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基于AHP的大连金普新区地下空间开发利用地质条件适宜性评价

张静, 马宏伟, 郇恒飞, 孙秀波, 倪斯哲

张静, 马宏伟, 郇恒飞, 孙秀波, 倪斯哲. 2023: 基于AHP的大连金普新区地下空间开发利用地质条件适宜性评价. 地质通报, 42(9): 1603-1609. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.09.014
引用本文: 张静, 马宏伟, 郇恒飞, 孙秀波, 倪斯哲. 2023: 基于AHP的大连金普新区地下空间开发利用地质条件适宜性评价. 地质通报, 42(9): 1603-1609. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.09.014
ZHANG Jing, MA Hongwei, HUAN Hengfei, SUN Xiubo, NI Sizhe. 2023: Suitability evaluation of geological conditions for underground space exploitation and utilization in Jinpu New Area of Dalian based on AHP. Geological Bulletin of China, 42(9): 1603-1609. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.09.014
Citation: ZHANG Jing, MA Hongwei, HUAN Hengfei, SUN Xiubo, NI Sizhe. 2023: Suitability evaluation of geological conditions for underground space exploitation and utilization in Jinpu New Area of Dalian based on AHP. Geological Bulletin of China, 42(9): 1603-1609. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.09.014

基于AHP的大连金普新区地下空间开发利用地质条件适宜性评价

基金项目: 

中国地质调查局项目《大连海岸带陆海统筹综合地质调查》 DD20189504

辽宁省自然资源科技创新项目《大连金普新区地下空间开发利用地质条件适宜性评价方法研究》 2019-21

详细信息
    作者简介:

    张静(1982-), 女, 博士, 正高级工程师, 从事水工环地质调查研究。E-mail: maius1222@163.com

    通讯作者:

    马宏伟(1983-), 男, 硕士, 正高级工程师, 从事海岸带地质调查研究。E-mail: mahw83@163.com

  • 中图分类号: P642;TU984.113

Suitability evaluation of geological conditions for underground space exploitation and utilization in Jinpu New Area of Dalian based on AHP

  • 摘要:

    地下空间开发利用地质条件适宜性评价是编制国土空间规划的重要依据。通过研究金普新区地质环境背景条件,筛选出5大类17个评价指标,建立了基于层次分析法和多目标线性加权函数模型的地下空间开发利用地质条件适宜性评价方法体系,并对金普新区浅层(0~15 m)、次深层(15~30 m)、深层(30~50 m)地下空间进行了开发利用地质条件适宜性评价。结果表明,金普新区浅层地下空间适宜性差和较差区总面积占全区的16.10%,存在的主要地质环境问题是采空区、岩溶发育、含水层富水性丰富、地形破碎;次深层、深层地下空间适宜性差和较差区总面积分别占全区的12.80%、12.56%,存在的主要地质环境问题均是采空区、岩溶发育、含水层富水性丰富。

    Abstract:

    The suitability evaluation of geological conditions for the exploitation and utilization of underground space is an important basis for the preparation of territorial spatial planning.By studying Jinpu New Area geology environment background conditions, 17 evaluation indexes fall into 5 categories, based on the analytic hierarchy process and multi-objective linear weighting function model of the geological conditions of suitability evaluation method system of underground space and the Jinpu district shallow(0~15 m), sub-deep(15~30 m), deep(30~50 m) underground space for the development and utilization of geological conditions of suitability evaluation.The results show that the total area of worst and poor area in shallow underground space in Jinpu New Area accounts for 16.10% of the whole area.The main geological environment problems are goaf, karst development, water-rich aquifer and terrain fragmentation.The total area of worst and poor areas in sub-deep and deep underground space accounts for 12.80% and 12.56% of the total area, respectively.The main geological environment problems are goaf, karst development and water-rich aquifer.

