地下水脆弱性的概念评价方法与研究前景

>>English Version 栏目导航网站首页>>资料情报网>>国际交流发表日期：2005年12月29日 有3209位读者读过此文 【字体：大中小】地下水污染脆弱性评价((一)地下水污染脆弱性评价李　烨译；魏国强、冯翠娥校译（美国地质调查局组织专家编写该报告，于2002年印刷出版。

）一、概　述随着整个美国对饮用水安全和生态健康需求的不断增加，政策决策者正面临着如何评价和管理水资源的问题。

由于需要评价人为活动和天然污染源对地下水资源造成的可能污染，因此在政策制定和目标管理过程中面临着严峻的挑战。

对地下水污染的脆弱性评价，既有费用相对较低的简单定性法，也有成本相对较高的严格定量评价法。

必须针对水资源决策者的不同需求，认真分析评价成本、防御措施的科学性和可能存在的不确定性等因素。

（一）背　景1996年的饮用水安全法修正案开创了预防饮用水污染的新纪元，其中强调了水源管理的重要性。

在美国环保署（简称USEPA）提出的水资源评价计划中，要求对水资源系统进行污染脆弱性评价（美国环保署，1997）。

保护饮用水的第一步，是要对水源进行评价，考虑到地下水资源可能会受到某些污染，因此，在开展这项工作时，通常要与现有的水资源保护规划结合起来进行。

许多联邦、州和地方的水资源管理计划中，都考虑到了地下水的脆弱性评价问题，其中包括如何确定可持续饮用水源，对地下水进行杀菌消毒，杀虫剂管理计划，废弃物地下填埋和“幽禁的动物给食运作”（简称CAFO）等。

美国国家研究院在1993年发表的一篇文章中，对政府、私人和学术机构进行地下水污染的脆弱性评价时所采用的一些方法进行了总结。

根据特定的目标和可利用的资源，评价范围包括私人水井乃至整个含水层系统，研究对象可以是针对某种污染物或某类污染物，也可以是针对所有的污染物。

（二）本报告的目标本报告对科学确定地下水污染的脆弱性的控制方法进行了概括，另外，还对这些方法在制定水资源管理决策过程的优缺点进行了讨论。

地下水污染脆弱性评价方法两篇篇一：地下水污染脆弱性评价方法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断深入，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地下水流系统通过掌握地下水流系统的基本条件，例如地下水流速率、地下水流的排泄途径、地下水流的分布特征等，可以有效判断出地下水污染脆弱性。

通过对地下水流系统的流动、渗入等过程的有效控制，直接影响到地下水污染脆弱性。

3地下水污染脆弱性评价方法地下水污染脆弱性评价方法主要有综合评价法、指标评价法以及统计评价法。

水资源脆弱性评价方法及应用目录1. 水资源脆弱性评价概述 (3)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 水资源脆弱性评价的定义和内涵 (5)2. 水资源脆弱性评价的理论基础 (6)2.1 水资源脆弱性理论 (8)2.2 水资源的自然属性 (9)2.3 社会经济因素影响 (10)3. 水资源脆弱性评价方法 (11)3.1 方法分类 (13)3.1.1 定量评价方法 (14)3.1.2 定性评价方法 (15)3.1.3 综合评价方法 (16)3.2 评价指标体系 (18)3.2.1 水资源承载力指标 (19)3.2.2 水资源节约保护指标 (20)3.2.3 水资源环境影响指标 (22)3.3 评价模型与工具 (23)3.3.1 线性模型 (24)3.3.2 非线性模型 (25)3.3.3 多目标决策方法 (26)4. 水资源脆弱性评价案例分析 (27)4.1 案例选择与数据收集 (29)4.2 方法应用实例 (29)4.2.1 案例一 (31)4.2.2 案例二 (32)4.3 评价结果分析 (33)5. 水资源脆弱性评价的实践意义与挑战 (35)5.1 水资源保护与管理的策略 (36)5.2 面向可持续发展的水资源规划 (38)5.3 面临的挑战与可持续发展 (39)6. 未来研究方向 (40)6.1 评价方法精化与改进 (41)6.2 大数据在水资源脆弱性评价中的应用 (43)6.3 跨学科融合研究 (44)7. 结论与建议 (45)7.1 研究成果总结 (47)7.2 对水资源管理者的建议 (48)7.3 研究展望 (49)1. 水资源脆弱性评价概述在全球气候变化和人类活动双重影响下，水资源系统面临诸多不确定性因素，导致其脆弱性日益凸显。

