基于变权综合层次分析法的尾矿库溃坝风险模型

基于模糊层次分析法的湖北某尾矿库风险评价瞿美仙; 吴浩; 昝军; 刘毅【期刊名称】《《中国矿业》》【年(卷),期】2019(028)0z2【总页数】6页(P148-153)【关键词】尾矿库; 指标体系; 风险评价; 模糊层次分析法【作者】瞿美仙; 吴浩; 昝军; 刘毅【作者单位】武汉理工大学安全科学与应急管理学院湖北武汉430070; 华中师范大学城市与环境科学学院湖北武汉430079; 湖北省安全生产应急救援中心湖北武汉430000【正文语种】中文【中图分类】TV6490 引言我国是一个矿业大国，尾矿库数目众多，且增加较快，2004年国家安监总局统计的尾矿库数量为2 762座[1]，2008年6月统计的数量为8 541座，2015年底统计为11 946座[2]。

尾矿库的安全问题一直以来是困扰矿山企业的关键问题，早期因为缺乏对尾矿库的重视，对尾矿库监管不规范，导致尾矿库建设过程中存在较多问题，如无设计或者设计不规范，不按设计施工或降低施工的要求，有的选址不合理，威胁到城镇与居民的安全，这些问题导致我国发生多起重大尾矿库事故，造成了严重的社会影响，1962年个旧火谷都尾矿库溃坝事故造成171人死亡，2000年南丹宏图尾矿库溃坝事故造成28人死亡，2008年襄汾尾矿库溃坝事故造成281人死亡[3](该事故死亡人数超过了智利埃尔尾矿库群溃坝死亡270人的灾难性记录[4])。

频发的尾矿库事故和造成的恶劣影响引起了政府和矿山企业的重视，自2005年以来，国家安全生产监督总局印发了一系列关于尾矿库治理和监管的文件，但即使在这样的监管力度下，尾矿库安全事故仍居高不下，说明进一步加强尾矿库的安全研究，全面分析其溃坝风险至关重要。

近年来，很多学者对尾矿库的溃坝风险做了大量研究，取得了一定的研究成果。

葡萄牙学者Ana Rita Salgueiro于2008年在《Risk Analysis》杂志上发表了《地中海地区尾矿坝破坏风险分析》；张媛媛[5]基于尾矿库的生命周期建立了溃坝风险指标体系，利用可拓物元模型分析了尾矿库的溃坝风险，并用系统动力学模型对尾矿库生命周期的溃坝风险进行了模拟；杨小全[6]采用层次分析法和模糊识别理论分析了赤泥尾矿库的稳定性；谭星宇等[7]对影响尾矿库稳定性的因素进行了分析，并用模糊层次分析法对云南某尾矿库的溃坝风险进行了评价，最终确定了尾矿库的溃坝风险。

河堤决口预测及溃堤洪水的矿井风险评价模型胡苏安;何盈利;姜宝元;余子文;高岳【摘要】为对河湖堤岸附近的矿井洪水涌入风险进行评价,分别建立了河堤决口预测模型及溃堤洪水淹没分区模型.首先以河道一维水力学模型与渐变决口耦合模型为基础,结合河堤决口处的流量、水位等水力参数,建立了河堤决口预测模型;然后分析了溃堤洪水淹没过程的影响因素,并运用层次分析法得到了各影响因子的权重,再结合矿井井口到河堤各区段路线的阻碍因子总值构建了溃堤洪水淹没分区模型,从而对堤坝决口的洪水淹井风险进行安全评价.结合2007年山东新泰煤矿洪水淹井事故数据,采用前述方法进行了ArcGIS分析,并进行了研究区堤坝风险分区.分析结果与实际情况吻合,表明所构建的模型可以快速有效的对河湖堤岸附近的矿井洪水涌入风险进行评价.【期刊名称】《现代矿业》【年(卷),期】2018(034)011【总页数】6页(P175-180)【关键词】河堤决口溃堤洪水层次分析法风险评价;ArcGIS【作者】胡苏安;何盈利;姜宝元;余子文;高岳【作者单位】中国矿业大学资源与地球科学学院;中国矿业大学资源与地球科学学院;中国矿业大学资源与地球科学学院;中国矿业大学资源与地球科学学院;中国矿业大学资源与地球科学学院【正文语种】中文我国东部地区许多煤矿毗邻水库、河道等地表水系，开采使得诸如地表塌陷、地裂缝等一系列地质灾害逐渐产生，并成为地表水下渗的良好通道，尤其是处于河道附近的矿区，在暴雨等极端天气下，极易发生淹井、涌水、突泥等事故。

