文章编号:0253 2468(2003) 01 0094 06 中图分类号:X523 文献标识码:A
唐山市平原区地下水脆弱性评价研究
雷 静,张思聪 (清华大学水利水电工程系,北京 100084)
摘要:根据唐山市平原区的具体状况,选择地下水埋深等6个参数作为该地区地下水脆弱性评价因子,评价因子的评分体系通过数值模拟建立,权重体系由主成分分析和因子分析得到.利用建立的评价体系,结合GIS 技术对该地区的地下水脆弱性进行评价,并得到地下水脆弱性分布图.评价结果与该地区实测及预测的硝酸盐浓度分布状况吻合较好.
关键词:地下水脆弱性;评价方法;评分;权重;GIS
Study on the groundwater vulnerab ility assessment in Tangshan plain area .
LEI Jing,Z HANG Sic ong (Departmen t of Hyd raulic an d Hyd rop ower En gineeri ng,Tsi nghu a Uni versity,Beijing 100084,China)Abstract :Depth to grou nd water an d oth er fi ve p aramete rs are selected to asse ss grou nd water vulnerabili ty in Tangs han p lai n area accord in g to the sp eci fic con ditions of this area.Nu meric modellin g i s pe rformed to ob tain the ratin g system.Princip al comp onent an al ysi s and factor an al ysi s are used to get the weightin g sys tem.Based on the establi shed asses sment system an d GIS tec hniq ue,groun d water vulnerability assess men t is c on ducted in this area an d a ground wa ter vuln erabili ty dis trib ution map is developed wh ich i s a u seful tool for groun d wate r protection.The assess men t re sults are wel l con sis ten t w i th the meas ured and predicted n itrate concen trations in this area.
K ey words :ground water vuln erabili ty;assess men t me th od ;rating;wei ght;GIS
收稿日期:2002 01 29;修订日期:2002 04 10
基金项目:国家自然科学基金项目(59979014)作者简介:雷 静(1977 ),女,硕士研究生
地下水资源对于水资源匮乏的唐山平原区来说极为宝贵,地下水资源的合理开发利用和保护对于保障该地区人民生活和工农业生产的发展意义极为重大.目前该地区的地下水资源面临污染危害,地下水水质情况不容乐观.因此对唐山市平原区地下水脆弱性的研究有很重要的实际意义,可以为该地区的地下水资源保护提供科学依据.
地下水脆弱性评价是对含水层进行保护的重要手段.国外对地下水脆弱性的研究开展较早,研究成果很多[1 3],而国内在这方面的研究还处于起步阶段.本文研究了唐山市平原区的地下水脆弱性评价方法,根据具体情况选择合适的评价因子,建立相应的评分和权重体系,形成适合该地区具体状况的地下水脆弱性评价体系,并应用该方法结合GI S 技术对该地区的地下水脆弱性进行了评价.
1 研究区范围及水文地质条件
研究区范围与唐山市平原区的范围一致,北部以平原区和山区分界线为界,南部以渤海海岸线为界,东边以滦河为界,西侧以唐山市和天津市的行政边界为界,总面积约8000km 2(见图1).
唐山市平原区含水岩组主要由第四系松散沉积物构成,按其成因可进一步分为山前冲洪第23卷第1期
2003年1月环 境 科 学 学 报ACTA SCIENTIAE CIRCUMSTANTIAE Vol.23,No.1
Jan.,2003
图1 研究区示意图Fi g.1 Location of s tudy area
积倾斜平原松散岩类孔隙含水岩组及冲积海积低平原松散
岩类孔隙含水岩组.在垂直方向上根据河北省第四系地层,
划分为 、!、?、#4个含水组,其地质时代分别相当于
Q 4、Q 3、Q 2、Q 1.各含水组在水平方向上分布于倾斜平原和
滨海平原两个水文地质区.在垂直方向上各含水组间均有
大于5m 的亚砂土、亚粘土或粘土相隔,无明显水力联系,但
因开采时含水层混合利用, 、!含水组间具有不同程度的
水力联系.根据地下水的实际开发利用情况,本文所研究的
含水层在垂直方向上包括 、!含水组.
2 地下水脆弱性研究方法概述
在国内外地下水脆弱性研究中,DRASTIC 方法是应用最为广泛和成功的一种方法[4].它由美国环境保护署于1987年提出,在美国获得了成功的应用,并先后被加拿大、南非和欧盟各国等采用.国内地下水脆弱性研究起步较晚,一些研究人员开始将DRASTIC 方法应用于个别地区,但在这方面的研究基本上处于起步阶段.
DRASTIC 方法作为一种指标体系,主要考虑影响地下水脆弱性的7个参数:地下水埋深、含水层的净补给、含水层的岩性、土壤类型、地形、包气带的影响及含水层渗透系数.DRASTIC 即来自这7个参数的英文首字母缩写.根据每个参数对地下水脆弱性影响的相对重要程度给予一个固定的权重构成权重体系,又根据每个参数的变化范围或其内在属性划分为若干的范围,每个范围给予一定的评分构成评分体系.各参数评分的加权和即为地下水脆弱性指数.脆弱性指数越大,相应区域的相对地下水脆弱性就越高,该区域的地下水相对来说越容易遭受污染.
3 唐山市平原区地下水脆弱性评价方法
根据唐山市平原区的具体状况,将DRASTIC 方法原封不动地应用到该地区并不能取得很好的效果.首先,在美国等发达国家,有比较完善的基础数据库系统,比较容易获得该方法所考虑的有关参数的相关资料和数据,而在我国许多地区,并不具备这样的条件,例如土壤类型和包气带介质类型的资料就不容易获得.其次,该方法中每个参数的评分范围也不完全适用于当地的具体状况.如在本研究区,地势较平坦,按照该方法的评分标准,全研究区的地形参数评分均为10分.因此,地形参数对该地区地下水脆弱性的判别已无实际意义,故完全可以不考虑该项参数.再次,除DRASTIC 方法考虑的这7个参数之外,根据研究区具体状况可以获得的某些数据对于该地区的地下水脆弱性评价也有很大的价值.例如,在对该研究区水质监测资料的研究中发现,玉田北部地区的硝酸盐浓度普遍偏高,研究人员认为这与当地含水层相对较薄而地下水开采量相对较大有一定的关系.
因此,在本研究中,参考DRASTIC 方法的思路,根据研究区的具体状况选择合适的评价因子,通过数值模拟形成评分体系,再通过多元统计的方法形成权重体系.这样形成的指标体系能较好地反映研究区的具体状况,有利于得出比较合理的相对脆弱性指标.
根据唐山市平原区的具体状况及可以获得的数据资料,以含水层介质渗透系数及含水层累计砂层厚这两个因子来体现含水层对地下水脆弱性的影响.包气带的影响则通过地下水埋951期雷 静等:唐山市平原区地下水脆弱性评价研究
深来体现.污染物在土壤上的吸附性能与土壤中的有机质含量有显著的相关性,故采用该因子来表征土壤的影响.地下水净补给和地下水开采是污染物运移的动力和载体,这两项因子都考虑进去而不单纯考虑净补给比较合理.最后,采用以下6个参数作为研究区地下水脆弱性的评价因子,它们分别是:地下水埋深、降雨灌溉入渗补给量、土壤有机质含量、含水层累计砂层厚、地下水开采量和含水层渗透系数.
