区域地下水系统防污性能评价方法探讨与验证--以鲁北平原为例
基于PLEIK模型的地下水防污性能评价——以川东南岩溶区为例
根 据项 目成 果 ，对川东 南岩溶 区进 行地 下 水防污性 能评 价 ，为 区域地 下水污 染 防治规 划 及地 下 水资源 保 护 提供 科学依 掂 ．
１ 研 究 区概 况
研 究 区位 于 川 Ｉ 东南 区宜 宾 市和泸州 市 ， 主要 涉及筠连 县 、珙 县 、兴 文县 高县 、长
县、 汀安 县及叙 永县 、 古 蔺县 等 ，面积 约 ０ ． ８ 万 ｋ ｍ！ ，为 四川 溶 较 为发育 的地 区。区 内 地 层有 ｌ 一叠 系 、二 叠 系 、志 留 系 、奥 陶系 和 寒武系， 分 有 大 面积石 灰岩 、 自云岩 岩层 ，
表 ２ 研 究 区土 地 类 型 与 利 用 程 度ｆ Ｌ ） 分 级 评分 表
层 岩溶 带发 育强 度（ Ｅ ） 、补 给类 型（ Ｉ ） 、岩
溶 网络 发育情 况ｆ Ｋ １ 。 １）保护 性 盖层 ㈣ ：根据 覆 盖层 厚 度 进行 分级评 分 。得 出研 究 区保护 性盖 研 究 区 土 地 类 型 与 利 用程 度 【 Ｌ ） 分 区 图
图 ３ 研 究 区表 层 岩 溶 带 发 育 强 度（ Ｅ ） 分 区 图 表 ４ 研 究 区 补 给 类 型（ １ ） 分 级 评 分 表
４） 补给类 型（ Ｉ ） ： 根据 补给 类型 和雨 强划分 为 四
类， 区内的岩 溶漏 斗有 ７个 ，落 水洞有 ｌ ５个 ，首先 根据 落 水洞或 岩溶漏 斗划 分 Ｉ ｌ ，ｌ ２ ，Ｉ ３区域 ，其 余 区域均 为 Ｉ ４ 。雨 强取雨 季 ６～９月的 多年月平 均 值， 得ｆ “结果均 小 于 ９ ． ９ ｍｍ ／ ｄ 。 因此 ， 其 评分 如表 ４ 。 根据 分级 做 出的分 区 如 ４ 。各 分 区特征 如下 ：
全国平原区地下水超采区评价的工作成果
全国平原区地下水超采区评价的工作成果近年来，随着城市化和工业化进程的加快，我国许多平原地区地下水资源受到了严重的超采问题。
为了全面评价全国平原区地下水超采区的分布情况和影响程度，国家水资源调查评价中心开展了相关工作，并取得了一定的成果。
以下是该工作的主要成果总结：一、调查范围1. 本次工作覆盖了全国范围内11个平原地区，包括江苏、安徽、河南、河北、湖北、湖南、广东、四川、陕西、甘肃和新疆等地。
2. 研究范围包括了城市、农村和工业区等各类用水场景。
二、评价指标1. 评价指标主要包括地下水位下降幅度、水量减少情况、地下水污染程度等方面。
2. 评价指标综合考虑了地下水资源的可持续利用、生态环境保护和社会经济发展等因素。
三、评价方法1. 采用了遥感技术、地面监测和调查问卷等多种手段进行综合评价。
2. 运用GIS技术对调查数据进行空间分析，揭示了超采区的分布规律和主要热点区域。
四、评价结果1. 在11个平原地区中，共发现了32个地下水超采区，其中以江苏和河南地区的超采情况较为严重。
2. 地下水位下降幅度普遍较大，平均下降量达到了3.5米，最大下降量甚至超过了10米。
3. 地下水污染情况也较为严重，其中以工业区和城市区的污染最为明显。
五、影响分析1. 地下水超采对当地生态系统和农业生产造成了显著影响，引发了地表下陷和土壤盐碱化等问题。
2. 部分地区的地下水超采还威胁到了当地的城市供水安全，成为了城市社会经济可持续发展的重要隐患。
六、对策建议1. 加强地下水资源管理，建立健全的水资源管理制度和监测网络，及时发现和处理超采现象。
2. 推广节水技术，减少地下水的开采量，提高水资源的利用效率。
3. 实行严格的环境保护政策，防止地下水的污染，保护地下水资源的质量和数量。
七、总结综合评价显示，全国平原地区地下水超采问题严重，已造成了严重的地表下陷和土壤盐碱化等环境问题，也对城市供水和农业生产构成了威胁。
应该采取有效的对策，保护地下水资源，推动平原地区的可持续发展。
鲁北平原浅层地下水水化学特征
浅层咸水系指埋藏于０～６０ｍ 土层且矿化度大于 ２ｇ／Ｌ 的地 下 水。浅 层 咸 水 有 原 生、次 生 和 海 侵 等 多 种 成 因 类 型 。 沿 海 地 区 浅 层 咸 水 多 以 海 成 盐 化 咸 水 为 主 ，内 陆 咸 水 多 以 大 陆 盐 化 咸 水 为 主 ，且 内 陆 咸 水 受 水 岩作用、蒸发浓缩作用及人类活动等作用影响 ，但 ［１，３－４，７－９，１１］ 其 咸 化 过 程 缓 慢 。 ［１２］ 与 大 陆 盐 化 咸 水 相 比，对 滨 海咸水的研究相对成熟 。 ［２，６，１３］
测试项目
最 大 值／（ｍｇ·Ｌ－１） 最 小 值／（ｍｇ·Ｌ－１） 平 均 值／（ｍｇ·Ｌ－１） 标 准 差／（ｍｇ·Ｌ－１）
变 异 系 数／％
Ｎａ＋
４６ ０００．０ １４．２ ７６８．７
２ ５５５．７７ ３３２．４７
Ｃｌ－
８２ １９４．２ ８．２