近年来，针对河道溃堤及溃堤水流的研究主要采用数值模拟方法，刘丽玲等[1]进行了河道与渐溃堤坝耦联的水力数值模拟；郑国栋等[2]对Abbott六点中心格式的应用进行了研究，确定了其适用性；陆灵威等[3]通过在大型室内水槽中进行物理模型试验，模拟分析了溃堤后洪水在溃口外洪泛区内的演进和落水波在河道内的传播过程；国际上，美国气象局的溃坝洪水预测模型(DAMBREAK)和简化溃坝洪水预测模型(SMPDBK)，美国土保局的简化溃坝演进模型(TR66)，以及荷兰DELFT大学的洪水系统(DELFTFLS)等相继问世，并在工程实践中得到了广泛应用[4]，为河堤决口预测及溃堤洪水演进分析提供了理论依据。

尾矿库溃坝研究综述目前，我国矿产资源丰富，各类矿产资源是国家与社会发展和进步的重要保障力量。

从目前的情况来看，有关学者和工作人员对尾矿溃坝的情况有了高度的重视，并且从尾矿坝坝体失稳以及泥石流两个角度进行深入探究。

本文对尾矿库坝体失稳的原因和机理进行了分析和探究，并计算出相应的模型。

当前，尾矿坝失稳的计算模型通常集中在尾矿坝静力抗滑稳定以及在发生地震之时尾矿砂发生的液化。

另外，本文对尾矿坝失稳之后产生泥石流的流变模型和物理性质进行了计算。

标签：尾矿；溃坝；泥石流；坝体失稳我国国土辽阔，矿产资源丰富，各类尾矿的年排放总量超过三亿，除了极小的一部分被用作矿山的填充和综合利用之外，很大一部分的尾矿通过筑库坝的形式来进行储存，所以尾矿是矿山整体当中极为重要的组成部分之一。

经过调查研究发现，世界上不同种类的尾矿已经超过2万座，我国占半数以上，超过1.2万座，在这其中有很大一部分是病库和危库，很容易发生重大安全事故。

近年来，相关管理单位对矿山尾矿坝体的管理工作有了高度的重视，本文对尾矿库溃坝的原因进行综合的分析和描述，并有针对性的提出相应的改进和控制措施。

1、尾矿坝坝体失稳分析1.1渗流场直接诱发尾矿坝失稳渗流场主要存在于透水性坝体，会对坝体造成极大的破坏，所以很容易出现坝体失稳的情况，通常情况下，渗流场的浸润线直接关系到尾矿库的坚实程度。