4 建立评价因子评分体系
对已选择的6个评价因子,在搜集到的数据基础上,分别建立各评价因子的评分标准,各因子的评分范围都介于1 10分之间,评分越大,脆弱性越高.数值模型在地下水脆弱性研究中占有很重要的地位,国外在农药的地下水脆弱性研究中有许多应用数值模型的例子[3].在本研究中,应用数值模型在一定的控制条件下对污染物运移过程进行模拟,可以得出各评价因子的变化情况对地下水脆弱性的影响,从而建立各评价因子的评分标准.这样将数值模拟与指标体系结合起来,可以尽可能克服因子评分过程中的主观性.
4 1 HYDRUS模型简介[5]
本研究中用HYDRUS模型来进行数值模拟.HYDRUS模型是可以模拟饱和 非饱和区水分运动和溶质运移的一维模型,其水分和溶质控制方程应用伽辽金线性有限元法求解.
在HYDRUS模型中,土壤中垂直方向一维水分运动的控制方程为:
C h
t=
z K
h
z-K
式中h为负压水头;C=d d h为比水容量; 为土壤体积含水率;K为土壤导水率;z为土壤深度,假定向下为正;t为时间.
溶质运移过程用一维对流 扩散方程来描述:
c t+ b s
t=
z D
c
z-
qc
z
式中c为溶质浓度;s为固相吸附浓度;D为综合弥散系数;q为达西流动通量;b为土壤干容重.
4 2 地下水埋深因子评分标准的建立
地下水埋深与包气带的厚度基本对应.它决定着污染物到达含水层之前的深度及其与周围介质接触的时间,通常地下水的埋深越深,污染物到达含水层所需时间越长,则污染物稀释的机会就越多,相应的评分值就越小,脆弱性也越低.
根据1996年1月对研究区监测井实测资料的统计,唐山市平原区浅层水埋深的范围大致为0 35m,在这个范围内对地下水埋深变化用HYDRUS模型进行模拟.模拟过程中集中突出地下水埋深变化对相对脆弱性的影响,而对其它控制条件进行简化处理.非饱和区看作均一的一层,其厚度即为地下水埋深值.模拟时间为360d.假设上边界土壤表面处水分入渗通量为1 0c m d,下边界地下水位处压力水头为零;上边界溶质输入浓度为10mg L,下边界溶质为零梯度.水分初始条件设为饱和情况下的压力水头,溶质初始浓度为0mg L.由模拟结果可以得到从模拟开始到结束由土壤进入地下水中的溶质总量(简称溶质总量)及地下水开始受到污染的时间(简称污染发生时间).后者定义为地下水面处溶质浓度达到土壤表面溶质输入浓度5%时的时间.这两个指标可以在一定程度上反映地下水受污染的程度,因此将它们作为表征96环 境 科 学 学 报23卷
地下水污染状况的物理量.模拟结果中溶质总量和污染发生时间随地下水埋深的变化情况分别如图2、图3所示
.
图2 溶质总量随地下水埋深变化
Fi g.2 Simulated total amount of s olute
vs.groundwater
depth 图3 污染发生时间随地下水埋深变化Fi g.3 Simulated s tarting ti me of contami nation vs.groundwater depth
综合图2、图3所示的模拟结果,当地下水埋深大于20m 时,脆弱性最低,评分最大,为10分;当地下水埋深小于1m 时,脆弱性最高,评分最小,为1分.其它情况由图示模拟结果进行内插,最后得到地下水埋深的评分标准如表1所示.
表1 地下水埋深评分表
Table 1 Ranges and rati ngs for groundwater depth
范围,m 0 11 22 5
5 1010 1515 20>20评分10986421表2 土壤有机质含量评分表Table 2 Ranges and ratings for soil organic matter c ontent 范围,%>44 33 22 11 0 6<0 6评分1358910
表3 地下水开采量评分表
Table 3 Ranges and ratings for groundwater e xtract quanti ty
范围,
mm a
<5050 150150 250250 350350 450450 550>550评分13578910表4 含水层累计砂层厚评分表Table 4 Ranges and ratings for total thicknes s of aquifer s and layers 范围,m 0 1010 5050 100100 150>150评分108631
表5 含水层渗透系数评分表
Table 5 Ranges and ratings for aquifer hydraulic conducti vity
范围,m d <55 1010 20
20 3030 40>40评分1246810表6 降雨灌溉入渗补给量评分表Table 6 Ranges and ratings for net rec harge 范围,mm a <100100 150150 200>200评分14710其它因子的模拟过程与上述过程类似,分别对各因子模拟后,根据模拟结果得出各评价因子的评分标准如表2 表6所示,以此形成研究区地下水脆弱性评价的评分体系.
5 建立评价因子权重体系
评价因子的相对权重反映各个参数对地下水脆弱性?贡献%的大小.权重越大,表明该参数对地下水脆弱性的相对影响越大,该参数在判断地下水脆弱性时其贡献越大.
多元统计分析中的主成分分析和因子分析方法在环境统计方面有不少成功的应用.本文联合应用这两种统计分析方法来得到6个评价因子的相对权重体系[6,7].
971期雷 静等:唐山市平原区地下水脆弱性评价研究
应用Arc View GIS3 2软件,将研究区划分为1180个三角形矢量单元,对已有的研究资料数据进行整理,建立每个单元对应于各评价因子的属性数据库.以1180个评价单元作为样本, 6个评价因子(参数)作为变量.对标准化处理后的样本数据求其协方差矩阵,对该协方差矩阵进行主成分分析,取方差累计贡献率超过85%的前3个主成分作为因子,对主因子荷载矩阵进行因子旋转,得到方差极大旋转因子荷载矩阵.然后建立因子与6个参数之间的线性回归模型,将回归系数进行标准化处理后即得各个参数的权值分配系数.最后得到的相对权重数值对应于地下水埋深、降雨灌溉入渗补给量、土壤有机质含量、含水层累计砂层厚、地下水开采量、含水层渗透系数6个评价因子分别为4,5,4,5,7,3.
6 唐山市平原区地下水脆弱性评价及评价结果分析
根据以上研究形成的唐山市平原区地下水脆弱性评价方法,对每个因子在各个评价单元上进行评分,得到研究区各个因子的评分图,再应用GIS软件的地理分析功能对这6个因子对应的评分图按各个因子的相对权重值进行图层间的叠加分析,得到各单元的地下水脆弱性指数,即各评价因子评分的加权和.
图4 唐山市平原区地下水脆弱性分布图Fi g.4 Groundwater vul nerabili ty map of
Tanshan plain area
根据评价结果,将研究区的地下水脆弱性按各单元脆弱性指数的大小分为4个等级:相对高脆弱性区(脆弱性指数195 234);相对较高脆弱性区(脆弱性指数155 194);相对较低脆弱性区(脆弱性指数115 154)和相对低脆弱性区(脆弱性指数75 114).最后得到研究区的地下水脆弱性分布图(图4).
将研究区的地下水脆弱性分布图与行政区划图对比分析可以知道唐山市平原区各县市的地下水脆弱性分布情况:相对高脆弱性区主要分布在丰润中、东部,滦县和玉田西南部;相对较高脆弱性区主要分布在玉田、唐山大部,丰南东北部和滦南西北部地区;相对低
脆弱性区主要分布在唐海中部、南部地区;其余地区为相对较低脆弱性区.
将研究区地下水脆弱性分布图与1996年5月实测硝酸盐(以N计)浓度分布图(图5)对比分析可知,实测硝酸盐浓度高于20mg L的高值区,主要分布在玉田中西部和滦南中北部,这两个地区与地下水脆弱性高或较高地区的分布基本一致.地下水脆弱性分布图中丰润中、东部和唐山西部地区属于高脆弱性区,1996年实测资料中该地区硝酸盐浓度不是特别高,但根据唐山市平原区区域地下水水量模型与水质模型研究[8]的计算结果,在2010预测年该地区将成为一个硝酸盐浓度的高值区(见图6).图6中硝酸盐浓度高值区的连片分布也与地下水脆弱性分布图中相对高和较高脆弱性区的分布情况吻合.
