佳成． 專家系統(tǒng)在礦山環(huán)境治理中 ． 水 文 地 質(zhì) 工 程 地 質(zhì)，2010 ，37 的應(yīng)用 研 究［J］ （ 5 ） ： 113 － 117． ［CHEN Q，WU Q，XU J C． Application of the expert system to mine environment treatment［ J］ ． Hydrogeology ＆ Engineering Geology， 2010 ， 37 （ 5 ） ： 113 － 117． ］ ［9 ］ Aleotti P， Chowdhuiy R． Landslide hazard Assessment： summary review and new Perspectives ［ J］ ． Bull Eng Geol Env， 1999 ， 58 ： 21 － 44．

通過驗(yàn)證， 該評價(jià)結(jié)果基本符合實(shí)際情況， 可作為合山市 礦山地質(zhì)環(huán)境綜合治理的重要依據(jù)。 參考文獻(xiàn)：
［1 ］ 何芳，徐友寧，喬岡，等． 中國礦山環(huán)境地質(zhì)問題 J］ ． 中國地質(zhì)，2010 ，35 （ 5 ） ： 1520 區(qū)域分布特征［ － 1529． ［ HE F，XU Y N， QIAO G， et al． Regional distribution characteristics of mine environmental ． Geology in China， geological problems in China［J］ 2010 ， 35 （ 5 ） ： 1520 － 1529． （ in Chinese） ］ ［2 ］ 穆啟超，黎義勇，甘道毅， 等． 環(huán)境影響評估方法 在礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)方案編制中的運(yùn) J］ ． 安全與環(huán)境工程，2012 ，19 （ 2 ） ： 66 － 70． 用［ ［ MU Q C，LI Y Y，GAN D Y，et al． Utilization of Environmental Impact Assessment Method in the

Mining geoenvironmental impact assessment of Heshan City
TANG Zhaohui， LIU Nan， CHAI Bo， ZHOU Jianwei （ China University of Geosciences （ Wuhan） ，Wuhan 430074 ，China） Abstract： Heshan City is a resourceexhausted cities，which has been developed from coal mine industry and has been undergoing a largescale development of economic transformation and urban construction． The mining geoenvironmental （ denoted as GE ） impact assessment is an essential study to control urban socioeconomic

·130·

唐朝暉， 等： 合山市礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價(jià)研究

2012 年

sustainable development． The assessment consists of two levels of contents，with first one being the assessment of the impact of mining activities on geoenvironment and the second one being the assessment of the impact of urban construction on geoenvironment． Firstly，assessment factors system were developed based on three geoenvironmental conditions， mining status and mining geoenvironmental elements （ i． e． mining geoenvironmental problems ） and nine impact factors including landform， vegetation cover， engineering petrofabric，mine density，coal tilt angle，the ratio of mining depth and the thick of coal seam，the extent of the land resources damage，the extent of water resources damage and the strength of geological hazards． Then， the fuzzy comprehensive evaluation model is utilized for assessing the mining geoenvironmental impact in the first level and the comprehensive index assessment model is employed for the second level assessment． Based on the assessment results the Hehan City was separated into severely affected area with 62. 87 km2 ，less severely affected areas with 118. 84 km2 and not severely affected areas with 175. 99 km2 ，accounting for 17. 6% ， 33. 2% and 79. 2% ，respectively，of the total area of the City． The conclusion obtained from this study can be used as an important basis for the comprehensive management of mining geoenvironmental and integrated renovation in Heshan City． Key words： resourceexhausted city； mining geoenvironmental； impact assessment； assessment model 責(zé)任編輯: 汪美華 ???????????????????????????????????????????????? ( 上接第 107 頁)

In situ experiment of the pollution resistance of vadose zone in the blownsand region in northern Shaanxi of China
ZHOU Liang1，2 （ 1 ． School of Geology Engineering and Geomatics，Chang'an University，Xi'an 710054 ，China； 2. State Nuclear Electric Power Planning Design ＆ Research Institute，Beijing 100095 ，China） Abstract： A series of in situ experiments were carried out in the blownsand region of northern Shaanxi to investigate the pollution resistance of the vadose zone． The field experiments were performed with the bicyclical infiltration method at four selected sites of the Yulin Coal Chemical plant and its surrounding areas． The leaching solution （ Cd，Cr，Cu，Mn，Ni and Pb solutions ） of slag and some manual configuration solutions （ COD， ammonia nitrogen， F， petroleum， and volatile phenol ） were selected for the field experiments． For the selected heavy metals，most of the contaminants in the profile are less than before infiltration． The soil analysis after infiltration shows that the Aeolian sands composing the vadose zone are of high purification ability for Cr，Cu，Mn，Ni，and Pb． The vadose zone will block and delay the inorganic pollutants from polluting the groundwater． The oil cannot easily transport through the vadose zone and reach the aquifers，while the COD is easy to transport through the vadose zone and leads to groundwater pollution． The abilities of volatile phenol of polluting groundwater are weaker than that of COD． The manager of the plant should consider to lower groundwater levels artificially to increase the thickness of the vadose zone for groundwater protection． Key words： vadose zone； pollution resistance； groundwater pollution； seepage test 責(zé)任編輯: 汪美華



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