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1、#112#水文地质工程地质2008年第3期基于DRASTIC的含水层脆弱性模糊评价方法与应用112李绍飞,孙书洪,王勇(1天津农学院,天津300384;2天津市水文水资源勘测管理中心,天津300061)摘要:通过分析目前广泛采用的DRASTIC方法存在的主要问题,将含水层脆弱性定义为模糊概念,结合模糊分析评价理论及三标度分两步的层次分析法建立了一套改进的含水层脆弱性评价模型。为测试其可靠性,分别将改进模型和传统DRASTIC模型应用于祁县东观镇含水层脆弱性评价中。研究结果表明:改进模型得到的脆弱性等级变化较后者更
2、灵敏,分布范围及变化情况更精确,更能真实反映含水层脆弱性在空间上的连续变化,且计算简便、脆弱性分区图效果直观,丰富和完善了地下水脆弱性评价方法。关键词:含水层;脆弱性;DRASTIC法;模糊评价中图分类号:P6418文献标识码:A文章编号:10003665(2008)03011206在我国北方,地下水资源在国民经济和社会发展toWater,D)、含水层净补给量(NetRechargeR)、含水中占有重要地位,一旦水源被污染,其治理恢复的难度层岩性(AquiferMedia,A)、土壤类型(SoilMedia
3、,S)、地和代价都是极其巨大的。地下水脆弱性是指由于自然形坡度(Topography,T)、不饱和介质影响(Impactofthe条件变化和人类活动影响遭受到破坏带来一系列问题VadoseZoneMedia,I)、含水层水力传导系数的敏感程度,它反映了地下水环境的易污染性。1968(ConductivityofAquiferHydraulic,C)。其中,D、R、T、C[1]年法国人Margat首次提出含水层脆弱性概念及其评属性值指标,可直接定量测得;A、S、I属类型指标,不价需考虑的因素,归纳起来可以从水文地质本身的内可直接定量测得
4、。根据各指标的重要性赋予权重指部因素、人类活动污染等外部因素两方面来考虑。与标。权重赋值分为正常和农田喷洒农药两种情况,对此相适应,其评价也分为本质脆弱性评价与特殊脆弱地下水脆弱性最具影响的指标权重为5,影响程度最性评价两类。目前,含水层脆弱性评价应用最广泛的小的指标权重为1(见表1)。方法是美国环境保护署(USEPA)于1987年提出的应用该模型时,首先将每一项指标划分为不同级DRASTIC模型,但该模型属于经验性方法,而地下水系别。同一级别内的指标赋予相同的定额,这样对不同统是个非常复杂的综合体,因此,综合运用AHP(层次级别便有
5、了定量的区别,以此来反映指标对含水层易分析)技术和模糊分析理论是地下水环境脆弱性评价污染性影响的差异。据此对水文地质区段的易污染性[2,3]的重要手段之一。本文以模糊分析评价理论为基进行排序,易污染性特征值越大,表示含水层越容易受础,采用三标度分两步的改进层次分析法计算指标权污染;反之,越不易受污染。可直接定量测得的4项评重,试拟建立一套较为完善合理的地下水脆弱性评价价指标的分级范围和定额见表2;不可直接测量的3方法,并将其应用到实例计算中。项类型指标的分类和定额见表3。对某地区,地下水脆弱性评价值为:1DRASTIC模型及存在问题
6、nPi=jRij(1)该模型选取影响和控制地下水流与污染物运移的i=17项主要因素作为脆弱性评价指标:含水层埋深(Depth式中:j!!!指标j的权重;收稿日期:20071019;修订日期:20071225Rij!!!评价地区i指标j的定额,据此可进行易基金项目:国家自然科学基金资助项目(50679055)和天津市科污染性排序。技攻关计划重点项目(06YFGZNC06700)DRASTIC法属于经验性方法,且其评价模型是线作者简介:李绍飞(1979),女,博士,讲师,主要从事水资源水性的,确切地说对于复杂的含水层脆弱性
7、评价而言,环境问题研究。该方法是一种评估方法,缺乏理论上的严谨性。在实Email:lishaofei79@126com际应用中存在的不足主要表现在:∀各指标的定额为2008年第3期水文地质工程地质#113#表1DRASTIC方法评价指标权重值Table1WeightofindexofDRASTICmethod评价指标含水层埋深(D)净补给量(R)岩性(A)土壤类型(S)坡度(T)不饱和介质影响(I)水力传导系数(C)正常5432153权重农药5435342表2数值指标的分级范围与定额Table2Grade
8、andquotaofnumericalindex含水层埋深(D)净补给量(R)水力传导系数(C)地形坡度(T)Dm定额R(mma)定额C(md)定额T(%)定额0~1510>25410>815100~21
