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黄水河流域地下水脆弱性评价与水源保护区划分研究

张保祥  
【摘要】: 滨海地区是山东省经济发展的重心,近年来,由于经济快速发展和人类活动的影响,与地下水有关的环境问题日益严重。进行地下水脆弱性分区评价和水源保护区划分是对含水层进行保护的主要手段。本文以黄水河流域为例,针对我国北方滨海地区地下水保护过程中需要解决的问题,进行了区域地下水脆弱性评价和重点水源地的水源保护区划分研究。 在借鉴国内外研究经验的基础上,深入系统地研究了地下水脆弱性问题,结合我国北方滨海地区典型流域地下水脆弱性研究的实际情况,提出了地下水脆弱性的定义,认为地下水的脆弱性是地下水系统的固有属性,它与人类活动影响有关,是自然因素和人为因素共同作用的结果。 从影响地下水脆弱性的因素出发,结合国内外已有的地下水脆弱性影响因素、评价指标和评价标准,根据研究区的具体情况和可获得资料的情况,确定了北方滨海地区地下水脆弱性的影响因素,建立了地下水脆弱性评价DRAMTICH指标体系和评价标准,它包括8项指标,分别是:地下水位埋深、含水层补给模数、含水层岩性、地下水环境、地形坡度、非饱和带岩性、含水层综合渗透系数及人类活动影响。利用上述评价体系对黄水河流域中下游地区地下水脆弱性进行了评价,取得了良好的效果。 建立了基于国产地理信息系统MapGIS的地下水脆弱性评价系统,提出了地下水脆弱性评价方法软件(GW_VAS)的基本框架、主要功能、组成部分、系统特点以及使用方法。该系统还对DRASTIC、GOD等其它常见的地下水脆弱性评价方法进行了综合集成,克服了单一方法缺乏对比性的不足,提高了评价结果的客观性、科学性和实用性。 应用权重评分法和基于GIS的熵权模糊优选法对研究区地下水脆弱性进行了评价,两种评价方法的结果基本一致。模糊优选方法可考虑各指标的连续变化,能真实地反映不同样本指标之间的差异;评价时利用熵值法确定评价因子权重,避免了人为因素的影响,得出的评价结果更符合实际情况,从而为地下水保护提供了科学依据。权重评分法简单、易于操作,更具有推广应用前景。 在地下水脆弱性评价的基础上,通过深入研究黄水河流域中下游地区大堡和莫家两个集中供水水源地的水文地质特征,采用时间标准法,利用解析单元法模型WhAEM2000,求得了地下水运移60日、10年和25年的等值线,确定了地下水三级保护区的范围,同时提出了相应的保护措施。


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