从以上分析可知,所得到的地下水脆弱性分布图比较好地反映了研究区的实际情况,评价为相对高或较高脆弱性的地区正是地下水污染已经比较严重或预测为地下水易受污染的地区.这也对所提出的研究区地下水脆弱性评价方法的客观性与准确性进行了初步的检验.
98环 境 科 学 学 报23卷
图5 1996年5月实测硝酸盐浓度分布(mg L)
Fig.5 Distributi on of meas ured nitrate
conentrations in May,
1996图6 2010年5月预测硝酸盐浓度分布(mg L)Fig.6 Distributi on of predicted ni trate concentrations in May,2010
7 结语
本研究根据唐山市平原区的具体状况,参照DRASTIC 方法的思路,制定的研究区地下水脆弱性评价方法经检验比较好的符合了当地的具体状况,选定的6个评价因子能较好的反映影响当地地下水水质的主要因素.对唐山市平原区地下水脆弱性评价的研究取得了初步的阶段性的成果.基于GIS 技术由该方法得到的唐山市平原区地下水脆弱性分布图对该地区的土地利用规划、农业发展规划、地下水资源的合理利用保护等方面都具有现实的参考价值.建议有关部门加强对相对高脆弱性区和相对较高脆弱性区的管理,采取相应措施,以避免和减轻地下水污染.
地下水脆弱性研究内容丰富,涉及到许多相关学科,不少研究课题有待进一步深入.
致谢:感谢海河水利委员会水资源保护局提供研究中涉及的部分相关资料.
参考文献:
[1] IBE K M ,N wankwor G I,Onyekuru S O.Assess ment of ground water vulnerability and its application to the development of protec tion
strategy for the water supply aquifer in Owerri,Southeas t Nigeria [J].Environmental Moni toring and As sess ment,2001,67:323 360
[2] Gogu R C,Dassargues A.Current trends and future challenges in groundwater vul nerabili ty as sess ment using overlay and index meth
ods [J].Environmental Geol ogy,2000,34(6):549 559
[3] Soutter Marc,Mus y Andre.Coupling 1D Monte Carlo si mulations and geos tatis tics to as sess groundwater vulnerability to pesticide c ont
amination on a regional scale [J].J ournal of Conta minant Hydrology,1998,32:25 39
[4] 杨庆,栾茂田.地下水易污性评价方法 DR ASTIC 指标体系[J].水文地质工程地质,1999,26(2):4 9
[5] Kool J B,Genuchten M Th Van.HYDRUS,One Dimensional variably s aturated flow and transport model,incl uding hys teresis and ro
ot water uptake,Vers ion 3.4[R].International G roundwater Modeling Center,1992
[6] 应农根,刘幼慈.P ij 主成分 因子分析赋权研究[J].中国环境科学,1987,7(5):65 69
[7] 王学仁,王松桂编译.实用多元统计分析[M ].上海:上海科学技术出版社,1990,270 344
[8] 沈子寅.海河流域水资源保护管理信息系统的研究[D].北京:清华大学水利水电工程系,2000,66 7599
1期雷 静等:唐山市平原区地下水脆弱性评价研究
中华人民共和国住房和城乡建设部公告第 314 号 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）局部修订版现批准《岩土工程勘察规范》GB50021-2001局部修订的条文，自2009年7月1日起实施。其中，第1.0.3、4.1.18(1、2、3、4)、4.1.20(1、2、3)、4.8.5、5.7.2、7.2.2条（款）为强制性条文，必须严格执行。经此次修改的原条文同时废止。 局部修订的条文及具体内容，将在近期出版的《工程建设标准化》刊物上登载。 二○○九年五月十九日 12.1.1 当有足够经验或充分资料，认定工程场地及其附近的土或水（地下水或地表水）对建筑材料不具腐蚀性时，可不取样进行腐蚀性评价。否则，应取水试样或土试样进行试验，并按本章评定其对建筑材料的腐蚀性。 土对钢结构腐蚀性的评价可根据任务要求进行。 12.1.2 采取水试样和土试样应符合下列规定： 1混凝土结构处于地下水位以上时，应取土试样做土的腐蚀性测试； 2混凝土结构处于地下水或地表水中时，应取水试样做水的腐蚀性测试； 3混凝土结构部分处于地下水位以上、部分处于地下水位以下时，应分别取土试样和水试样做腐蚀性测试； 4水试样和土试样应在混凝土结构所在的深度采取，每个场地不应少于2件。当土中盐类成分和含量分布不均匀时，应分区、分层取样，每区、每层不应少于2件。 12.1.3 水和土腐蚀性的测试项目和试验方法应符合下列规定： 1水对混凝土结构腐蚀性的测试项目包括：pH值、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO 42－、HCO 3 -、CO 3 2-、 侵蚀性CO 2、游离CO 2 、NH 4 +、OH-、总矿化度； 2 土对混凝土结构腐蚀性的测试项目包括：pH值、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO 42－、HCO ３ -、CO 3 2- 的易溶盐（土水比1：5）分析； 3 土对钢结构的腐蚀性的测试项目包括：pH值、氧化还原电位、极化电流密度、电阻率、质量损失； 4腐蚀性测试项目的试验方法应符合表12.1.3的规定。 12.1.4 水和土对建筑材料的腐蚀性，可分为微、弱、中、强四个等级，并可按本规范
水资源风险评价 摘要 由于水资源风险评价中的各项指标的模糊行和不确定性，所以“水资源风险评价”数学模型是基于模糊概率理论的综合评价模型。通过对风险率、脆弱性、重现周期、可恢复行、风险度的分析建立基于模糊概率的评判模型，在通过logistic回归模型模拟和预测水资源短缺的风险概率。通过对1979-2008水资源短缺风险的研究，建立模型通过对的风险预测和验证，分析模型的可信度，然后预测未来五年的水资源短缺风险情况。我们了解到造成水资源短缺的主要风险因子有：水资源总量、工业用水、农业用水、生活用水及其他用水、水污染等。通过对再生水回用和南水北调工程的作用分析，可知再生水回用，南水北调工程可有效缓解北京水资源短缺的压力，但是由于旱灾的频发，全球的气候恶化等原因，北京水资源短缺的问题依然不能得到根本解决，因此有效利用水资源，降低水资源风险问题的研究仍然刻不容缓。最后根据水资源短缺造成的原因，提出详细的水资源利用建议报告。 关键词：风险率、脆弱性、重复中期、可恢复性、风险度、模糊概率、logistic 模型