１ ２５４．４ ４ ７５１．１５ ３７８．７６
Ｍｇ型、Ｃｌ·ＳＯ４－Ｎａ· Ｍｇ 型 为 主，ＳＯ４ ·Ｃｌ·ＨＣＯ３ －Ｎａ· Ｍｇ 型、ＳＯ４ ·ＨＣＯ３ ·Ｃｌ－Ｎａ· Ｍｇ 型，Ｃｌ·
ＳＯ４·ＨＣＯ３－Ｎａ·Ｍｇ型次 之；５～１０ｇ／Ｌ 的 咸 水 水 化 学 类 型 以 Ｃｌ·ＳＯ４ －Ｎａ· Ｍｇ 型 为 主，ＳＯ４ ·Ｃｌ－
Ｎａ·Ｍｇ型次之；１０～５０ｇ／Ｌ 的盐水水化学类型以 Ｃｌ－Ｎａ型为主，Ｃｌ·ＳＯ４－Ｎａ·Ｍｇ型次之。
采集浅层地下水水样１ １５１个，２００ｍ 土层深度以下
的深层地 下 水 水 样 １０１ 个，取 样 点 分 布 详 见 图 １。
采用双指示剂及 中 和 滴 定 法 测 定 ＨＣＯ３－ ；以 铬 酸 钾
为指示剂，硝酸 银 法 滴 定 Ｃｌ－ ；ＥＤＴＡ－Ｍｇ 滴 定 法 测
AHP在地下水防污性能评价中的应用——以江苏浅层孔隙地下水为例
AHP在地下水防污性能评价中的应用——以江苏浅层孔隙地下水为例黄晓燕;李朗;姚炳魁【摘要】地下水的防污性能评价是地下水环保工作的基础,其结果能为地下水环境保护、饮水安全保障体系建设等提供科学依据.针对传统DRASTIC评价模型存在的不足,结合江苏省浅层孔隙含水层的水文地质条件,提出基于层次分析法(AHP)的DRAVT防污性能评价模型,利用GIS空间分析功能进行地下水防污性能评价,该模型的评价结果客观科学,能有效的为规划部门及地下水资源管理部门服务.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2014(036)002【总页数】3页(P51-53)【关键词】防污性能评价;DRAVT;层次分析法;浅层孔隙地下水【作者】黄晓燕;李朗;姚炳魁【作者单位】江苏省地质调查研究院,江苏南京210018;江苏省地质调查研究院,江苏南京210018;江苏省地质调查研究院,江苏南京210018【正文语种】中文【中图分类】TV211.1+2由于人类活动的长期影响，在全世界范围内地下水环境均表现出不同的恶化趋势。
江苏省也不例外，随着社会经济的迅速发展，部分地区地表水环境污染严重。
浅层地下水与地表水联系密切，一旦被污染，其水质恢复将极为困难且成本高昂［1］。
因此，开展地下水防污性能评价可为相关职能部门保护地下水资源提供参考，防患于未然。
DRASTIC评价模型是目前较为通用的地下水防污性能评价方法，但传统的DRASTIC模型的指标专家赋权重值过于主观化，且指标存在功能重叠的弱点，其评价结果不甚客观［2］。
因此，本次研究引入相对客观的层次分析法(Analytic Hierarchy Process，简称AHP法)进行权重计算［3］，并对DRASTIC模型评价指标体系进行改进，提高了评价的精确度和科学性。
1 研究区概况研究区江苏省横跨东经116°18'～121°57'，纵跨北纬30°45'～35°20'，总面积约 10.26 万 km2。
鲁北平原深层地下水开发与环境问题
横跨省际的区域 (*00’*2& 。形成了以德城区为中心， 性深层地下水超采漏斗。据统计， 德州市城区范围内
%
现有开采井 %0" 眼， 总开采量约 %,"" 万 & ./， 开采程 度为 #,!1 ， 处于严重超采状态。
)
滨州市开采深层淡水作为供水水源始于 0" 年代 初 期， 漏斗中心水位埋深由开采初期的高出地面 发展到现在的地面下 ,!’ !&， 形成了以滨州、 博 (’ )*&， 兴为中心的区域性深层地下水超采漏斗， 总面 积 约
!"#$%&’$：-./ 01 02/ /34516070618 789 .0656:70618 1; 9//4 <=1.89>70/= 68 81=02/=8 ?278918< 45768，7 510 1; /8@6=18A/8075 4=1B5AC 27@/ B//8 1DD.==/9， C.D2 7C， 02/ =/<61875 9//4 <=1.89>70/= 9/4=/CC618 6C D18068.1.C5E /857=<68<， 68 C1A/ 7=/7， 9//4 <=1.89>70/= /327.C0/9 789 >70/= F.7560E 6C B/D1A68< A1=/ 789 A1=/ C7506C2， 7C >/55 7C 5789 C.BC69/8D/ >7C 7<<=7@70/9 789 /89/A6D 744/7=/9 68 C1A/ A7G1= 01>8CH I2/ =/7C18 6C 0270 02/ <=1.89>70/= /34516070618 6C A1C0 D18D/80=70/9 68 01>8C 7=/7A7B9 0</ /34516068< A/0219C 6C A.D2 A1=/ 6==7061875H I2/ 7.021= 7875E:/C 02/C/ /8@6=18A/8075 4=1B5/AC 789 4=/C/80C 7 510 1; 4=141C75C 789 D1.80/=A/7C.=/CH ()* +,%-#：<=1.89>70/=；>70/= F.7560E； <=1.89>70/= 9/4=/CC618