确定渗流场是对尾矿库坝进行深入研究的必要前提。

通常情况下，尾矿库所在地的地形比较复杂，很难对其边界条件进行准确的说明，进而难以精确的确定渗流场的位置。

一般情况下，确定渗流场都是通过模型试验的方式来完成。

如果尾矿库浸润线埋深不够，会导致渗透水溢出，从而对尾矿坝的稳定性造成影响。

尾矿坝长期处在渗透水的作用下，坝体结构当中的空隙逐渐增大，使坝体整体结构的强度降低，从而发生液化最终造成溃坝。

1.2.尾矿坝坝基失稳造成溃坝坝体失稳也是导致尾矿坝出现溃坝的重要因素之一。

可以通过强度折减法以及极限平衡法来对尾矿库破坏的机理进行解释。

尾矿坝溃坝安全风险分析评价方法王仪心;米占宽【摘要】尾矿库作为潜在的泥石流危险源,一旦溃坝会造成严重的人员伤亡、财产损失和环境污染.基于蒙特卡洛方法,考虑尾矿库坝体材料参数的不确定性,分析了尾矿坝的失效概率;基于深度积分方法,模拟了溃坝发生后下泄尾砂流的影响范围及其冲击强度;介绍了下游淹没范围内生命损失、经济损失和环境损失的评估方法.根据上述尾矿库风险评价的基本理论,以9·8山西襄汾尾矿溃坝事故作为典型案例,系统地介绍了尾矿坝溃坝的风险评价方法,并对其风险程度进行了定量评价,上述研究对尾矿库的事故灾害防控和风险管理具有重要的实际意义.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2019(000)006【总页数】5页(P184-188)【关键词】尾矿坝;失稳概率;淹没模拟;风险评价【作者】王仪心;米占宽【作者单位】南京水利科学研究院,江苏南京210029;南京水利科学研究院,江苏南京210029;水利部土石坝破坏机理与防控技术重点实验室,江苏南京210024【正文语种】中文【中图分类】TD926.4尾矿库是贮存矿山尾矿的场所，尾矿坝则是尾矿库外围的坝体构筑物。

我国的尾矿库总数占世界的一半以上，大多修筑在居民聚居区或是生态脆弱区的上游[1]。

尾矿库作为一个具有高势能的人造泥石流危险源，一旦溃坝必将使下游人民的生命财产安全遭受巨大损失。

自建国以来尾矿库的溃坝灾害频发，发生的重特大溃坝灾害事故13起，死亡人数达700余人，特别是2008年山西襄汾9·8溃坝事故，造成277人死亡，造成了极其恶劣的社会影响[2-3]。

然而由于尾矿坝筑坝材料复杂、筑坝方式特殊，对其安全状况的评价和失效风险的计算变得格外困难。

目前对尾矿坝的安全评价仍以安全表法这一类定性评价为主[4]，而进行风险估算时，一方面不能兼顾溃坝对于下游的冲击；另一方面也无法充分考虑筑坝材料指标的变异性。

本项目针对目前我国尾矿溃坝风险评价方面的不足，依据风险评估的基本理论，基于蒙特卡洛方法对尾矿坝进行稳定性概率分析，利用深度积分下的有限差分方法模拟下泄尾砂流的淹没范围，估算溃坝事故损失，评价风险水平，提出一种可供借鉴的风险评价方法。

35收稿日期：2009-08-20作者简介：赵玲（1974-），女，河北深泽人，博士研究生，研究方向：系统安全理论与应用，江西理工大学资源与环境工程学院；唐敏康（1956-），男，浙江杭州人，博士，教授，研究方向：安全技术及管理，江西理工大学资源与环境工程学院。

【摘要】尾矿库是一种人造的具有高势能的泥石流形成区，且含有各种有毒有害物质，是事故易发部位，其安全稳定性关系到下游居民的生命和财产安全。

本文根据尾矿库安全的内在机理，将其划分为三个单元，分别对各个单元的危险有害因素进行了辨识，建立了尾矿库危险源层次模型。

针对层次分析法存在的缺点，引入模糊一致矩阵，采用更为实用有效的模糊层次分析法来确定各危险源的权重，进而将危险源划分为四级，为尾矿库的安全管理提供了科学依据。

【关键词】尾矿库；危险源；辨识；分级；模糊层次分析【中图分类号】TD76 【文献标识码】A 【文章编号】16722396[2009]17-0135-04基于模糊层次分析法的尾矿库危险源分析赵玲唐敏康（江西理工大学资源与环境工程学院，赣州341000）Analysis of Dangerous Sources of Tailings PondBased on FAHPZH AO Ling TANG Min-kang(Resource and Environment Engineering of School,Jiangxi University of Science and Technology,Ganzhou 341000,China )Abst ract:The tailings pond can be considered as a man-made mud-rock ow formation with high potential energy essentially,there are many kinds of toxic materials in the tailings pond,tailings pond is also accident-susceptible,and its security and stability affect security of life and property.The tailings pond was divided into three cells according to the internal safe mechanism,dangerous harmful factors of all cells were identi ed and the hierarchical model of dangerous source was set up.The fuzzy consistent matrix was inducted for the shortcomings of analytic hierarchy process,the weights of dangerous harmful factors were determined by FAHP ,which were more practical and ef cient,moreover the dangerous harmful factors were divided into four levels,which provided a scienti c basis for the safe management of tailings pond.Key words:tailings pond;dangerous source;identi cation;classi cation;F AHP1360引言尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的用以堆存金属非金属矿山进行矿石选别后排除尾矿的场所，是维持矿山正常生产的必要设施，其投资较大，一般约占矿山建设总投资的5-10%。