一、问题重述 2010年西南地区百年一遇的特大旱灾刚过去，一场五十年活百年一遇的旱灾正在袭击长江中下游的湖北、湖南、江西、安徽、江苏5省。截至五月三十一日，仅湖北省受灾人数就超过一千万，长江的洪湖、洞庭湖、鄱阳湖正在集体饱受史无前例的浩劫，其中的生物链也正在经受毁灭性的打击。接连不断的旱情进一步加剧了全国特别是北方地区本来就存在水资源短缺，水资源已经成为制约社会经济可持续发展的重要瓶颈。据国务院权威部门的消息：我国655个城市近400个缺水，近200个严重缺水。以北京为例，以北京市为例，北京是世界上水资源严重缺乏的大都市之一，其人均水资源占有量不足300m3，为全国人均的1/8，世界人均的1/30，属重度缺水地区，附表中所列的数据给出了1979年至2000年北京市水资源短缺的状况。北京市水资源短缺已经成为影响和制约首都社会和经济发展的主要因素。政府采取了一系列措施, 如南水北调工程建设, 建立污水处理厂,产业结构调整等。但是，气候变化和经济社会不断发展，水资源短缺风险始终存在。如何对水资源风险的主要因子进行识别，对风险造成的危害等级进行划分，对不同风险因子采取相应的有效措施规避风险或减少其造成的危害，这对社会经济的稳定、可持续发展战略的实施具有重要的意义。 请根据附表中给出的北京市水资源数据，利用包括《北京统计年鉴》在内的所有可利用的资料，借组合法获取的一切信息，讨论一下问题。 1.以北京水资源资料为例，分析水资源短缺的风险因子，并对这些风险因子进行重要分析； 2.建立水资源短缺评价的数学模型； 3.从用水量、用水结构、水资源存量几个方面对北京市未来五年水资源进行预测； 4.给有关部门提交一份研究报告，至少从水资源短缺成因、水资源风险控制以及水资源保护几方面提出建议和对策。 二、模型假设 1、降雨量、地下水量等一切水资源来源都看成可以用水资源，定义为可利用水总量； 2、不考虑地表水蒸发、地表水与地下水重复的问题； 3、污水排放、生活用水量、农业用水量等一切可以是水资源流失的因素都归类为用水总量中去； 4、假设水量与农业用水、工业用水、第三产业将生活用水等其他用水、降水量、
第一章引言 地下水质量越来越受到世界各国的广泛关注，而地下水的有效保护和管理的关键是水文地质信息的获取。地下水有效保护的目标应是防止现有的和将来可能发展的地下水质量问题的发生，它需要充足的、连续的决策信息基础，地下水脆弱性图正是传达这种信息的重要途径。但需要说明的是地下水脆弱性图并不是地下水保护的“万能药”。它只是众多有效方法中的一种。 地下水脆弱性图属于地下水保护图范畴，而地下水保护图是专门环境保护图系中最重要的一种图件。地下水脆弱性图是为特殊区域和某种目的将地下水系统的自然属性进行图形解释，地下水系统的基本自然属性包括土壤资源、非饱和带、含水层和地下水补给量。 地下水脆弱性图的概念是基于地下水系统基本自然属性的评价和表现，同时也决定于特殊图件编制的进程和目的。对我们所了解的地下水脆弱性做出明确的表达和定义是非常关键的，这决定了图件的构思和设计，以及数据表现形式和编图方法的选择。含水层脆弱性评价和大多数地下水图件编制通常认为污染源于人类活动，其实，一个地下水系统对温度和其它天然作用也具有脆弱性。 在IHP-IV项目M-1.2(a)的目标中，脆弱性的概念包括质量（污染）和数量（水枯竭）两个方面。事实上，在评价地下水脆弱性时，将其质量和数量分开通常是件很困难的事情。例如，过量开采含水层系统，仅从水量（水位的下降和地下水水流的变化）或地下水成分（水质方面）单方面解释是不够全面的。因此，按照IHP/UNESCO项目目标的观点，地下水脆弱性的编图表示应包括人类活动影响、天然因素作用、水的数量和质量几方面的脆弱性。然而，近几年来，世人明显关注的焦点集中在地下水潜在的污染方面。因此，本文主要介绍与地下水水质有关的脆弱性问题。 地下水脆弱性图是一件很有价值的计划工具，利用它可以避免由于无计划、无控制的土地开发和对地下水质量有害活动带来的问题。它们为计划、控制、管理和决策提供依据，是负责解决地下水管理和保护问题的专家、顾问、工程师和水文地质学家非常有用的图件。然而，脆弱性图只能给出通用的观点，没有规划者、管理人员和地方官员所寻找解决具体问题的专门的详细的答案；对图件内容的曲解可能导致规划者和管理人员产生一种错误的安全意识。为了将曲解和误用降低到最小程度，脆弱性图件必须附有图件限制的警示和图件使用说明。 国际水文地质工作者协会和联合国教科文组织决定，准本编写一本关于地下水脆弱性编图的指南，目的是用来帮助原始图的编者进行脆弱性图的设计和编制，同时也帮助图件的用户了解图件的内容和价值。本书中介绍的脆弱性编图方法力图在水文地质、其它有关数据和现有数据格式的解释上提供一个全面的指导。 本指南是按非常自然的方式进行叙述的。编写指南的最初目的是为编图人员提供建议，用图例表达水文地质信息。因此，作者在完成模式图例的过程中，一直遵从下列原则：（a）图例必须清晰、简洁、全面：（b）用地图学类似的标识符号表达脆弱性的等级；（c）在适用的地方，图例必须从国际水文地质图（联合国教科文组织，1970年）图例标准。模式图例（附录A）是在一些国家的经验基础上编制的。目前已经开始编制通用的编图图例。 编写指南的作者都是有着丰富的经验，长期从事水文地质和含水层保护的专家，这就是为什么说这本指南是专业人员写给专业人员的。但毕竟是首次编写这样复杂的指南，作者将非常欢迎读者提出改进意见。 作者认为没有必要编写一本关于脆弱性编图的方法手册。每种情况都有其特殊性，且需要不同的处理方法。负责项目的水文地质专家必须做出决定，选择最适用项目目标图件的类型和比例尺。此外，大家熟悉了解的编图技术本书中不再重复，但对图件格式和比例尺的标准以及脆弱性图件一致性的处理方法给予了说明。用相同的方法编制脆弱性图将会提高相似
【专题研究】 中国东部季风区水资源脆弱性评价 雒新萍1，夏军1，2，邱冰1，陈俊旭1，翁建武1 （1．中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101； 2．武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室，湖北武汉430072） 摘要：以中国东部季风区的八大流域为例，从水资源供需安全的角度，对2000年水资源状况和未来气候变化情景下的水资源脆弱性进行了评价。结果表明：海河流域是中国水资源的严重脆弱区，黄河和淮河均处于高度脆弱状态，辽河流域、松花江流域、长江流域、东南诸河和珠江流域绝大部分地区处于中度脆弱状态；未来气候变化使得中国东部季风区八大流域的水资源脆弱性均明显加重，黄淮海流域均上升到严重脆弱状态，对气候变化极度敏感，必须采取相应措施来积极应对气候变化对流域水资源的不利影响。 关键词：气候变化；水资源脆弱性；灾害风险；适应对策；季风区；中国东部 中图分类号：TV213．4文献标志码：A doi：10．3969/j．issn．1000-1379．2013．09．004 Assessment of Water Resources Vulnerability under Climate Change in East China Monsoon Region LUO Xin-ping1，XIA Jun1，2，QIU Bing1，CHEN Jun-xu1，WENG Jian-wu1 （1．Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research，Chinese Academy of Sciences，Beijing100101，China； 2．State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science，Wuhan University，Wuhan430072，China） Abstract：The paper took east China monsoon region as an example and focused on the supply and demand of water resources，the water resources vulnerability in2000and future climate change scenarios were evaluated．The results show that the Haihe River basin is the most serious water re-sources vulnerability area in China，both the Yellow River and Huaihe River are in a highly vulnerable state，and most of the other river basin regions are all in moderately vulnerable state．Future climate change makes the water resources more vulnerable in east China monsoon region．