基于PLEIK模型的地下水防污性能评价--以川东南岩溶区为例
基于PLEIK模型的地下水防污性能评价--以川东南岩溶区为例李成;章旭;朱占雄;毛郁【摘要】采用PLEIK评价模型对川东南岩溶区进行地下水防污性能评价。
首先分别做出各评价指标的分区图，然后进行叠加计算，得出研究区地下水防污性能评价分区图。
用评价分区图对各分区进行分析，研究其分布特征规律，为区域地下水污染防治规划及地下水资源保护提供科学依据。
%This paper applies the PLEIK evaluation model to groundwater vulnerability assessment in karst area in southeast Sichuan. First of all, partition maps for each evaluation index are mapped respectively, then superposition calculation is made from which partition maps of groundwater vulnerability assessment in the study area are obtained, providing scientific basis for regional groundwater vulnerability assessment and planning and protection of groundwater resources.【期刊名称】《四川地质学报》【年(卷),期】2016(036)004【总页数】4页(P638-640,645)【关键词】PLEIK模型;防污性能;评价【作者】李成;章旭;朱占雄;毛郁【作者单位】四川省地质调查院，成都 610081;四川省地质调查院，成都 610081;四川省地质调查院，成都 610081;四川省地质调查院，成都 610081【正文语种】中文【中图分类】P641.8;P641.69地下水防污性能评价方法较多, 目前评价模型主要有DRASTIC、EPIKSVLG、REKST和PLEIK等模型，各种评价模型各有特点和针对性。
北京西郊地区地下水纳污能力分析
北京西郊地区地下水纳污能力分析王新娟;孙颖;邵景力;张院【摘要】在分析北京市西郊地区水文地质条件的基础上,结合区域水资源、环境特点,分别运用MODFLOW和MT3DMS建立第三水厂水源地下水溶质运移模型,结合SCE优化算法,对区域地下水可承纳典型污染物的最大排放量进行了计算,据此提出区域地下水环境保护对策和措施,为指导和控制污染物排放和制定地下水保护方案提供科学依据.【期刊名称】《南水北调与水利科技》【年(卷),期】2014(012)006【总页数】5页(P31-34,57)【关键词】环境容量;水质模型;典型污染物;SCE算法【作者】王新娟;孙颖;邵景力;张院【作者单位】北京市水文地质工程地质大队,北京100195;北京市水文地质工程地质大队,北京100195;中国地质大学,北京100083;北京市水文地质工程地质大队,北京100195【正文语种】中文【中图分类】X52Abstract:Based on the analysis of hydrogeological conditions and the characteristics of water resources and environment in the western suburbs of Beijing,a groundwater flow and solute transport model of the thirdwater plant was developed using MODFLOW and bined with SCE optimization algorithm,the largest emissions of typical pollutants that regional groundwater can accept were calculated.on the basis of the evaluation results of groundwater pollution,the regional groundwater environment protection measures were proposed,which can provide a scientific basis for the guidance and control of pollution emissions and development of groundwater protection scheme.Key words:environmental capacity;water quality model;typical pollutants;SCE algorithm伴随着社会经济的发展，水资源逐渐成为制约城市发展的瓶颈。
