The evaluation of mine geology disasters based on fuzzy mathematics and grey theory

Mine geology disasters include mine water, mine solid waste, apron and slide, ground collapse sink and underground fracture, etc.. The subject was studied in many ways, and fuzzy mathematics was usually used. It may assure the result and distinguish the dangerous rank of different areas. But it has two defects： The first is the result is not very exact, especially the border; The second is it is short of quantity. Fuzzy mathematics and grey theory were used in order to solve the problem. Firstly, mathematical model was constructed by using grey theory, so as to evaluate and forecast the dangerous rank of mining geology disaster in different areas. Then different areas were analyzed and divided by fuzzy mathematics. By doing these, similitude rules are not only studied but also differences are discriminated. Through the practice it can be known that the result is more accurate than before.

洪涝诱发城市下穿隧道工程灾害风险评价研究

为解决城市洪涝诱发下穿隧道工程灾害风险的量化分析问题,分析了隧道工程洪涝的致灾、孕灾、承灾和减灾等因素,构建了城市下穿隧道洪涝风险评价模型。采用AHP-FCE模型评价法,选择某下穿隧道工程作为应用实例,借助AHP法获得了各层级指标的两两权重数据,依靠FCE法实现了各层级指标的评判得分。结果表明:1)防灾减灾能力指标对隧道工程洪涝灾害的影响程度最显著,承灾体脆弱性指标诱发隧道工程洪涝灾害的可能性最大,该下穿隧道在综合评价中获得“中等”风险等级,对施工质量和进度产生较大影响,需采取基本预防措施;2)提出了在城市下穿隧道洪涝风险治理方面应重点关注和改进的风险指标,实现了下穿隧道工程在洪涝情景下灾害风险的定量评级。

基于AHP-FUZZY与SVM理论电网雷害风险评估

为了对电网遭受雷击灾害风险进行研究,以高压输电线路多个雷害影响因子为出发点对其进行归类,解决了以单因子雷击跳闸率作为高压输电线路遭受雷害评价指标的不足。采用AHP(层次分析法)-FUZZY(模糊数学理论)对电网雷害风险展开评估分级,引入某地500 k V电网工程实例,成功将该地电网雷害风险等级定为Ⅲ级中等雷害风险。为验证AHP-FUZZY法对电网雷害风险进行评估的准确性及可靠度,采用SVM(支持向量机)理论对工程实例进行分析计算,结果相关性系数R2为0.932,预测错误率为0,表明本次风险评估是可靠的,能够为电网雷害风险研究提供较大的理论与实际支撑。

基于变权模糊理论的掘锚一体机组掘进适用性数学评价

掘锚一体机组具有掘锚钻同体、全宽截割、掘锚平行、锚运同步、多锚平衡等显著技术优势,具备远程操控和地面集中控制,满足日进百米要求,已成为“十四五”时期煤炭行业实现中高级智能化高效掘进、缓解采掘接续的关键装备群。然而,国内近5 a、数十个矿区的应用表明,掘锚一体机组对掘进煤层地质条件有一定的适用性要求,若条件不匹配,其掘进效率、经济性方面相比传统悬臂式掘进机的提升并不明显。因此,针对掘锚一体机组适用性程度的评估是亟需工作,提出了将层次分析、模糊数学以及变权理论等数学原理相结合的方法,基于数十个矿区的应用实践经验建立了掘锚一体机组地质适用性程度评价的数学评价指标框架体系,包括煤层地质赋存特征、掘进巷道特征、地质构造特征、安全影响要素等4个二级指标,并划分确定了21个三级子指标以及这些子指标所对应的特征取值条件,这些取值条件严格遵循并符合表征适用性程度的4种评语子集(“差、中等、较好、好”)要求,然后通过层次分析法得出了子指标的判断矩阵与常权权重,采用模糊数学隶属函数建立了子指标的模糊关系矩阵,引入对数函数与Hadamard矩阵原理实现了常权权重的变权(调低“好”因子权重、调高“差”因子权重,使其更符合实际),最后经过两级综合评判得出最终评价结果值并根据最大隶属原则即选择其最大值所属的评语子集,从而得出其适用性程度。至此,将创建完成的完整的变权模糊层次综合评价模型,引入已经应用掘锚一体机组的3个不同条件的矿井特征值参数(简称为HB矿、HL矿、XZ矿),进行评价模型的准确性验证。结果表明,本研究建立的变权模糊层次综合评价模型,在3个矿条件差异较大的情况下得出的评价结果能很好揭示出各个矿井的指标在不同评语集下的表现与隶属程度,与现场实践的效果吻合,综合评价模型中的权重赋值、矩阵构成、变权方法等计算模型的构建贴近现场实际,变权模糊层次综合评价模型量化表征了掘锚一体机组对某矿井煤层地质条件适用性程度,有助于矿井提前做出决策。