  • 20世纪80年代,人们开始认识到地下空间在城市建设中的重要地位,并明确提出了地下空间资源的概念。国内对地下空间资源开发利用适宜性评价的研究起步较晚,最早由北京及一些沿海城市提出并实施了地下空间开发适宜性评价(祝文君,1992廖建三等,2006),之后郑州市、宁波市、济南市、苏州市、南宁市、石家庄市、上海市、雄安新区等城市和地区也相继开展了这项工作(徐军祥等,2012潘朝等,2013刘健等,2014夏友等,2014张晶晶等,2016吴炳华等,2017郝爱兵等,2018Gao et al., 2023)。目前,城市地下空间开发利用适宜性评价常用的评价方法有层次分析法、模糊综合评判法、综合指数法、可拓法、灰色综合评价法等(柳昆等,2011胡宁,2012岳志辉,2013林才秀,2018董英等,2020张晓波等,2023),其中层次分析法是应用最广泛的一种方法,其最核心的工作是评价指标的选取,而这项工作要基于大量地质环境背景资料的收集、整理、分析。受区域地质环境影响,评价指标的选取和量化标准差异较大。本文系统梳理了大连市金普新区的基础地质、水文地质、工程地质、环境地质等资料,筛选出5大类17个评价指标,构建了基于层次分析法和多目标线性加权函数模型的评价方法体系,并对浅层(0~15 m)、次深层(15~30 m)、深层(30~50 m)地下空间进行了地质条件适宜性评价,为国土空间规划提供基础数据支撑。

    金普新区位于辽东半岛南部,为千山山脉向西南的延伸段,西临渤海,东濒黄海,形成两海之间丘陵起伏的地形,属于构造剥蚀低丘地貌。地形较复杂,地势起伏较大,坡度在0~61.7%之间,最高点为南部的大黑山主峰,海拔633.1 m。大地构造位置为中朝准地台,位于辽东台隆和华北断坳2个二级构造单元的交接部位。主要构造体系有东西向和北东—北北东向构造,局部有北西向构造。金州断裂和董家沟断裂从境内穿过。根据收集的资料,金州断裂在中更新世有活动,董家沟断裂在中更新世也有活动(图 1)。研究区除石河街道抗震设防烈度为8度外,其他均为7度。

    图  1  金普新区自然地理和地质背景图
    Figure  1.  Geography and geological background of Jinpu New Area

    区内登沙河、邓屯河、大魏家河、青云河水库、卧龙水库和鸽子塘水库的下游地面高程较低,存在洪水淹没危险。地下水按含水介质类型分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水和基岩裂隙水3类。除河流两岸及沿海地段地下水位埋深小于3 m外,其他地区一般介于3~25 m之间。三十里堡、大魏家、大小窑湾、金州湾等地段含水层富水性较大,单井涌水量大于1000 m3/d,易引起基坑突涌、坑壁渗水等;其他区域单井涌水量均小于1000 m3/d,适宜工程建设。

    区内地基土承载力总体上中间高、两侧低,与地貌有密切联系。在中部低山丘陵地区,出露岩性主要为石灰岩、石英砂岩、片麻岩、花岗岩、辉绿岩、页岩等,地基土承载力在300~4500 kPa之间,可满足多层或高层建筑天然地基要求;区内东、西部坡洪积扇裙、冲洪积平原地段,粉质粘土、中粗砂等地基土承载力一般为150~240 kPa,可满足多层或高层建筑天然地基要求;在青云河、登沙河、旗杆河、邓屯河沿线,龙口水库上游及海积平原部分地段,地基承载力一般为60~150 kPa,尤其是在青云河、登沙河上游和龙口水库上游,部分沿海地段分布有填土、淤泥质土和红粘土,地基承载力在60~80 kPa之间,需进行地基处理方可作为持力层。

    在三十里堡河、大魏家河、北大河、寨子河、登沙河、旗杆河等河流中下游存在轻微—中等砂土液化区,主要在15 m以浅的地层中,仅三十里堡河、北大河入海口处在15~20 m范围存在砂土液化区。

    区内存在的主要地质环境问题有地质灾害、海水入侵和岩溶。对地下空间开发利用影响最大的地质灾害是采空塌陷。金州石棉矿、董家沟煤矿、大湾煤矿、复州湾粘土矿虽已闭坑多年,但地面塌陷仍时有发生,对工程建设影响大。地质灾害易发区主要地质灾害有崩塌、滑坡、泥石流(图 2),主要影响与浅层地下空间相连接的地上建筑结构。

    图  2  金普新区地质灾害分布与易发分区图
    Figure  2.  Distribution and susceptibility of geological hazards of Jinpu New Area

    海水入侵面积共115.77 km2,较突出的有7个地段:马桥子街道海中龙眼、登沙河街道范家屯-大吴家屯、大魏家街道、复州湾街道、大李家街道许家屯、七顶山马圈子、炮台镇孤山后屯(图 3),最大Cl-含量为2522 mg/L,对钢筋混凝土结构具腐蚀作用。