The Yellow River，Huaihe and Haihe river basins will be in serious vulnerable situation，which is extremely sensitive to climate change，so appropriate mitigation measures must be taken to deal with the adverse effects of climate change on water resources in the basin． Key words：climate change；water resources vulnerability；disaster risk；adaptation strategies；monsoon region；east China 水资源作为国家经济社会可持续发展的基础性和战略性自然资源，在维系人类生活、生产以及维护生态、环境方面有着不可取代的作用。然而，随着社会的不断进步以及生产和人口规模的不断扩大，水资源的需求量不断增加，水环境问题不断恶化，水资源的可持续利用面临前所未有的严峻挑战［1］。中国是世界上严重缺水的国家之一，据全国水资源评价估算，我国多年平均水资源总量为2．77万亿m3，居世界第6位；但人均水资源占有量不足2100m3，是世界人均水平的1/4，且水资源时空分布极不均匀，各产业用水分布很不匹配。据预测，2030年我国人口将达16亿，需水量将达8000亿m3左右，需新增供水量2400亿m3，我国水资源的供需矛盾将进一步加剧［2］。 另一方面，2007年政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告［3］进一步认为“过去50a来全球平均温度的升高大部分是由人为温室气体浓度升高引起的”，过去100a （1906—2005年）全球平均地表温度上升了0．56 0．92?［4］。研究表明［5－6］，对于中国而言，气候变化产生的缺水量将大大加剧海滦河流域、京津唐地区、黄河流域及淮河流域的缺水状况，并对社会经济产生严重影响。同时，气候变暖导致旱涝等极端气候事件出现的频率和强度增加，水资源的不稳定性与供需矛盾加剧。笔者以中国东部季风区的八大流域（松花江流域、辽河流域、海河流域、黄河流域、淮河流域、长江流域、东南诸河和珠江流域）为例，采用直观简单的指标体系方法，从水资源供需安全的角度，首先分析了影响水资源脆弱性的几个评价指标，然后对气候变化下的水资源脆弱性进行了综合评价，以期为气候变化影响下的水资源管理提供依据。 1水资源脆弱性评价体系 IPCC报告中明确提出，脆弱性是系统容易遭受或没有能力对付气候变化（包括气候变率和极端气候事件）的不利影响的程度。气候变化下自然或社会系统的脆弱性取决于系统的 收稿日期：20130718 基金项目：国家“973”计划项目（2010CB428406）。 作者简介：雒新萍（1983—），女，山东德州人，博士后，研究方向为气候变化对水资源的影响。 E-mail：lxp_830520@163．com 第35卷第9期人民黄河Vol．35，No．9 2013年9月YELLOW RIVER Sep．，2013
第34卷第6期201112测绘与空间地理信息 GEOMATICS ＆SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY Vol．34，No．6Dec．，2011 收稿日期：2010－12－02 作者简介：肖兴平（1980－），男，湖北云梦人，工程师，大学本科，主要从事水工环方面的GIS 编图与评价、水工环信息系统开发等 工作。 ArcGIS 地统计分析在地下水脆弱性评价中的应用 肖兴平 （中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北保定071051） 摘 要：地下水是水资源的重要组成部份，地下水污染危害人的健康，影响人们的生产和生活，查明某一地区地 下水容易受污染的可能性即地下水脆弱性，能为管理决策部门提供合理开发地下水资源，防治地下水污染的科 学规划和管理依据。在脆弱性评价工作中，应用当前国际上最先进的地理信息系统平台ArcGIS ，并结合地统计分析原理，完成地下水系统脆弱性编图，并进行地下水环境保护功能分区，是查明某一示范区地下水脆弱性的可靠手段和科学依据。文章以河北省沧州地区为例，以DRASTIC 模型的七项评价因子为脆弱性评价指标，利用ArcGIS 为平台实现地下水脆弱性编图，方便从事地下水工作的管理人员及时掌握地下水污染动态、空间分布及演化趋势。 关键词：地下水；脆弱性；评价；编图；GIS 中图分类号：P208 文献标识码：B 文章编号：1672－5867（2011）06－0124－03 The Application of the Groundwater Vulnerability Assessment Based on the Statistical Analysis of ArcGIS XIAO Xing －ping （Center For Hydrogeology and Environmental Geology ，CGS ，Baoding 071051，China ） Abstract ：Groundwater is an important component of the water resources．Groundwater pollution endangers human health and affects people＇s production and life．Thus identifying the possibility of groundwater pollution in an area ，which is the groundwater vulnerability ，can provide rational scientific planning and management basis for exploitation of groundwater resources and control of groundwater pol-lution for management decision sector．In vulnerability assessment ，using the most advanced international GIS platform ArcGIS ，with the principle of statistical analysis ，to complete the mapping of groundwater system vulnerability ，and to zone the groundwater environmental protection function division ，it is the reliable tools and scientific basis to identify the groundwater vulnerability of a demonstration area．This article bases on the groundwater vulnerability assessment in Cangzhou of Hebei as an example ，uses seven evaluation factors of DRASTIC model as the vulnerability assessment indicators ，utilizes ArcGIS platform to realize the groundwater vulnerability mapping ，and facilitates the management working people in groundwater to master the groundwater pollution＇s dynamic ，spatial distribution and e-volution timely． Key words ：Groundwater ；Vulnerability ；assessment ；Mapping ；GIS 0引言 地下水是一种宝贵的资源，关系到国民经济、人民生 活和生态环境。当今时代由于我国城市和工业的过度需要，地下水污染问题日益严重，研究地下水污染问题的工作也逐渐受到政府部门和社会重视。进行地下水污染脆弱性评价，并编制地下水系统脆弱性分区图，能为保护地下水免受污染提供科学依据。通常可简单地将地下水脆 弱性理解为 “地下水容易受到污染的可能性”。污染脆弱性是地下水系统的本质特性，表征该系统的水质对人为或自然作用的脆弱性（Vrba 和Zaporozec ）。大多数学者将地下水污染脆弱性定义为：污染物从地表开始，通过土壤层、包气带，进入含水层后，到达地下水系统的某个特定位置的倾向或可能性。地下水脆弱性分固有脆弱性和特殊脆弱性，国际上一般研究的多为地下水固有脆弱性，本文的地下水脆弱性也是指地下水固有脆弱性，即不考虑人类活
