贵州省地质环境综合整治研究

■ 张 博/原振雷

（中国国土资源经济研究院，北京 101149）

贵州省地质环境综合整治研究

■ 张 博/原振雷

（中国国土资源经济研究院，北京 101149）

针对贵州省地质环境问题选取地质灾害治理、矿山地质环境整治、地下水环境保护等多方面的地质环境整治综合评价因子，运用层次分析和模糊数学方法进行评价因子的定量化，并建立评价模型，同时在MAPGIS的空间分析和图形处理的技术支持下，运用综合指数模型，将地质环境的影响因素按其权值进行空间叠加，根据叠加的结果并结合综合评估指数的大小将贵州省地质环境分为3级区。其中重点整治区11个，占全省总面积的22%，亟需开展地质灾害点治理及搬迁避让、矿山地质环境恢复治理、岩溶地下水污染治理、石漠化地区植被保护等整治工作；次重点整治区13个，占全省总面积的29%，需要在今后治理工作中加强整治力度；一般整治区6个，占全省总面积的49%，矿山环境问题较少，现状情况下未考虑进行大规模的整治。

地质环境；地质灾害；综合评价；整治区域；MAPGIS；贵州

贵州省地质环境十分脆弱，主要地质环境问题包括地质灾害、矿山地质环境和石漠化[1]。贵州省地质灾害“种类全、损失重、数量多”，因灾伤亡人数和经济损失长期位于全国前列，仅“十一五”期间全省先后发生地质灾害1606起，共造成332人伤亡，直接经济损失达3.47亿元；矿山地质环境问题中以能源矿产（煤矿）矿山地质灾害为主，达432个，占调查矿山地质灾害总数的89.81%，占用及破坏土地31754万hm2；贵州省是全国石漠化面积最大、类型最多、程度最深、危害最重的省份，截至2011年底，全省石漠化面积为302.38万hm2，占全省国土面积的17.16%。贵州省地质环境整治面临严峻的形势，地质环境整治任务迫切，在这种情况下，开展贵州省地质环境综合评价非常必要，将为贵州全省地质环境综合治理打下重要基础。本文利用MAPGIS空间分析技术和综合指数模型分析方法对贵州省地质环境进行综合评价分区，研究提出各分区地质环境主要环境问题及整治的重点，为贵州省合理开展地质环境整治工作提供技术指导。

1 研究方法

根据区域地质环境特点，结合区域地质灾害、地下水环境、矿山地质环境等调查结果，选取各类地质环境问题评价因子；建立地质环境综合评价指标体系，建立评价模型和评价因子分级标准，按照层次分析法进行评价指标权重赋值和评价因子定量化；运用MAPGIS软件对研究区域进行正方形网格单元剖法，运用空间分析功能模块将每个网格的各项评价结果进行叠加，并与研究区域实际情况进行拟合度检查，确定评价分区的边界，形成地质环境综合评价区划图，具体研究过程如图1所示。

2 评价分区方法

2.1 评价分区原则

根据地质灾害治理、岩溶地下水环境、矿山地质环境和石漠化的调查现状，结合国民与社会发展现状与规划作为分区的主导因素，依据“区内相近，区间相异”的基本原则，并尽量保持市、县行政单元的相对完整性综合确定评价分区。

图1 基于MAPGIS的地质环境评价研究技术路线

2.2 评价单元的划分

采用正方形网格单元划分法[3]，根据贵州省国土面积和地质灾害、岩溶地下水环境、矿山分布、石漠化分布情况，综合考虑本次区划研究目的，确定以20km×20km为一个单元格，共划分441个评价单元。

2.3 评价因子的选择与分级

贵州省地质环境问题是地质灾害、岩溶地下水等多种因素共同作用的结果，因此，本次分区在客观分析各影响因素的基础上，首先确定评价因子及其分级标准。

综合考虑影响贵州省地质环境的各相关因素，共选取17个评价因子，分别为年降水量、地形地貌、矿山个数、人口密度、岩土体工程地质条件、土地受损面积、地质灾害点、地质灾害发生难易程度、矿山生态环境恢复治理难易程度、矿山废液排放量、矿山废渣产出量、石漠化面积、石漠化发生率、石漠化治理难易程度、岩溶地貌发育程度、岩溶地下水开发利用率、岩溶地下水污染程度。