    图  3  金普新区海水入侵程度分区图
    Figure  3.  Zoning chart of seawater intrusion degree of Jinpu New Area

    总体上在金州断裂以西的炮台、复州湾、石河、三十里堡、七顶山、大魏家、二十里堡及董家沟断裂以南的友谊、拥政、中长、光明、先进、湾里、大孤山、大窑湾、董家沟、金石滩、大李家等街道,岩溶较发育,钻孔中常见溶洞、溶孔及溶隙,大的溶洞直径达0.3~2 m,顺层理和构造节理发育,呈扁豆状和串珠状溶洞,对地下空间开发影响较大。其他区域岩溶不发育。

    为全力支撑金普新区发展和总体规划,中国地质调查局于2018—2020年在金普新区全域开展了1:5万水文地质、工程地质调查工作。完成水文地质钻探992 m,工程地质钻探4038 m,水质全分析320组,土壤分析150组,综合物探测井1580 m,获取了土体物理力学参数、地下水位及水质等数据,为工程地质、水文地质、不良地质作用、水土腐蚀性评价等提供了丰富的基础数据。

    层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)于20世纪70年代由美国Saaty教授提出,是一种定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法(梁宗巨等,1989)。它使复杂的系统整体分解清晰,把多目标、多准则的决策化为多层次、单目标的两两对比,然后只要进行简单的数学运算即可(欧刚,2008)。

    由于层次分析法计算步骤简单明确,容易被决策者了解和掌握,在多目标规划领域具有广泛的应用价值。因此,本文采用层析分析法构建了评价指标体系,并结合专家调查法确定了各指标权重。

    对于不同的城市,其地质条件不同,地下空间开发地质条件适宜性评价指标及量化取值亦不同。本文通过对大连金普新区地质概况的分析得出,影响地下空间开发利用的地质条件因素包括地形地貌、工程地质、水文地质、不良地质条件和地质灾害、活动断裂和地震效应五大类。从数据获取难易程度及指标科学性、完备性、重复性等方面综合考虑,筛选出17个评价指标,采用层次分析法构建了地下空间开发地质条件适宜性评价指标体系。结合金普新区的地质环境特征,咨询了省内知名专家,并参考相关规范、标准,确定了各指标量化取值标准(表 1)。

    表  1  地下空间开发地质条件适宜性评价指标分级标准
    Table  1.  Classification standard for suitability evaluation index of geological conditions for underground space development
    序号 一级指标 二级指标 评价指标分级标准 考虑层位
    1分(适宜性差) 2分(适宜性较差) 3分(较适宜) 4分(适宜)
    1 地形地貌 地形形态 地形破碎,分割严重,非常复杂 地形分割较严重,复杂 地形变化较大,较完整 地形简单,完整 L1
    2 地形坡度 ≥50% 25%~50% 10%~25% ≤10% L1
    3 工程地质 岩土体特征 软土、填土 粘性土、砂土 较软岩、软岩、碎石土 坚硬岩、较硬岩 L1~L3
    4 地基承载力 <80 kPa 80~150 kPa 150~200 kPa ≥200 kPa L1
    5 岩体基本质量 Ⅰ、Ⅱ L1~L3
    6 软土厚度 ≥5 m 2.5~5 m 0~2.5 m 0 L1~L2
    7 水文地质 地下水埋深 <1 m 1~3 m 3~6 m ≥6 m L1
    8 含水层富水性 ≥3000 m3/d 1000~3000 m3/d 100~1000 m3/d <100 m3/d L1~L3
    9 地下水腐蚀性 强腐蚀 中等腐蚀 弱腐蚀 微腐蚀 L1~L3
    10 土腐蚀性 强腐蚀 中等腐蚀 弱腐蚀 微腐蚀 L1~L3
    11 洪水淹没可能性 洪水淹没深度或用地标高低于设防洪水位超过1.0 m 洪水淹没深度或用地标高低于设防洪水位(0.5~1.0)m 洪水淹没深度或用地标高低于设防洪水位<0.5 m 无洪水淹没或用地标高高于设防标高 L1~L3
    12 不良地质作用和地质灾害 海水入侵程度 严重入侵 中度入侵 轻度入侵 未入侵 L1~L3
    13 岩溶发育程度 强渗透性岩体(T=200~400 m3/d) 中等渗透性岩体(T=10~200 m3/d) 低渗透性岩体(T<10 m3/d) 非碳酸盐岩体 L1~L3
    14 地质灾害易发程度 高易发 中易发 低易发 不易发 L1~L3
    15 活动断裂和地震效应 砂土液化 严重液化 中等液化 轻微液化 不液化 L1~L2
    16 活动断裂 强烈全新活动断裂 微弱、中等全新活动断裂 非全新活动断裂 无活动断裂 L1~L3
    17 抗震设防烈度 >Ⅸ度区 Ⅸ度区 Ⅶ、Ⅷ度区 ≤Ⅵ度区 L1~L3
    注:L1为浅层(0~15 m)地下空间影响指标,L2为次深层(15~30 m)地下空间影响指标,L3为深层(30~50 m)地下空间影响指标
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    首先通过层次分析法-专家问卷调查法(朱茵等,1999),按Saaty 1~9标度(表 2)对评价指标进行两两比较,得出各自的判断矩阵。