地下水脆弱性评价方法综述 摘要：本文对地下水脆弱性的主要评价方法进行了介绍，在分析各种评价方法优缺点的基础上，提出了目前地下水脆弱性评价中存在的一些问题及建议。 关键词：地下水脆弱性评价方法存在问题建议 随着经济社会的快速发展，人类对水资源的需求也达到了空前的水平。人们在利用地下水资源的同时，引发了一系列问题：地下水位下降、水质恶化、水量锐减、地面沉降等。与地表水相比，地下水循环周期长，一旦遭破坏很难修复。因此，地下水的保护比治理要重要。保护地下水首先需开展脆弱性评价，此项工作，国外始于20世纪70年代，领先国内20年左右。 一、地下水脆弱性的概念 地下水脆弱性的概念，最早由法国学者Margat于1968年提出，指出含水层脆弱性是指在自然条件下，地表污染物通过扩散和渗滤进入地下水的可能性。从1968至1983年，人们对这一概念的理解都限于水文地质方面，其中包括Olmer和Rezac等学者提出来的定义。 1984年Vrana定义地下水脆弱性开始考虑地表条件，即影响污染物进入含水层的地表与地下条件的复杂性；
Bachmat和Collin将地下水脆弱性定义为地下水质量对人类活动的敏感性，用地下水敏感性代替了地下水本质脆弱性；Sotornikova和Vrba认为：水文地质系统的脆弱性是该系统应对在时间和空间上的外部冲击的能力，这些自然和人为的冲击会影响其状态和特征。此后，人们对地下水脆弱性的理解开始增加了人类活动影响的要素。 目前普遍认可的定义为[1]：地下水脆弱性是污染物到达最上层含水层之上某特定位置的倾向性与可能性。这个概念是1993年美国国家科学研究委员会上给出的。“倾向性”一定意义上表示了水文地质本身特性；“可能性”则要考虑人类活动及地表条件。 国内对于地下水脆弱性的定义主要来自国外文献，通常用来代替地下水脆弱性的概念有“地下水的易污染性”、“污染潜力”、“防污性能”等[2]。 到目前为止，地下水脆弱性还没有统一的定义，现有的定义主要考虑了地下水污染方面的问题。 二、地下水脆弱性评价方法及现状 地下水脆弱性分为两类：本质脆弱性和特殊脆弱性。其评价是指对地下水脆弱性进行量化的过程[3]。从上个世纪70年代至今，全球对地下水脆弱性的主要研究方法可以归结为四类：迭置指数法、模糊系统法、统计方法和数值模拟法。近几年国内外学者基于GIS技术以及模糊评价理论、灰色理
`第23卷第1期 2012年2月 水资源与水工程学报 Journal of Water Resources＆Water Engineering Vol．23No．1 Feb．，2012 收稿日期：2011-08-26；修回日期：2011-10-15 基金项目：环境模拟与污染控制国家重点实验室基金资助（10Y04ESPCN）；长江学者和创新团队发展计划（IRT0809）资助作者简介：马芳冰（1988-），女，河南上蔡人，硕士研究生，水力学及河流动力学专业。 通讯作者：王烜（1973-），女，云南昆明人，博士，教授，主要从事流域水安全研究。 水资源脆弱性评价研究进展 马芳冰，王烜，李春晖 （北京师范大学环境学院，水沙科学教育部重点实验室，北京100875） 摘要：水资源是影响区域、国家甚至全球环境可持续发展的关键，水资源脆弱性是制约水资源安全的基础性问题。本文从水资源脆弱性的概念、评价指标体系和评价方法方面，综述了国内外水资源脆弱性评价的研究进展，并 对其未来的发展方向进行了展望。 关键词：水资源脆弱性；水资源评价；研究进展 中图分类号：X824文献标识码：A文章编号：1672-643X（2012）01-0030-08 Research progress in water resources vulnerability assessment MA Fangbing，WANG Xuan，LI Chunhui （Key Laboratory for Water and Sediment Sciences of Ministry of Education，School of Environment， Beijing Normal University，Beijing100875，China） Abstract：Water resources status is a key factor that influences the sustainable development of regional，national and even the global environment．Water resources vulnerability is one of the basic problems that restrict the safety of water resources．This paper systematically summarized the major progress of concep-tions，assessment index systems and evaluation methods for water resources vulnerability both at home and abroad，and then gave an outlook for its development direction of the promising future． Key words：water resources vulnerability；assessment of water resources；research progress 水资源是人类及一切生物赖以生存的不可替代 的物质，在经济和社会可持续发展中占有非常重要的地位。当前社会经济的不断发展对水资源的需求量日益增加，以及气候变化对水资源的影响，使我国的水资源安全受到严重威胁。水资源脆弱性（Water Resources Vulnerability，WRV）是度量水资源安全的重要标准，作为制约水资源安全的基础性问题，水资源脆弱性研究日益受到国内外学者们的普遍关注。开展水资源脆弱性研究对预测未来水资源安全变化趋势，探求水资源安全的关键性要素和过程具有非常重要的意义。 1水资源脆弱性的概念 自从法国人Margat在他的文章中首次提出“地下水脆弱性”的概念后，许多学者就开始对水资源的脆弱性进行研究。如Albinet与Margat［1］认为地下水脆弱性是在自然条件下，污染源从地表渗透与扩散到地下水面的可能性。Villumsen等［2］认为地下水脆弱性是应用中的或废弃于地表的化学物质对地下水的危害性。Palmquist［3］认为地下水脆弱性是人类活动或污染源施加于地下水的一种危险性度量。同时指出，如果没有污染源与人类活动存在，即使最易污染的地下水也不可能受到污染，因而脆弱性就无从谈起。Vrba和Zaporozec［4］将时间尺度引入到地下水脆弱性定义中，认为地下水脆弱性相对人文历史时期来说是地下水系统的一个不变的本质特征，它依赖于这个系统消化自然演化和人类活动影响的能力。1987年在荷兰举行的“土壤与地下水污染脆弱性”国际会议上，专家们结合影响地下水脆弱性的内外因素提出了不少定义方式。如Fos-ter［5］认为地下水污染是由含水层本身的脆弱性与人类活动产生的污染负荷造成的。在此基础上，他提出了“含水层脆弱性”这一术语。美国审计署应用“水文地质脆弱性”来表达含水层在自然条件下的易污染性，而用“总脆弱性”来表达含水层在人类活动影响下的易污染性。随后，美国国家科学研究委员会给出了地下水脆弱性的定义：地下水脆弱性是污染到达最上含水层之上某特定位置的倾向性与