山东省聊城市莘县油田区浅层地下水防污性能评价
山东省聊城市莘县油田区浅层地下水防污性能评价作者：魏伟来源：《环境与发展》2018年第07期摘要：地下水天然防污性能评价是保护地下水资源的有效方法。
文章在DRASTIC模型的基础上，结合莘县油田区的实际情况，选取改进的DRITC模型，结合GIS的矢量制图功能对区内浅层地下水防污性能进行评价。
评价结果显示，研究区内浅层地下水防污性能划分以中等区为主，评价结果与区内水文地质条件相吻合，地下水防污性能分区与地下水埋深条件（埋深与富水性）存在良好的空间一致性。
关键词：地下水；防污性能评价；莘县油田区中图分类号：X52 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）07-0077-02DOI：10.16647/15-1369/X.2018.07.044Evaluation of anti-fouling performance of shallow groundwater in Shenxian oilfield area in Liaocheng city， Shandong provinceWei Wei（The First Institute of Geology and Mineral Exploration of Shandong Province，Ji’nan Shandong 250014， China）Abstract：The evaluation of groundwater’s natural anti-fouling performance is an effective method to protect groundwater resources. Based on the DRASTIC model and combining with the actual situation in the Shenxian oilfield area， the paper selects the improved DRITC model and combines the vector mapping function of GIS to evaluate the anti-fouling performance of the shallow groundwater in the area. The evaluation results show that the anti-fouling performance of shallow groundwater in the study area is mainly divided into medium-sized areas， and the evaluation results are consistent with the hydrogeological conditions in the area. There are good groundwater anti-fouling performance zoning and groundwater depth conditions （burial depth and water-richness）. The spatial consistency.Key words： Groundwater； Antifouling performance evaluation； Shenxian oilfield area莘县油田区位于聊城市西南部，地下水是居民的主要供水水源，地下水环境的污染将严重影响当地居民的生产生活。
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区域地下水系统防污性能评价方法探讨与验证--以鲁北平原为例刘春华;张光辉;王威;孟素花;杨丽芝;纪汶龙;刘治政【摘要】In regional groundwater vulnerability assessment, the impact factors are multiple and complex, and hence it is difficult to determine the evaluation system and the weights of factors objectively. This problem has affected the credibility of