    表  2  层次分析定权法的判断矩阵标度及其含义
    Table  2.  The judgment matrix scale and meaning of AHP weighting method
    标度 含义
    1 表示2个因素相比,具有同等重要性
    3 表示2个因素相比,一个比另一个稍微重要
    5 表示2个因素相比,一个比另一个明显重要
    7 表示2个因素相比,一个比另一个强烈重要
    9 表示2个因素相比,一个比另一个极端重要
    2,4,6,8 上述两相邻判断之中间值,表示重要性判断之间的过渡性
    倒数 因素ij比较判断得到bij,因素ji比较判断得到bji=1/bij
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    然后利用公式(1)作一致性检验。

    CI=λmax (1)

    式中:CI为一致性指标,λmax为最大特征根,n为矩阵阶数,RI为平均随机一致性指标(取值见表 3),CR为随机一致性比率。只有当CR<0.10时,判断矩阵才具有满意的一致性,所获取值才较合理。

    表  3  层次分析法的平均随机一致性值
    Table  3.  The mean random consistency value of AHP
    矩阵阶数(n) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    平均一致性指标值RI 0.00 0.00 0.52 0.89 1.11 1.25 1.35 1.40 1.45
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    最后分别得到浅层地下空间L1(0~15 m)、次深层地下空间L2(15~30 m)、深层地下空间L3(30~50 m)的各指标权重(表 4)。

    表  4  评价指标权重
    Table  4.  The weight of evaluation index
    序号 一级指标 二级指标 权重
    L1 L2 L3
    1 地形地貌 地形形态 0.05
    2 地形坡度 0.15
    3 工程地质 岩土体特征 0.066 0.104 0.117
    4 地基承载力 0.047
    5 岩体基本质量 0.009 0.063 0.070
    6 软土厚度 0.028 0.021
    7 水文地质 地下水埋深 0.018
    8 含水层富水性 0.011 0.038 0.038
    9 地下水腐蚀性 0.004 0.013 0.013
    10 土腐蚀性 0.004 0.013 0.013
    11 洪水淹没可能性 0.014
    12 不良地质作用和地质灾害 海水入侵程度 0.028 0.035 0.035
    13 岩溶发育程度 0.083 0.104 0.104
    14 地质灾害易发程度 0.139 0.174 0.174
    15 活动断裂和地震效应 砂土液化 0.027 0.034
    16 活动断裂 0.188 0.236 0.255
    17 抗震设防烈度 0.135 0.168 0.182
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    由于多目标线性加权函数法(郭骏瀚等,2023)综合考虑了各因子的权重,且易于GIS的图层叠加分析,因此建立了基于多目标线性加权函数法的评价模型,见公式(2)。

    S=\sum\limits_{j=1}^m\left(\sum\limits_{i=1}^n A_i B_i\right) C_j (2)

    式中:S为评价目标总得分(0≤S≤1);Ai为第i个单项指标的量化分值;Bi为第i个单项指标的权重;Cj为第j个主题的权重。

    依据数学模型公式(2),利用MapGIS的空间分析模块进行图层叠加分析和属性运算,最终生成自然划分的新单元,每个新单元的属性值都不相同。根据评价目标总得分S表 5的等级划分标准对地下空间开发适宜性进行等级划分。