地下水污染脆弱性评价方法 当地下水顶部污染物有向下发展的趋势或者可能性，使污染物到达地下水系统的某一位置时，增加了地下水的脆弱性，这时称为地下水污染脆弱性。地下水污染脆弱性的影响因素主要有地球化学系统与地下水流系统两方面，而评价方法主要有三大类，即综合评价法、指标评价法以及统计评价法。我国地下水污染脆弱性评价已形成一定的系统，且评价结果具有一定的科学性、标准性与有效性。 标签：地下水污染评价方法脆弱性 0前言 随着经济的快速发展，地下水污染严重，给人们的身体健康带来很大的威胁，人们清楚的意识到地下水资源保护的重要性。在我国，地下水资源总量是水资源总量的三分之一，而地下水资源开采量则是供水总量的百分之二十左右，我国大多数地区生活用水均来自于地下水，而有些地区地下水是生活用水的唯一途径。由此可以看出，地下水与人们的生活有着密不可分的联系。 1地下水污染脆弱性的含义 地下水污染第一次提出是在二十世纪七十年代，随着地下水污染研究的不斷深入，地下水污染脆弱性的含义也在不断的完善。美国对地下水污染脆弱性的含义为：地下水资源的上端水层含有污染成分，并向地下水资源里面的某一地点运动的趋势或者是可能性。除此之外，国际上普遍认同的地下水污染脆弱性含义是：地下水污染脆弱性的实质就是地下水资源的自我恢复能力。目前对于地下水污染脆弱性的含义还在进一步的完善当中。 2地下水污染脆弱性的影响因素 当地下水中有污染物进入后，经过一段时间，地下水资源与污染物之间会发生物理反应、化学反应以及生物反应，最终导致地下水资源的成分与化学形态受到影响，进而影响了地下水资源的脆弱性。总的来说，地下水污染脆弱性的影响因素主要有两个方面，即地球化学作用系统与地下水流系统。 2.1地球化学作用系统 所谓地球化学作用系统其实质就是化学作用原理改变地下水中污染物的浓度，其中所应用的化学原理有污染物的吸附到解吸、污染物的氧化到还原反应、污染物的溶解到沉淀作用等等。在应用化学原理时，需要掌握以下相关信息：污染物的类型、污染物的物理性质与化学性质、污染物的特征等。 2.2地下水流系统
GAT_390-2002_计算机信息系统安全等级保护通用技术要求 5.2.7.1 隐蔽信道分析 应确定并标识出TCB 中非预期的信号通道的存在性，及其潜在的容量。通道容量的估计是基于非形式化的工程度量和实际的测量。隐蔽信道分析所基于的假设可以包括处理器速度、系统或网络配置、内存大小和缓存大小等。 隐蔽信道分析是建立在TCB 的实现、管理员指南、用户指南以及完整定义的外部接口等基础上的。隐蔽信道分析可以是一般性的，也可以是系统化的，或者是严格的，其要求如下：a）一般性的隐蔽信道分析，应通过对隐蔽信道的非形式化搜索，标识出可标识的隐蔽信道，为此要求： ——对每个信息流控制策略都应搜索隐蔽信道，并提供隐蔽信道分析的文档； ——分析文档应标识出隐蔽信道并估计它们的容量； ——分析文档应描述用于确定隐蔽信道存在的过程，以及进行隐蔽信道分析所需要的信息； ——分析文档应描述隐蔽信道分析期间所作的全部假设； ——分析文档应当描述最坏的情况下对通道容量进行估计的方法； ——分析文档应当为每个可标识的隐蔽信道描述其最坏的利用情形。 b）系统化的隐蔽信道分析，应通过对隐蔽信道的系统化搜索，标识出可标识的隐蔽信道。为此，要求开发者以结构化、可重复的方式标识出隐蔽信道。除上述一般性隐蔽信道分析要求外，还要求分析文档提供证据证明用于标志隐蔽信道的方法是系统化的。 c）彻底的隐蔽信道分析，应通过对隐蔽信道的穷举搜索，标识出可标识的隐蔽信道。为此，要求开发者提供额外的证据，证明对隐蔽信道的所有可能的搜索方法都已执行。其具体要求与系统化隐蔽信道分析要求相同。 5.2.7.2 防止误用 应防止对TCB 以不安全的方式进行使用或配置而不为人们所察觉。为此，应使对TCB 的无法检测的不安全配置和安装，操作中人为的或其它错误造成的安全功能解除、无效或者无法激活，以及导致进入无法检测的不安全状态的风险达到最小。要求提供指导性文档，以防止提供冲突、误导、不完备或不合理的指南。指导性文档应满足以下要求：a）指南检查，要求指导性文档应： ——包括安装、生成和启动过程、非形式化功能设计、管理员指南和用户指南等； ——明确说明对TCB 的所有可能的操作方式（包括失败和操作失误后的操作）、它们的
地下水侵蚀对工程的影响及防治 引言：腐蚀性地下水会影响基础混凝土结构的耐久性、可靠性, 为深入了解混凝土结构的腐蚀原理,以便采取相应措施,本文主要从影响混凝土结构的腐蚀原理、腐蚀评价以及预防措施等方面进行了阐述。 affecting and handling of underground water to constuction introduction: corruptive underground water can affect durable and reliable of basic concrete structure, for horough understanding concrete structur theory of corrison, easying to takemeasures,The article sets forth theory of corrison ,evaluation and preventive measures from main affecting concrete structure. 随着城市建设的高速发展, 特别是高层建筑的大量兴建, 地下水的水质不仅对基础工程有影响,对地下防空设施、地下室、地下广场等地下建筑物的影响也日渐突出。腐蚀性地下水对混凝土结构耐久性的影响已不可回避。那么，为了尽量减少这种现象的发生，我们应该深入了解地下水腐蚀混凝土的机理，腐蚀因素，从而更好的防治地下水对建筑物的腐蚀。 一：地下水腐蚀的原理 腐蚀其实就是材料与环境间物理化学作用而引起材料本身性质的变化。（1）当地下水中的某些化学成分含量过高时，水对混凝土、可溶性石材、管道及钢铁构件及器材都有腐蚀作用。地下水中氯离子、硫酸根离子含量高，被埋入混凝土的钢筋表面产生一层钝化保护层，这一保护层在水泥开始水化反应后很快自行生成。然而氯离子能够破
东营万通海欣盈园 水土腐蚀性分析报告书工程负责人 审核 审定 批准人 东营东信岩土工程有限责任公司 二0一四年七月
我公司受万通海欣地产有限公司的委托，承担了其东营万通海欣盈园场地的地下水及地基土腐蚀性检测任务。 1.1、地下水的腐蚀性评价 根据委托方提供的场地内水样共3件，水样编号分别为1、2、3，经室内试验分析，按《岩土工程勘察规范》（GB50021―2001）（2009年版）腐蚀性评价如下表： 表1.1 按环境类型地下水对混凝土结构的腐蚀性评价表 表1.2 按地层渗透性地下水对混凝土结构的腐蚀性评价表
（注：A是指直接临水或强透水层中的地下水；B是指弱透水层中的地下水。强透水层是指碎石土和砂土；弱透水层是指粉土和粘性土。） 表1.3 地下水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价表 该场地环境类型为II类，地下水对混凝土结构具微腐蚀性；按B类地层渗透类型，地下水对混凝土结构具微腐蚀性。综合评价场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性。在干湿交替条件下地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性，在长期浸水条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。 1.2、地基土的腐蚀性评价 根据委托方提供的场地内地基土样共3件，土样编号为4、5、6，经室内试验分析，按《岩土工程勘察规范》（GB50021―2001）（2009年版）相关规定，土的腐蚀性评价如下表： 表1.4 按环境类型地基土对混凝土结构的腐蚀性评价表 表1.5 按地层渗透性地基土对混凝土结构的腐蚀性评价表
（注：A是指强透水土层；B是指弱透水土层） 表1.6 地基土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价表 （注：A是指地下水位以上的碎石土、砂土，稍湿的粉土，坚硬、硬塑的黏性土；B是湿、很湿的粉土，可塑、软塑、流塑的黏性土） 该场地环境类型为II类，地基土对混凝土结构具弱腐蚀性；按B类地层渗透类型，地基土对混凝土结构具微腐蚀性。综合评价场地地基土对混凝土结构具弱腐蚀性。在B类环境条件下地基土对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性。 地下水与地基土对建筑材料腐蚀的防护，应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）的规定。 说明： 1、本次试验所有样品均由委托方提供，本报告只针对委托方提供的样品进 行试验，试验结果真实有效； 2、地下水与地基土的腐蚀性评价供委托方及设计部门参考； 3、地下水与地基土各离子的含量详见附表。