第8卷第12期2012年12月中国安全生产科学技术Journal of Safety Science and Technology Vol．8No．12Dec．2012文章编号：1673－193X （2012）－12－0011－05尾矿库溃坝灾害脆弱性评估指标体系及方法研究*梅国栋1，2（1．中国安全生产科学研究院，北京100012）（2．北京科技大学，北京100083）摘要：目前尾矿库风险评估的通用方法，是以尾矿坝边坡稳定安全系数作为衡量尾矿库溃坝灾害风险度的唯一指标。

该方法忽视了尾矿库固有致灾强度的自然属性，以及尾矿库下游人口分布、社会经济发展水平和资源环境条件的差异，致使在荒无人烟的戈壁滩溃坝风险与在人口密集、经济高度发展的上海市溃坝的风险相同的不科学结论。

基于脆弱性理论，在综合考虑尾矿库溃坝固有风险和承灾体内在脆弱性的基础上，运用层次分析方法，建立了尾矿库溃坝灾害脆弱性评估指标体系；基于损失率的承灾体风险损失评估方法，获得人口、财产和生态系统三类承灾体风险损失度，并建立了尾矿库溃坝灾害风险损失度评估方法。

相关成果有助于进一步完善尾矿库溃坝灾害脆弱性风险评估技术和风险评估的可靠性。

关键词：尾矿库；溃坝灾害；脆弱性评估；指标体系；评估方法中图分类号：X936文献标志码：AResearch on the dam-break hazard vulnerability assessmentindex system and methods of tailings pondMEI Guo-dong1，2（1．China Academy of Safety Science and Technology ，Beijing 100012，China ）（2．University of Science and Technology Beijing ，Beijing 100083，China ）Abstract ：The method ，using slope buckling safety factor to measure the degree of dam-break hazard ，results in the unscientific conclusions of identical dam-break risk with respect to the desolate ＆uninhabited gobi desert anddensely populated ＆highly economic-developed city．On the basis of vulnerability theory ，a dam-break hazard vul-nerability assessment index system ，which comprehensively considering the inherent risks of dam-break and the in-trinsic vulnerability of hazard-affected bodies ，was established．The production of dam-break hazard-causing factorintensity ，including the current dam height ，reservoir capacity ＆downstream main ditch longitudinal ，and accident probability by the Monte Carlo method is the inherent risk level of dam-break．The result by the multiplying physi-cal exposure and the intrinsic vulnerability ，including household fitness index ＆the emergency self-help index ，aswell as the disaster relief capacity is the hazard-affected body vulnerability．Results are contributable to further con-summate the vulnerability risk assessment technology and the reliability of dam-break hazard．Key words ：tailings pond ；dam-break hazard ；vulnerability assessment ；index system ；assessment methods收稿日期：2012－11－12作者简介：梅国栋，博士研究生。