    表  5  评价结果等级划分标准
    Table  5.  Criteria for grading evaluation results
    评价得分 S<1.5 1.5≤S<2.5 2.5≤S<3.5 S≥3.5
    评价等级 适宜性差 适宜性较差 较适宜 适宜
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    根据以上评价方法,得到浅层、次深层、深层地下空间地质条件适宜性评价图(图 4图 6)。评价结果表明,浅层地下空间开发适宜区位于区内中东部(表 6)。较适宜区主要位于区内西部、南部及东部河流沿线,适宜性较差区主要位于西部、南部,这些地区面临岩溶发育、含水层富水性中等—丰富、地下水埋深浅等问题,尤其是西部的大魏家、七顶山、三十里堡岩溶发育,溶洞直径达0.3~2 m。适宜性差区分别位于湾里街道、董家沟街道、复州湾街道和大黑山。大黑山海拔633.1 m,是金普新区境内最高的山峰,地形坡度大,不适宜浅层地下空间开发;其他4个区分别是金州石棉矿、董家沟煤矿、大湾煤矿、复州湾粘土矿的采空区,矿山虽已闭坑多年,但地面塌陷仍时有发生,对工程建设影响大。

    图  4  金普新区浅层地下空间开发适宜性评价图
    Figure  4.  Suitability evaluation diagram of shallow underground space development in Jinpu New Area
    图  5  金普新区次深层地下空间开发适宜性评价图
    Figure  5.  Suitability evaluation diagram of sub-deep underground space development in Jinpu New Area
    图  6  金普新区深层地下空间开发适宜性评价图
    Figure  6.  Suitability evaluation diagram of deep underground space development in Jinpu New Area
    表  6  金普新区地下空间开发地质条件适宜性评价分区
    Table  6.  Suitability evaluation zoning table of underground space development in Jinpu New Area
    工程建设层位 适宜性分区 面积/km2 占比/% 空间分布 主要地质环境问题
    浅层地下空间
    L1
    适宜区 602.28 35.22 研究区中东部
    较适宜区 832.44 48.68 研究区西部、南部及东部的河流沿线 岩溶较发育、含水层富水性中等、地下水埋深浅、活动断裂
    适宜性较差区 238.38 13.95 研究区西部、南部 岩溶发育,含水层富水性丰富,地形坡度较大
    适宜性差区 36.82 2.15 湾里、董家沟、复州湾、大黑山 采空区、地形破碎
    次深层地下
    空间L2
    适宜区 923.27 53.99 研究区中东部
    较适宜区 567.80 33.21 研究区西部、南部及登沙河中下游 岩溶较发育,含水层富水性中等,活动断裂
    适宜性较差区 211.16 12.35 研究区西部、南部 岩溶发育,含水层富水性丰富
    适宜性差区 7.69 0.45 湾里、董家沟、复州湾 采空区
    深层地下空间
    L3
    适宜区 977.25 57.15 研究区中东部
    较适宜区 517.85 30.29 研究区西部、南部及登沙河中下游 岩溶较发育,含水层富水性中等,活动断裂
    适宜性较差区 207.13 12.11 西研究区西部、南部 岩溶发育,含水层富水性丰富
    适宜性差区 7.69 0.45 湾里、董家沟、复州湾 采空区
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    次深层地下空间适宜区位于区内中东部。较适宜区主要位于区内西部、南部及登沙河中下游,适宜性较差区主要位于区内西部和南部,存在的主要地质环境问题是岩溶发育、含水层富水性中等—丰富、活动断裂。适宜性差区分别是湾里街道、董家沟街道、复州湾街道的采空区。

    深层地下空间评价结果与次深层相比差别不大,均有4个适宜性差区,分别是湾里街道、董家沟街道、复州湾街道的采空区。适宜性较差区面积有所减少,适宜区面积有所增加,这主要是由于金普新区第四系埋藏较浅,30 m以下大部分区域为基岩,不存在软土和砂土液化问题,且随着深度的增加,岩体基本质量由Ⅲ级变为Ⅴ级。因此,总体上工程地质性质变好,适宜地下空间开发利用。