第３０卷 第５期２０ １ １年 ９月 地质科技情报Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｖｏｌ．３０ Ｎｏ．５ Ｓｅｐ． ２０１１收稿日期：２０１１－０１－２７ 编辑： 刘江霞基金项目：科技重大专项课题国家“水体污染控制与治理”（２００８ＺＸ０７２０７－００７；２００９ＺＸ０７４１９－ ００３）作者简介：郇 环（１９８４— ），女，现正攻读地下水科学与工程专业博士学位，主要从事地下水污染控制研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｕａｎｘｉａｏ－ ｈｕａｎ０８２５＠ｙａｈｏｏ．ｃｎ 通信作者：王金生（１９５７— ） ，男，教授，博士生导师，主要从事地下水数值模拟技术与地下水资源评价、核废物处置的地下水环境与安全评价研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｊ ｓ＠ｂｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ松花江松原段沿岸浅层地下水脆弱性评价 郇 环ａ， ｂ，王金生ａ，ｂ （北京师范大学ａ．水科学研究院；ｂ．地下水污染控制与修复教育部工程研究中心，北京１００８７５ ）摘 要：为给松花江流域地下水污染防治与控制提供理论依据，基于ＤＲＡＳＴＩＣ模型， 选取净补给量、包气带介质、含水层富水性、地下水水位埋深、土地利用类型、污染源影响和地下水开采模数建成评价指标体系，结合ＧＩＳ技术对松花江松原段沿江两侧５～１ ０ｋｍ范围内的浅层地下水脆弱性进行了分区，并将结果与地下水质污染评价结果进行了对比，最后通过敏感度分析指出了指标选取的合理性和模型改进方向。结果表明： 地下水高脆弱区和较高脆弱区集中分布在卡拉房子后屯—前郭县砖厂以及宁江区市区，另零星分布于若干居民地或有集中污染源地区。地下水水位埋深、包气带介质是对地下水脆弱性影响最大的因素，潜水脆弱性分区较为合理，对于城市规划建设和沿江地下水资源的可持续利用具有指导意义。关键词：地下水脆弱性；松花江松原段；ＤＲＡＳＴＩＣ模型； 敏感度分析中图分类号：Ｐ６４１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００－７８４９（２０１１）０５－００９７－０ ６ 松花江流域水资源总量为９ ６０．８亿ｍ３ ，地下水排泄进入松花江地表水１４４．７亿ｍ ３，因此沿江地下水受到污染会对松花江水质产生严重影响。目前，松花江沿岸地下水除了由于农业活动引起的区域性“三氮”面源污染外，还遭受着由于城市化进程加快和能源工业发展引起的重金属元素和有机物的点源污染，松花江沿江两岸城镇地下水水源地水质状况 较差［１］ 。在吉林、松原、哈尔滨、佳木斯等重点城市 地区水源地中地下水无机污染和有机污染十分突 出，因此为了实现松花江流域水资源的可持续发展和保证沿岸城乡居民饮用水安全，采取有效的防治保护措施十分必要。 地下水脆弱性的定义目前并未统一，但国内外学者认同地下水脆弱性既受到水文地质内部因素的影响，还在一定程度上反映了某一特定污染源或人类活动对地下水环境的影响 ［２］ 。近年来的研究多从 水量和水质两方面对地下水脆弱性进行评价和描 述［ ３－ ６］。目前评价方法主要包括置加指数法、过程数学模拟、统计方法以及模糊数学方法 ［３］ 。近年来涌 现出一批研究地下水脆弱性评价的新型方法，如灰 色系统［７］、ＢＰ神经网络［８］、 投影寻踪［９］ 、可拓学［１０］ 、 地统计［１１］、遥感技术［１２］、随机理论［１３］、环境同位素与水化学方法［１２，１４］ 等。但目前国内外仍以基于ＧＩＳ平台的ＤＲＡＳＴＩＣ评价模型应用最为广泛［１ ５－ ２０］。通常根据研究区特征建立有针对性的指标体系来评价 区域地下水脆弱性。地下水脆弱性评价最主要的问题是如何在复杂度、花费和不确定性之间找到最优平衡。目前，没有直接且可靠的检验由ＤＲＡＳＴＩＣ模型得到的脆弱性地图正确性的方法。 基于ＡｒｃＧＩＳ的空间分析功能，本次研究拟采用改进的ＤＲＡＳＴＩＣ模型研究松花江松原段５～１０ ｋｍ范围内的潜水脆弱性分布情况， 并对所选用指标进行敏感度分析，最后用地下水水质污染评价结果对地下水脆弱性分区进行检验。 １ 研究区概况 研究区包括松原市下辖的宁江区、扶余县、前郭 县以及一些较小的城镇，总面积３０４．９６ｋｍ ２ （图１）。松原市地处吉林省中西部平原的北端，总地势为江北高，江南低。多年平均降雨量为４３７．９ｍｍ，多年平均蒸发量为１ ６９４ｍｍ，松花江自南东流向西北穿过城区。松花江以北的冲湖积高平原地形起伏，地层岩性为黄土状亚砂土和亚黏土，零星分布粉细砂和粉土。江南的冲积河谷平原地势低平，表层岩性为亚砂土、粉细砂和淤泥质亚砂土，并零星分布沙丘、沙垄等风成堆积物。全新统—中更新统孔隙潜水水量较丰富，分布于冲积河谷平原区。上更新统顾乡屯组孔隙潜水水量贫乏，分布于冲湖积高平原区。江南、江北的城区及村屯潜水污染均较严重，
桩基混凝土地下水腐蚀 一、地下水腐蚀性评价的概述通常情况地下水腐蚀性评价仅对混凝土结构、混凝土结构中钢筋和钢结构这三个对象进行。实际可能遇到的不只是混凝土结构和钢结构换填、预压、砂、石桩等处理方法。使用的建筑材料主要有砂、石、冶金渣和为加速排除地下水使用的土工织物。在一些特殊情况下，还会采用化学加固处理方法。 地下水腐蚀性强弱程度，《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(以下简称勘察规范)中有详细评价标准,地勘报告一般都会按勘察规范对场地地下水的腐蚀性做出评价。地下水腐蚀性评价中,除根据并给出地下水中各主要离子与分子含量外,还有两个指标:总矿化度和PH值。 总矿化度表示地下水总含盐量的多寡。PH值表示地下水的酸碱程度:PH 值＜5，属强酸性水；PH＝5～7，属弱酸性水；PH＝7属中性水或称纯水；PH＝7～9属弱碱性水；PH＞9属强碱性水。 地下水腐蚀防护措施可分为两类:一是使用抗腐蚀性能好的建筑材料，二是隔离防护。 二、建筑材料的种类与耐腐蚀性能1、土工织物。土工织物又称土工布，是用高分子聚合物为基础原料制成的用于岩土工程的织物。可用来作为土工织物基础材料的高分子聚合物种类很多。地下水中含腐蚀性化学成份的浓度一般较低，而土工织物一般化学稳定性较好，耐腐蚀能力较强，且皆有一定的耐久性，所以一般都可以使用。但这些聚合物大类中包含着许多子类和不同品种，每一种产品都有其特定性能。因
此，遇到地下水腐蚀性很强或受到工业生产污染的地下水时，设计中应对所使用土工织物提出相应的抗腐蚀性能要求。 2、水泥。硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥抗酸性腐蚀性能不强；矾土水泥、火山灰水泥和矿渣水泥抗碱性腐蚀性能较差；矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥有一定的抗硫酸盐腐蚀能力；抗硫酸盐硅酸盐水泥有较强的抗硫酸盐腐蚀能力；用于防水工程的硅酸盐膨胀水泥抗硫酸盐和抗碱性腐蚀的能力都很差。 3、砂及碎石。花岗岩和砂质石英岩类砂及碎石抗腐蚀性能较好，尤其抗酸性腐蚀性能强。石灰石和白云石类砂及碎石抗碱性腐蚀性能也很好。 4、冶金渣。冶金渣指高炉熔渣和平炉、转炉、电炉熔渣在渣坑或渣场自动冷却或淋水冷却形成较致密的废渣，经过挖掘、破碎、磁选和筛分，可做成碎石材料。前者称重矿渣或简称矿渣，后者称钢渣。 5、水玻璃。土体化学加固使用较多的化学主液是硅酸钠水玻璃（Na2O?nSiO2）浆液。硅酸钠水玻璃是石英砂（SiO2）与碳酸钠亦称纯碱(Na2CO3)磨细，按一定比例配合后在炉内烧熔，生成硅酸钠，即固体水玻璃，然后加热溶解而成水玻璃。 铁道部门实际使用证实效果好的有水玻璃—水泥浆—氯化钙溶液、水玻璃—铝酸钠溶液、水玻璃—氯化钙溶液和水玻璃－水泥浆。 硅化法是把水玻璃等溶液灌入地层中，把地层中水分和空气排除出并占据其位置，经过短暂时间浆液凝固，把土体固结成强度高、防渗与