基于模糊数学分析法的暴雨洪涝灾害风险评估

【目的】以河南省为例对其暴雨洪涝灾害风险进行了定量评估,旨在为河南省暴雨洪涝灾害风险管控提供参考。【方法】从暴雨洪涝灾害的致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体脆弱性和防灾减灾能力4个方面,选取19个评价指标构建了暴雨洪涝灾害风险评估体系。在基于层次分析法(AHP)与熵权法(EWM)得到指标权重的基础上,利用模糊数学分析法对暴雨洪涝灾害风险进行了定量分析。【结果】暴雨洪涝灾害风险评估指标中,致灾因子危险性权重最大,为0.3604,防灾减灾能力的权重最小,为0.1387;河南省暴雨洪涝灾害风险值为72.72。【结论】洪涝灾害风险受致灾因子危险性的作用最大,防灾减灾能力的影响最小;河南省洪涝灾害风险等级为中风险。

基于模糊数学层次分析的井漏地质风险分级定量评价研究

井漏是影响钻井作业最大的风险之一,预防井漏一直是钻井作业不断探索的工作。评价井漏的方式是评价地层漏失通道和漏失空间,即井漏地质风险。建立准确评价地层井漏地质风险的方法,对于指导现场钻井安全工作具有非常重要的意义。由于井漏地质风险自身的不确定性,只能进行定性评价,为使井漏地质风险评价更客观、更具体,实现定量评价,以渤海X油田为例,通过分析发生过漏失井的资料,提出了模糊数学和层次分析相结合定量判断井漏风险的评价方法,实现了钻前井漏地质风险定性、定量评价。基于模糊数学层次分析方法计算得出井漏地质风险值,建立漏失排量与风险值关系模型,依据计算的风险值,将井漏风险定量划分为高风险、中风险、低风险3个级别,可为井漏风险井的分类提供重要依据。

贵州省自然灾害综合风险普查成果应用启示

贵州省在第一次全国自然灾害综合风险普查项目中取得了阶段性普查成果。基于此次普查,本文从监测预警能力建设、普查成果应用探索及未来的潜在应用方面进行研究,提出了相关的建设性举措,包括有:①构建区域“天-空-地”一体化风险调查监测体系;②基于斜坡单元的单体风险定性评价;③建立灾害风险评估本地化指标体系;④自然灾害一张图建设;⑤多灾种联动响应机制;⑥规划领域深度应用;⑦重点场所实时监测预警等。

模糊数学在滑坡治理工程后评价中的应用

在分析滑坡治理工程效果影响因子的基础上,利用模糊数学近似推理和最大隶属度原则对滑坡治理工程进行后评价,评价结果与实际治理效果相符,可为政府及决策管理部门管理地质灾害防治工作提供参考,对地质灾害治理效果评估具有重要的现实意义。

地质灾害风险评价方法及展望

地质灾害评价方法很多,20世纪70年代以前以定性评价为主,70年代以后发展为半定量、定量评价。文章概述了地质灾害的风险评价方法、评价体系、评价过程。地质灾害风险评价具有良好的应用前景,并逐渐向着评价定量化、综合化,管理空间化的方向发展。风险评价是风险管理和减灾管理的基础,其成果可以为国土资源规划,重要工程选址,地质灾害治理、监测、预报以及制定救灾应急措施和保护环境提供科学依据。

模糊数学理论在金属矿山安全评估中的应用

针对金属矿山的开采所带来的地质灾害安全问题,运用模糊数学理论,建立一种新型金属矿山危险性综合评估模型对矿区安全性问题进行实际评判,根据具体金属矿山安全性实际评判结果选取最优化的防治措施,使之在以后矿山安全评估当中能够更为广泛地推广应用.

地震灾害风险因素和风险评估指标的模糊算法

提出了影响地震灾害风险的主要因素 ,分析了地震震级、烈度、人口密度等因素与某些震害现象之间的相关性 ,以及建筑物的地震破坏程度与其它风险因素的关系。筛选出了地震灾害模糊风险分析指标———震损度DA(其用于风险评估的指标值为 (da) 0 )。给出了一种多变量信息分配算法的公式。在建立因果律模糊关系矩阵时 ,以归并、排序的方法解决了自变量在其样本空间组合后的重叠与错序问题 ,并简化了矩阵运算。在此基础上 ,建立了震损度指标值 (da) 0 的计算方法。

模糊层次评价法在隧道地质灾害评估中的应用

运用模糊层次评价法对椿树垭隧道施工中可能遇到的地质灾害风险进行了评估。采用德尔菲法建立了椿树垭隧道地质灾害风险评价指标体系;运用层次分析法计算各风险因素的相对权重;以问卷调查的形式对各风险因素进行单因素评价并建立模糊关系矩阵;采用模糊综合评价法计算出椿树垭隧道地质灾害的风险等级及风险值。评估结果:在椿树垭隧道施工中最可能发生的地质灾害风险是岩溶和岩爆,其次为塌方和涌水,而发生大变形和瓦斯的可能性则非常小。椿树垭隧道整体综合评价风险等级为三级,即中等风险。应用表明:该方法是可行的,可以为隧道施工制定或完善施工方案和确定综合超前地质预报方法提供依据。