    (1) 金普新区总体上地质条件较好,适宜区和较适宜区占比重较大,主要位于金州断裂以东;适宜性差和较差区主要位于金州断裂以西。其中浅层地下空间适宜性差和较差区总面积占全区的16.10%,存在的主要地质环境问题是采空区、岩溶发育、含水层富水性丰富、地形破碎;次深层、深层地下空间适宜性差和较差区总面积分别占全区的12.80%、12.56%,存在的主要地质环境问题均是采空区、岩溶发育、含水层富水性丰富。

    (2) 金普新区存在采空区、岩溶、软土、砂土液化等不良工程地质问题,在控制性详细规划和重大工程建设中应加以重视,建议做大比例尺的详细勘察。

    (3) 金州断裂是海域-金州地震带的控震断裂带,建议对其进行专项调查,查明其位置、断裂带宽度及活动性,划定工程安全避让距离。

  • 图  1   金普新区自然地理和地质背景图

    Figure  1.   Geography and geological background of Jinpu New Area

    图  2   金普新区地质灾害分布与易发分区图

    Figure  2.   Distribution and susceptibility of geological hazards of Jinpu New Area

    图  3   金普新区海水入侵程度分区图

    Figure  3.   Zoning chart of seawater intrusion degree of Jinpu New Area

    图  4   金普新区浅层地下空间开发适宜性评价图

    Figure  4.   Suitability evaluation diagram of shallow underground space development in Jinpu New Area

    图  5   金普新区次深层地下空间开发适宜性评价图

    Figure  5.   Suitability evaluation diagram of sub-deep underground space development in Jinpu New Area

    图  6   金普新区深层地下空间开发适宜性评价图

    Figure  6.   Suitability evaluation diagram of deep underground space development in Jinpu New Area

    表  1   地下空间开发地质条件适宜性评价指标分级标准

    Table  1   Classification standard for suitability evaluation index of geological conditions for underground space development

    序号 一级指标 二级指标 评价指标分级标准 考虑层位
    1分(适宜性差) 2分(适宜性较差) 3分(较适宜) 4分(适宜)
    1 地形地貌 地形形态 地形破碎,分割严重,非常复杂 地形分割较严重,复杂 地形变化较大,较完整 地形简单,完整 L1
    2 地形坡度 ≥50% 25%~50% 10%~25% ≤10% L1
    3 工程地质 岩土体特征 软土、填土 粘性土、砂土 较软岩、软岩、碎石土 坚硬岩、较硬岩 L1~L3
    4 地基承载力 <80 kPa 80~150 kPa 150~200 kPa ≥200 kPa L1
    5 岩体基本质量 Ⅰ、Ⅱ L1~L3
    6 软土厚度 ≥5 m 2.5~5 m 0~2.5 m 0 L1~L2
    7 水文地质 地下水埋深 <1 m 1~3 m 3~6 m ≥6 m L1
    8 含水层富水性 ≥3000 m3/d 1000~3000 m3/d 100~1000 m3/d <100 m3/d L1~L3
    9 地下水腐蚀性 强腐蚀 中等腐蚀 弱腐蚀 微腐蚀 L1~L3
    10 土腐蚀性 强腐蚀 中等腐蚀 弱腐蚀 微腐蚀 L1~L3
    11 洪水淹没可能性 洪水淹没深度或用地标高低于设防洪水位超过1.0 m 洪水淹没深度或用地标高低于设防洪水位(0.5~1.0)m 洪水淹没深度或用地标高低于设防洪水位<0.5 m 无洪水淹没或用地标高高于设防标高 L1~L3
    12 不良地质作用和地质灾害 海水入侵程度 严重入侵 中度入侵 轻度入侵 未入侵 L1~L3
    13 岩溶发育程度 强渗透性岩体(T=200~400 m3/d) 中等渗透性岩体(T=10~200 m3/d) 低渗透性岩体(T<10 m3/d) 非碳酸盐岩体 L1~L3
    14 地质灾害易发程度 高易发 中易发 低易发 不易发 L1~L3
    15 活动断裂和地震效应 砂土液化 严重液化 中等液化 轻微液化 不液化 L1~L2
    16 活动断裂 强烈全新活动断裂 微弱、中等全新活动断裂 非全新活动断裂 无活动断裂 L1~L3
    17 抗震设防烈度 >Ⅸ度区 Ⅸ度区 Ⅶ、Ⅷ度区 ≤Ⅵ度区 L1~L3
    注:L1为浅层(0~15 m)地下空间影响指标,L2为次深层(15~30 m)地下空间影响指标,L3为深层(30~50 m)地下空间影响指标
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    表  2   层次分析定权法的判断矩阵标度及其含义