基于GA-AHP和云物元模型的尾矿库溃坝风险评估王训洪;顾晓薇;胥孝川;王青【期刊名称】《东北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(038)010【摘要】为准确评估尾矿库溃坝风险等级,建立了GA-AHP和云物元评估模型.采用德尔菲法对尾矿库溃坝风险因素进行识别,构建了尾矿库溃坝风险评估指标体系;利用遗传层次分析法计算尾矿库溃坝风险指标的权重;对评估指标进行分级,建立了基于GA-AHP和云物元模型的尾矿库溃坝风险评估模型.将所建立的模型运用到实际案例中,利用Matlab软件计算了各评估指标的隶属度和综合隶属度,结果表明,该尾矿库溃坝风险等级为"正常库",评估结果与尾矿库实际情况吻合.%For the accurate evaluation on risk level of break-dam in mine tailings pond, a GA-AHP and cloud-matter element model was established. The major risk factors on break-dam were identified by using the Delphi method, and the risk evaluation index system of break-dam was established. The index weights of break-dam in mine tailings pond were calculated by using GA-AHP. The evaluation index was classified to establish the risk assessment model based on the GA-AHP and cloud-matter element model. The established model was applied to practical case, and the Matlab software was used to calculate the subordinate degree. The results showed that the risk of break-dam in the mine tailings pond is normal and the evaluation results are consistent with the practice.【总页数】4页(P1464-1467)【作者】王训洪;顾晓薇;胥孝川;王青【作者单位】东北大学资源与土木工程学院, 辽宁沈阳 110819;东北大学资源与土木工程学院, 辽宁沈阳 110819;东北大学资源与土木工程学院, 辽宁沈阳110819;东北大学资源与土木工程学院, 辽宁沈阳 110819【正文语种】中文【中图分类】TV689.2【相关文献】1.基于云模型的尾矿库溃坝风险模糊评价模型 [J], 徐镇凯;刘璇;魏博文;张林;温勇兵2.基于物元可拓模型的尾矿库溃坝风险评价研究 [J], 王晋淼;贾明涛;王建;陈建宏;龙科明3.海外矿山并购财务风险评价模型的构建及应用——基于GA-AHP和云物元 [J], 文唯;郑明贵;杨瑞成4.基于GA-AHP和云物元模型的露天矿边坡稳定性评估研究 [J], 胥孝川;王训洪;叶鲁青;赵目良;雷刚5.基于云模型和D-S证据理论的尾矿库失稳溃坝警情评价模型及应用研究 [J], 赵子绪因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

大坝安全评价方法综述摘要:国外水库安全评价技术与方法主要分为传统的定性准则法和综合评价分析法，综合评价分析法有综合评分法，层次分析法，风险评估分析法和模糊综合评价法等。

工程安全等级分为3 级: A 级为安全可靠，能按设计条件安全运行; B 级为基本安全，但有缺陷，可在加强监控的条件下运行; C 级为不安全，存在病险隐患。

最后综合各专项安全性级别对大坝分类，专项安全性级别均达到A 级的为一类坝; 专项安全性级别达到A级或B 级的为二类坝; 专项安全性级别有一项以上达到C 级的为三类坝。

关键词:安全评价; 风险分析; 病险水库前言我国现有8.7 万余座水库，大多建于20 世纪50～70年代，限于当时的经济社会条件制约，普遍存在防洪标准低、工程质量差等缺陷，加上长期维修养护不够，其中约40%为病险水库。

病险水库不仅不能正常发挥效益，而且存在很高的溃坝风险，严重威胁下游公众安全与经济社会的可持续发展，因此对病险水库定期开展水库安全评价工作至关重要。

正确的大坝安全评价是充分发挥工程效益、降低工程风险和提高工程除险加固措施针对性的必然要求。

1模糊综合分析法模糊数学将数学引入具有模糊现象和模糊概念的各个知识领域中，其关键在于寻求适当的数学语言来描述事物的模糊性。

基于模糊数学方法的综合评价通过构建评价对象指标集与评价集之间的函数关系，计算各评价指标所属隶属度，建立模糊矩阵，确定各评价指标权重，最后对模糊矩阵与权重进行模糊运算并归一化处理，得到综合评价结果。

1.1确定目标集和评价集大坝模糊综合分析的目标集采用《水库大坝安全评价导则》的7 个单项，评价集一般采用五级法，其等级用符号表示为: V 1，V 2，V 3，V 4，V 5，依次代表恶性异常、重度异常、轻度异常、基本正常、正常。

各项因素的评价语为: ( V 1，V 2，V 3，V 4，V 5) = ( v 1，v 2，v 3，v 4，v 5) 。

其中: 0 ＜v i ＜ l 表示对上述等级的隶属。