评价因子中年降水量、人口密度、矿山个数分级标准参考贵州省近年相关统计年鉴中全省及各地区的数值进行划分；土地受损面积、地质灾害点、矿山废液及废渣[2]、石漠化面积、石漠化发生率根据地质环境近年年度报告进行统计划分；地形地貌、岩土体工程地质条件参考相关文献划分标准，石漠化治理难易程度、岩溶地貌发育程度、岩溶地下水污染程度参考近年相关调查报告及规划中的区划，具体划分情况见表1。

表1 评价因子分级评分表

2.4 评价指标体系

根据贵州省地质环境研究的重点，将主要评价指标分为五类，即地质环境背景及区位条件指标、地质灾害整治影响因素指标、矿山地质环境整治的影响因素指标、石漠化整治的影响指标、岩溶地下水环境的影响指标。

地质环境背景及区位条件指标主要包括地形地貌、人口密度、岩土体工程地质条件和年降水量四项指标；地质灾害整治影响因素指标主要包括各类地质灾害点和地质灾害发生难易程度两项指标；矿山地质环境整治影响因素指标主要包括矿山个数、矿山废液排放量、矿山废渣产出量、土地破坏面积和矿山生态环境恢复治理难易程度五项指标；石漠化整治影响指标主要包括石漠化面积、石漠化发生率和石漠化治理难易程度三项指标；岩溶地下水环境影响指标主要包括岩溶地貌发育程度、岩溶地下水开发利用率和岩溶地下水污染程度三项指标。

2.5 评价因子定量化

对于评价因子中的“地形地貌、岩土体工程条件、地质灾害发生难易程度、矿山生态环境恢复治理难易程度、石漠化治理难易程度、岩溶地貌发育程度和岩溶地下水污染程度”这些定性的描述采用模糊综合评价方法进行定量化。

本次研究通过参考国内外相关文献，选用专家经验法[6]，根据隶属度和专家经验进行赋值，比如对矿山生态环境恢复治理难易程度，就是根据原始数据确定出模糊论域难治理、较难治理、较易治理的隶属度大小分别为≥0.7，0.7～0.3，＜0.3，然后根据评价单元的隶属度进行赋值。对于其他的有数值标准的评价因子通过实地调查和统计分析，找出评价单元对应值的大小，然后根据此值的大小来确定该评价单元在评价因子上所得的分值。

2.6 权重的分配

权重是单个因素在所有评价因素中所起作用的大小，由于所选的地质环境分区评价因子对最终评价目的和结果影响不同，因此需要对每个评价因子赋予不同的权重数，建立权重矩阵。根据贵州省地质环境的实际情况及专家经验，得到权重分配关系，见表2。

2.7 地质环境整治综合评价数学模型的建立

地质环境整治综合评价系统采用加权指数模型：

其中：E为地质环境整治综合评价指数；Ei为某一要素单项评价分值，根据表1（评价因子分级评分表）确定，并经归一化处理；Wi为专家打分法确定的单个评价因子权重，详见表2。

表2 评价因子权重表

3 综合评价

3.1 评价分区

将各要素的权值及单因子分级赋值代入式（1），通过综合评价模型计算，得到评价单元综合评价值，利用MAPGIS空间分析模块，确定地质环境评价分区的阈值[7]，最后综合分析F值的分布特征，把441个评价单元所取得的综合评价值叠加在贵州省已经圈定的评价区域上，并与贵州省地质环境现状进行反复拟合，确定评价分区界线，形成贵州省地质环境综合评价分区图（图2）。