    Table  2   The judgment matrix scale and meaning of AHP weighting method

    标度 含义
    1 表示2个因素相比,具有同等重要性
    3 表示2个因素相比,一个比另一个稍微重要
    5 表示2个因素相比,一个比另一个明显重要
    7 表示2个因素相比,一个比另一个强烈重要
    9 表示2个因素相比,一个比另一个极端重要
    2,4,6,8 上述两相邻判断之中间值,表示重要性判断之间的过渡性
    倒数 因素ij比较判断得到bij,因素ji比较判断得到bji=1/bij
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    表  3   层次分析法的平均随机一致性值

    Table  3   The mean random consistency value of AHP

    矩阵阶数(n) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    平均一致性指标值RI 0.00 0.00 0.52 0.89 1.11 1.25 1.35 1.40 1.45
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    表  4   评价指标权重

    Table  4   The weight of evaluation index

    序号 一级指标 二级指标 权重
    L1 L2 L3
    1 地形地貌 地形形态 0.05
    2 地形坡度 0.15
    3 工程地质 岩土体特征 0.066 0.104 0.117
    4 地基承载力 0.047
    5 岩体基本质量 0.009 0.063 0.070
    6 软土厚度 0.028 0.021
    7 水文地质 地下水埋深 0.018
    8 含水层富水性 0.011 0.038 0.038
    9 地下水腐蚀性 0.004 0.013 0.013
    10 土腐蚀性 0.004 0.013 0.013
    11 洪水淹没可能性 0.014
    12 不良地质作用和地质灾害 海水入侵程度 0.028 0.035 0.035
    13 岩溶发育程度 0.083 0.104 0.104
    14 地质灾害易发程度 0.139 0.174 0.174
    15 活动断裂和地震效应 砂土液化 0.027 0.034
    16 活动断裂 0.188 0.236 0.255
    17 抗震设防烈度 0.135 0.168 0.182
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    表  5   评价结果等级划分标准

    Table  5   Criteria for grading evaluation results

    评价得分 S<1.5 1.5≤S<2.5 2.5≤S<3.5 S≥3.5
    评价等级 适宜性差 适宜性较差 较适宜 适宜
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    表  6   金普新区地下空间开发地质条件适宜性评价分区

    Table  6   Suitability evaluation zoning table of underground space development in Jinpu New Area

    工程建设层位 适宜性分区 面积/km2 占比/% 空间分布 主要地质环境问题
    浅层地下空间
    L1
    适宜区 602.28 35.22 研究区中东部
    较适宜区 832.44 48.68 研究区西部、南部及东部的河流沿线 岩溶较发育、含水层富水性中等、地下水埋深浅、活动断裂
    适宜性较差区 238.38 13.95 研究区西部、南部 岩溶发育,含水层富水性丰富,地形坡度较大
    适宜性差区 36.82 2.15 湾里、董家沟、复州湾、大黑山 采空区、地形破碎
    次深层地下
    空间L2
    适宜区 923.27 53.99 研究区中东部
    较适宜区 567.80 33.21 研究区西部、南部及登沙河中下游 岩溶较发育,含水层富水性中等,活动断裂
    适宜性较差区 211.16 12.35 研究区西部、南部 岩溶发育,含水层富水性丰富
    适宜性差区 7.69 0.45 湾里、董家沟、复州湾 采空区
    深层地下空间
    L3
    适宜区 977.25 57.15 研究区中东部
    较适宜区 517.85 30.29 研究区西部、南部及登沙河中下游 岩溶较发育,含水层富水性中等,活动断裂
    适宜性较差区 207.13 12.11 西研究区西部、南部 岩溶发育,含水层富水性丰富
    适宜性差区 7.69 0.45 湾里、董家沟、复州湾 采空区
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  • Gao Y H, Shen J H, Chen L, et al. Influence of underground space development mode on the groundwater flow field in Xiong'an new area[J]. Journal of Groundwater Science and Engineering, 2023, 11(1): 68-80. doi: 10.26599/JGSE.2023.9280007