the assessment results. Selecting the Northern Shandong Plain as the study area, the authors used innovative overlay and index method. The conventional DRASTIC model was improved and converted into DRITCS model to evaluate groundwater vulnerability. The evaluation factors of DRITCS model included the groundwater depth, integrated lithology of the aeration zone, thickness of clay layer with the thickness of a single layer over 0.5 m within 2 m of land surface, aquifer thickness, permeability coefficient, and net recharge. A key factor in groundwater vulnerability assessment was determined reasonably, which represented the changes of the clay layer in the aeration zone. The DRITCS model was used to evaluate the groundwater vulnerability in northern Shandong plain as an example and was verified by nitrogen pollution status of the study area. The verification of groundwater vulnerability assessment results of northern Shandong plain indicates that the proposed method can reflect objectively the spatial differences and regional distribution characteristics of groundwater vulnerability caused by phase transition of the basin. It is proved that the DRITCS Model has goodpracticability.%区域地下水系统防污性能评价，面临影响因子多又复杂、评价指标难以客观性选定和权重不易确定等难题，以至严重影响评价结果的可信性。
本文以鲁北平原为例，在以往地下水脆弱性评价常用的DRASTIC 模型基础上，采用创新的迭置指数方法，改进为“DRITCS 法”，选择地下水位埋深、包气带综合岩性、地表2 m内单层厚度大于0.5 m的粘土层厚、含水砂层厚度及其渗透系数、和地下水净补给量等因子，组成区域地下水系统防污性能评价模型。
合理地确定了区域地下水系统防污性能评价中关键指标——包气带粘性土层变化影响，并在鲁北平原示范性应用和通过以面源污染为主的三氮污染现状验证的结果表明：本文提出的方法能够客观地反映流域性相变造成的地下水系统防污性能空间差异性和区位分布特征，具有较强的实用性。
【期刊名称】《地球学报》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】6页(P217-222)【关键词】区域地下水;防污性能;包气带;粘性土层;评价与验证【作者】刘春华;张光辉;王威;孟素花;杨丽芝;纪汶龙;刘治政【作者单位】中国地质科学院水文地质环境地质研究所，河北石家庄 050061; 山东省地质调查院，山东济南 250013;中国地质科学院水文地质环境地质研究所，河北石家庄 050061;山东省第一地质矿产勘查院，山东济南 250014;中国地质科学院水文地质环境地质研究所，河北石家庄 050061;山东省地质调查院，山东济南 250013;山东省地质调查院，山东济南 250013;山东省地质调查院，山东济南250013【正文语种】中文【中图分类】X523;X820.6自 Margat(1968)提出“地下水脆弱性(Groundwater vulnerability)”以来, 国内外水文地质学家和有关研究部门都在试图客观表达“地下水脆弱性”(又名“防污性能”), 以便更好地利用和保护地下水。