3.2 评价结果分析

根据上述评价方法，采用综合指数分值确定各评价单元等级，将评价区划分成地质环境重点整治区、次重点整治区和一般整治区。

全省圈定30个整治区域，其中重点整治区11个，面积为38923km2，占全省总面积的22%，主要分布在贵州省中西部地区，多数地区存在地质灾害、矿山环境、石漠化和岩溶地下水污染的多重地质环境问题，且严重影响居民生产生活和当地社会经济发展，亟需开展地质灾害点治理及搬迁避让、矿山地质环境恢复治理、岩溶地下水污染治理、石漠化地区植被保护等整治工作；次重点整治区13个，面积为51385km2，占全省总面积的29%，分布在贵州省西北部、南部和东部地区，多数地区存在地质灾害隐患、矿山环境和潜在石漠化问题、岩溶地下水开发利用程度较高且水质发生变化，地质环境影响较严重，需要在今后治理工作中加强整治力度；一般整治区6个，面积为85691km2，占全省总面积的49%，这些地区的地质环境状况较好，地质灾害重点治理区域较小，矿山环境问题较少，岩溶地下水水质较好，石漠化状况为潜在石漠化和无石漠化区域，有多个国家级风景名胜保护区和自然保护区，现状情况下未考虑进行大规模的整治。

图2 贵州省地质环境整治综合评价分区图

4 结论

本文基于MAPGIS地理信息系统，采用综合指数评价模型，对贵州省地质环境进行综合评价分区，通过对评价单元的划分、评价因子的选取、定量化处理、权值的确定、等级的评定，以及利用MAPGIS进行空间分析以及成果图的输出，提高了地质环境综合评价的效率和反映实际情况的准确度，为省级地质环境综合评价分区提供了思路和借鉴。

[1]李瑞敏,王祎萍,王轶,等.中国主要环境地质问题[M].北京：地质出版社,2007：738-740.

[2]邵林,丁访强.贵州省矿山环境地质问题及发展趋势分析[J].地质灾害与环境保护,2011(6)：28-32.

[3]方世跃,徐步元,王得楷,等.MAPGIS在甘肃省矿山地质环境分区中的应用[J].兰州大学学报(自然科学版), 2008(2)：33-36.

[4]张进德,张德强,田磊.全国矿山地质环境调查与综合评估技术方法探讨[J].地质通报,2007,26(2)：136-140.

[5]苏维词.中国西南岩溶山区石漠化的现状成因及治理的优化模式[J].水土保持学报,2002,16(2)：29-79.

[6]冯德益,楼世博.模糊数学方法与应用[M].北京：地震出版社,1983：10-12.

[7]沈芳,黄润秋,苗放,等.地理信息系统与地质环境评价[J].地质灾害与环境保护,2000(1)：6-10.

Comprehensive Remediation of Geological Environment in Guizhou Province

ZHANG Bo, YUAN Zhenlei
(Chinese Academy of Land & Resources Economics, Beijing 101149)

In this paper, we select the following factors as comprehensive evaluation factor to study geological environment in Guizhou Province: environmental remediation of geological disasters, improvement of mine geological environment, and environmental protection for groundwater. Then we use the AHP method and Fuzzy mathematicalmethod to bulid quantitative evaluation factors, and establish the evaluation model. At the same time, by technical support of MAPGIS spatial analysis and graphics processing, we build an comprehensive index model, and do the spatial overlay of factors that will affect the geological environment according to their weights, and the superposition results in conjunction with a comprehensive assessment of the size of the index will divide the geological environment in Guizhou Province into three areas. There’re eleven major remediation zones, which accounting for 22% of the total area, and it’s in urgent need to carry out geological disaster control and relocation, mine geological environment recovery and management, groundwater pollution management in karst rocky area, vegetation protection renovation work in desertifcation area; There’re thirteen second priority remediation areas, which accounting for 29% of the total area, and the remediation efforts need to be strengthened in the future; There’re six the general improvement areas, which accounting for 49% of the total area, and there’re less mining environmental issues, no large-scale renovation is not considered under current circumstances.

geological environment; geological disasters; comprehensive evaluation; remediation area; MHPGLS; Guizhou

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2016）08-0032-04

2016-05-17；

2016-05-18

贵州省跨越式发展矿产资源战略研究（黔国土资函〔2013〕292号）

张博（1985-），女，山东省临沂市人，中国国土资源经济研究院助理研究员，工学硕士，主要从事环境经济研究。