    董英, 张茂省, 李宁, 等. 城市地下空间开发利用的地质安全评价内容与方法[J]. 水文地质工程地质, 2020, 47(5): 161-168. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SWDG202005019.htm
    郭骏瀚, 刘凯, 邓岳飞, 等. 基于熵权优化法的地下空间资源地质适宜性评价[J]. 地质通报, 2023, 42(2/3): 385-396. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=2023020316&flag=1
    郝爱兵, 吴爱民, 马震, 等. 雄安新区地上地下工程建设适宜性一体化评价[J]. 地球学报, 2018, 39(5): 513-522. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB201805001.htm
    胡宁. 基于可拓法的城市地下空间开发利用潜力评价—以郑州市为例[D]. 成都理工大学硕士学位论文, 2012.
    梁宗巨, 杜瑞芝, 王青建, 等. 数学家传略词典[M]. 济南: 山东教育出版社, 1989.
    廖建三, 彭卫平, 林本海. 影响广州市浅层地下空间开发利用的地质因素及分区评价[J]. 岩石力学与工程学报, 2006, 25(增2): 3357-3362. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSLX2006S2002.htm
    林才秀. 模糊综合评判法在宁德城市地下空间适宜性评价中的应用[J]. 福建地质, 2018, 37(4): 319-328. doi: 10.3969/j.issn.1001-3970.2018.04.005
    刘健, 魏永耀, 高立, 等. 苏州城市规划区地下空间开发适宜性评价[J]. 地质学刊, 2014, 38(1): 94-97. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-JSDZ201401017.htm
    柳昆, 彭建, 彭芳乐. 地下空间资源开发利用适宜性评价模型[J]. 地下空间与工程学报, 2011, 7(2): 219-231. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BASE201102004.htm
    欧刚. 南宁市城市地下空间开发地质环境适宜性评价[D]. 广西大学硕士学位论文, 2008.
    潘朝, 吴立, 左清军, 等. 基于模糊数学的武汉市地下空间开发地质适宜性评价[J]. 安全与环境工程, 2013, 20(2): 19-23. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KTAQ201302006.htm
    吴炳华, 张水军, 徐鹏雷, 等. 宁波市地下空间开发地质环境适宜性评价[J]. 地下空间与工程学报, 2017, 13(增刊1): 16-21. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BASE2017S1003.htm
    夏友, 马传明. 郑州市地下空间资源开发利用地质适宜性评价[J]. 地下空间与工程学报, 2014, 10(3): 493-497. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BASE201403002.htm
    徐军祥, 秦品瑞, 徐秋晓, 等. 济南市地下空间资源开发地质环境适宜性评价[J]. 山东国土资源, 2012, 28(8): 14-17. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SDDI201208009.htm
    岳志辉. 石家庄城市地下空间开发及利用适宜性灰色综合评价[D]. 河北工业大学硕士学位论文, 2013.
    张晶晶, 马传明, 匡恒, 等. 郑州市地下空间开发地质环境适宜性变权评价[J]. 水文地质工程地质, 2016, 43(2): 118-125. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SWDG201602020.htm
    张晓波, 刘凯, 蒋鹏, 等. 基于约束条件的深圳市南山区地下空间开发地质适宜性评价[J]. 水文地质工程地质, 2023, 50(4): 213-224. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SWDG202304020.htm
    祝文君. 北京旧城区浅层地下空间资源调查与利用研究[D]. 清华大学硕士学位论文, 1992.
    朱茵, 孟志勇, 阚叔愚. 用层次分析法计算权重[J]. 北方交通大学学报, 1999, 23(5): 119-122. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BFJT199905025.htm
  • 期刊类型引用(4)

    1. 张培兴,韩健健,靳天禄,周娜,李金霞,刘帅,周静文. 综合地质与经济因素的城市地下空间开发潜力探析. 价值工程. 2025(02): 80-82 . 百度学术
    2. 鲜于慧玲,李红,王幸文. 吉林省大安市耕地后备资源开发适宜性研究. 世界地质. 2025(01): 164-178 . 百度学术
    3. 张静,崔健,马诗敏,代雅建,朱巍. 基于层次分析法与频率比模型的采空塌陷危险性评价. 地质与勘探. 2024(01): 88-94 . 百度学术
    4. 卜吉武,李家乐,姜亚东,娜仁花. 基于层次分析法的赤峰市地质灾害易发性评价. 环境与发展. 2024(01): 20-27 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-01-19
  • 修回日期:  2021-06-07
  • 网络出版日期:  2023-10-08
  • 刊出日期:  2023-09-14

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