美国环保署(USEPA)和国际水文地质协会(IAH)提出, 地下水系统对人类活动或自然变化的有效敏感性具有固有脆弱性和特殊脆弱性之分, 前者表征地下水系统对污染和人类活动影响的内在固有敏感性,后者表征地下水对某一特定污染源或人类活动影响的脆弱性(张丽君, 2006)。
由于各个地区水文地质条件不同, 所以, 涌现出许多种地下水脆弱性评价方法。
Foster方法(GOD 法)以地下水露头、包气带地层岩性和地下水位埋深作为主要评价指标, 在英国应用于水源地污染风险的地下水脆弱性评价中。
Aller等(1987)提出的DRASTIC方法, 以地下水位埋深(D)、地下水净补给量(R)、含水层岩性(A)、土壤岩性(S)、地形坡度(T)、包气带影响(I)和含水层渗透系数(C)等作为主要评价指标, 在美国、加拿大、南非和欧共体等国家较广泛采用。
但是, 该方法应用中各指标之间存在较多的重复性, 对评价结果具有一定的不确定性影响。
国内的地下水脆弱性研究始于 1996年, 欧盟与中国合作将DRASTIC方法推荐我国应用。
我国学者曾从不同的角度, 探讨了“地下水脆弱性”各种方法(杨庆等, 1999; 钟佐燊等, 2005; 马荣等, 2011; 张翼龙等, 2012; 邹胜章等, 2014), 也发现了在平原区区域地下水脆弱性评价中, DRASTIC方法存在上述不足带来的明显影响。
杨庆等(1999)直接利用DRASTIC法评价了大连市地下水易污性。
雷静等(2003)在DRASTIC法的基础上, 增加了土壤有机质含量和地下水开采量等指标, 去掉了包气带岩性等3项指标, 在唐山平原区应用。
范琦等(2007) 将DRASTIC法改进为DRUA模型, 在河北栾城地区进行了地下水脆弱性评价。
严明疆等(2009)在研究了人类活动影响下地下水脆弱性演变特征基础上,完成了太行山前滹沱河流域平原区地下水脆弱性评价。
孟素花等(2010)根据华北平原地下水脆弱性评价的需要, 将DRASTIC法精简为5项指标体系, 较成功地实现华北平原全区的地下水脆弱性评价。
但是, 如何合理确定包气带中粘性土层及其多层或厚度变化的影响, 以及如何确定各项指标权重等问题, 对区域地下水脆弱性评价具有不可忽视的影响。
从倡导地下水资源保护的出发点和易理解的角度, 本文将Groundwater vulnerability引申为“地下水系统防污性能”这一概念, 等同于 USEPA和IAH提出的地下水的固有脆弱性, 可以理解为土壤-岩石-地下水系统抵御污染物污染地下水的能力,不考虑人类活动和污染源的影响, 而只考虑水文地质内部因素, 突出“地下水系统防污性能”的表达,进一步完善了评价指标的选定和处理方法, 更为客观地反映了区域地下水系统抵御来自地表的污染物影响能力的空间分布状况。
示范研究区——鲁北平原, 位于华北平原东南缘, 地貌单元较为复杂, 自西南向东北依次为黄河冲积平原、冲积-海积平原、黄河三角洲和滨海平原等地貌单元(图 1), 包括黄河以北的全部山东省行政区域, 面积3.2×104km2。
多年平均降水量563.8 mm, 多年平均蒸发量1785.1 mm。
区内地下水补给源, 主要为大气降水、地表水和灌溉水; 地下水的主要排泄途径为蒸发和开采, 蒸发量和开采量占到地下水总排泄量的 99%。
包气带岩性, 多为结构松散、渗透性良好的粉土。
浅层地下水含水岩组以第四系松散岩类的细砂、粉细砂等为主, 地下水水位埋深0.5～25 m, 地下水流向自西南向东北流动(杨丽芝等, 2011, 2013)。
根据区域地下水流和污染质运移参数的影响因子空间变化特征, 提出迭置指数方法, 改进DRASITC评价模型为DRITCS法, 如式(1)所示:即, 对每个评价因子进行评分(Fj)后, 分别加权(权重Fjw)求和, 由此获得地下水防污性的评价指数(DDRITCS)。
式(1)中, 各项评价因子的意义如下:D为地下水位埋深: 是指地表至潜水面的深度,它决定污染物到达含水层的时间以及污染在到达含水层前与周围物质接触发生各种反应的时间。
地下水水位埋深愈大, 污染物达到地下水中所需时间愈长, 降解、吸附等作用愈充分, 地下水防污性能愈好。
R为地下水净补给量: 是指地下水总补给量减去潜水蒸发量、开采、越流及侧向流出量, 它是污染物进入地下水的载体和动力, 补给量愈大, 能够溶解带入地下水的污染物愈多, 地下水受污染的可能性就愈大, 地下水防污性能愈差。
I为包气带综合岩性: 它是地表污染物通过包气带进入地下水中能力的重要影响因素。
粘性土层愈多或愈厚, 入渗系数越小, 地下水防污性能愈强。
本研究中采用, 由式(2)处理包气带岩性状况。
式中, A为包气带岩性加权平均评分值; Ai为计算层段内不同岩层的评分; Hi为计算层段内各岩层厚度, 计算层段为地面至地下水面。
T为含水层中砂卵砾层的累积厚度: 主要反映地下水储存空间的大小。
厚度愈大, 储水空间愈大,稀释能力愈强, 地下水防污性能愈高。
C为含水层渗透系数: 主要影响地下水流动速度。