基于模糊数学的地质灾害危险性评价

陕西省引汉济渭工程跨越秦岭构造剥蚀山地和断陷盆地,地质环境条件差,发育地质灾害点72处。选取地质环境条件、地质灾害发育现状和地质灾害预测为评价指标,分别赋予隶属度值;将工程剖分为284个评价单元,采用模糊数学综合评判法计算每个单元的隶属度值,确定危险性小的单元255个,危险性中等的单元29个;说明工程主要位于危险性小的区段。

基于模糊数学的重庆地区雷电灾害风险评估方法研究

科学合理的雷电灾害风险评估能有效指导防雷减灾工作,不过目前雷电风险评估体系尚不完善,在某些时候不能真实地评价项目的雷电灾害风险,比如在评估大型住宅小区、大面积的厂房等时,现有的评估结果不能准确地反映客观风险。在深入研究雷电成灾机制和重庆雷电活动规律的基础上,利用模糊数学理论,通过致灾因子、暴露性和承灾体易损性三个方面进行分析,提出重庆地区的雷电风险评估方法。通过具体的评估验证,该方法有较好的适用性,能更好地为防雷减灾服务,也能完善现有的雷电灾害风险评估体系。

层次分析-模糊综合评价法在滑坡工程中的应用

滑坡危险性评价影响因素较多,且多具模糊性和不确定性,目前对滑坡危险性评价主要采用定性的专家打分法,具有一定的主观性.基于以上考虑,在分析滑坡形成影响因素的基础上,运用层次分析模型量化了各影响因素的权值向量,并将该权值向量引入模糊综合评价,建立了基于层次分析-模糊综合评价的滑坡危险性评价数学模型.在此基础上,通过对万州区青草背1号滑坡危险性评价,与传统的稳定性计算方法在3种不同工况下的比较分析,验证了运用该模型进行滑坡危险性评价的合理性与可靠性.工程应用结果表明,该方法既降低了勘察的成本,又避免了个人主观臆断所带来的弊端.

油气圈闭地质评价方法及应用

本文从含油气系统理论出发，对圈闭成藏的油源、储层、圈闭、保存、配套史制定分级评价标准，并赋予相应的评价系数。在此基础上应用地质风险概率理论与模糊数学的方法，在微机上定量评价圈闭含油气性。

大同市地质灾害的分区

文章分析了大同市地质灾害的形成条件、地质灾害的类型与发育特征,以及地质灾害的分布及发育规律。分析表明,大同市地质灾害的分布和发育主要与地形地貌、地层岩性、地质构造、灾害点密度、大气降水和人类不合理的工程活动共同作用有关。就此用模糊数学综合评判的方法进行分区,划分出地质灾害高易发区、中易发区、低易发区,并依据分区结果提出地质灾害的防治对策。

基于最优化理论的灾难恢复计划的量化数学模型

采用量化的、精确的灾难恢复计划(DRP)从多个子灾难恢复计划中选择最优集合,这对于高效地实现灾难恢复至关重要。采用最优化理论提出一个DRP数学模型,它用参数表示系统中不同应用、设施、资源、子灾难恢复计划、预算等实体,使用数学方法表示实体之间的关系,通过对资源进行分类解决不同子灾难恢复计划之间的冲突。模型使用较少的主观参数,以实现对DRP精确、客观的评价。最后给出了模型的实施步骤与模型分析,并且通过实验验证了模型的正确性。

高速公路交通气象灾害风险评估方法简介

简要介绍了我国高速公路交通气象灾害风险评估方法。选取了对高速公路交通运行影响最大的气象因子:低能见度、降雨、冰冻雨雪和大风,通过模糊数学法和灰色关联度等方法的客观计算,以及AHP的主观打分等方法对高速公路交通运行致灾的气象因子危险性进行了研究,结合孕灾环境的敏感性、承灾体的暴露性和脆弱性及防灾减灾能力等要素,基于GIS技术将各指标栅格成10 kmx10 km的基本单元进行拓扑处理,将高速公路交通气象灾害风险从高到低划分为5个等级,用不同颜色表示,最终得到了全国高速公路交通气象灾害风险的评估结果。

基于可变模糊集理论的地质灾害危险性评价研究

针对地质灾害影响因素的不确定性、随机性和模糊性的特点,建立了基于可变模糊集理论的地质灾害危险性评价模型。通过确定评价单元指标对各级指标标准区间的相对差异函数和相对隶属度,得到各评价单元的地质灾害危险性等级。最后,通过工程实例验证该评价方法的可行性。