水资源脆弱性评价是评估水资源系统对于内外干扰因素的敏感程度以及恢复能力的科学方法。

通过对水资源系统的结构、功能及其相互关系进行深入分析，旨在辨识出影响其稳定性的关键因素，进而预测和评估系统在遭受潜在压力或变化时的可能响应和潜在风险。

地下水脆弱，陡评价方法研究一、地下水脆弱性概念地下水脆弱性是1968年法国人Margat首次提出的。

地下水脆弱性是指地下水环境对自然条件变化和人类活动影响的敏感程度，它反映了地下水环境的自我防护能力。

研究地下水脆弱性，区别不同地区地下水的脆弱程度，也就是定量评价地下水潜在的易污染程度，从而提醒人们在开发利用地下水资源时’有针对性地采取相应的防护措施。

地下水脆弱性一般分为本质(天然)脆弱性和特殊(综合)脆弱性。

本质脆弱性是指在天然状态下含水层对污染所表现出的内部固有的敏感性，它不考虑污染源或污染物的性质和类型。

是静态、不可变和人为不可控制的。

特殊脆弱性是对特定的污染物或人类活动所表现的敏感性，它与污染源和人类活动有关，是动态、可变和人为控制的。

也就是说，对于某一给定含水层，其本质脆弱性是恒定的，特殊脆弱性随污染源或污染物的不同而变化。

地下水脆弱性研究是保护地下水环境工作的基础。

通过地下水脆弱性研究，评价地下水脆弱的程度，可以帮助人们在开发利用地下水资源的同时，采取有效的措施保护地下水资源。

二、地下水脆弱性的评价方法1迭置指数法迭置指数法是通过选取各评价参数的分指数进行迭加形成一个反映脆弱程度的综合指数，然后再由综合指数进行评价的一种方法。

其又可分为水文地质背景参数法和参数系统法。

水文地质背景参数法是通过一个与研究区有类似条件的已知脆弱性标准的地区来比较确定研究区的脆弱性。

这种方法需要建立多组地下水脆弱性标准模式，且多为定性或半定量评价，一般适用于地质、水文地质条件比较复杂的大区域川。

参数系统法是将选择的评价参数建立一个参数系统，每个参数均有一定的取值范围，这个范围又可分为几个区间，每一区间给出相应的评分值或脆弱度(参数等级评分标准)，把各参数的实际资料与此标准进行比较评分，最后根据参数所得到的评分值或相对脆弱度迭加即得到综合指数或脆弱度。

该方法又包括矩阵系统、标定系统、计点系统三种分类方法。

2过程数学模拟法过程数学模拟法是在水分和污染质运移模型基础上，使用确定性的物理、化学方程来模拟污染质的运移转化过程，将各评价因子定量化后放在同一个数学模型中求解，得到一个可评价脆弱性的综合指数。

地下水污染脆弱性评价方法研究综述作者：张海鹏来源：《中国管理信息化》2015年第12期[摘要]地下水资源作为我国的宝贵资源，是国民经济发展和人们生活不可缺少的一部分。

然而，近年来受各种因素的影响，我国地下水遭到不同程度的污染，造成国家水资源恶化。

如何更好地实现对地下水资源的保护受到越来越多的关注。

本文在研究地下水污染脆弱性概念及影响因素的同时，阐述地下水污染脆弱性评价的相关方法方法。

[关键词]地下水污染；脆弱性；评价方法doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.12.165[中图分类号]X824 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2015）12-0-011 地下水污染脆弱性的概念及影响因素1.1 地下水污染脆弱性的概念地下水污染脆弱性主要是指污染物自顶部含水层以上某一位置到达地下水系统中某一特定位置的趋势及可能性。

一般情况下，脆弱性主要包括特殊脆弱性及固有脆弱性，前者是指与某类特殊污染物相关的脆弱性；后者则是指与污染物物理和化学性质无关，仅与含水层性质相关的脆弱性。

1.2 地下水污染脆弱性的影响因素1.2.1 地下水流系统方面虽然地下水常年处于地下，但仍受到来自人们日常生产生活活动的影响。

地下水流系统主要是控制地下水固有脆弱性的本质过程，一般包括三维结构、地下水补给时空特点等，通过该系统能让人们清晰地了解和认识到地下水在什么位置、由什么原因受到的污染，从而准确判断固有脆弱性，并对控制系统中的降雨条件、入渗过程等进行合理控制，最大程度上避免地下水污染。

1.2.2 地球化学作用通常情况下，在地球化学作用下，改变地下水污染物浓度主要包括吸附—解吸、溶解—沉淀等，在认识与污染物相关信息的过程中，应加强对潜在污染源分布、类型等要素的分析和研究，并在地下水流系统中控制污染物迁移、转化过程，实现对地下水资源的保护。

2 地下水污染脆弱性评价方法综述目前地下水污染脆弱性评价方法主要包括以下3种。

地下水脆弱性评价进展与存在问题探讨摘要：本文对地下水脆弱性概念做了初探，并针对目前对地下水脆弱性评价方法、指标选择与评价体系做了系统的归纳与综述。

就目前该研究方法存在问题做了深入研究剖析并指出了该方法未来研究方向。

关键词：地下水脆弱性；概念；进展中图分类号：q81 文献标识码：a1前言世界淡水总量中有21%为地下淡水。

近年来由于人类活动引起的与地下水有关的环境问题日益严重，尤其是在城市和工矿地区，由于人口剧增，城市建设发展，工业废水的排放以及农业中大量使用农药化肥所引起的地下水质恶化，地下水超采致使不洁的地表水入侵，已严重影响到地下水的水质，并危及人类的健康。

污染物进入地下水系统这一过程相对缓慢，地面污染物对地下水的污染要经过较长时间才能显示出来，所以地下水的影响也相对迟钝且比较隐蔽。

虽然在污染物通过土壤入渗的过程中存在各种自净效应，但是地下水一旦被污染，其水质的恢复将极为困难。

当今世界，防治保护地下水资源是十分重要和必要的，地下水环境工作的重中之重就是地下水脆弱性的科学合理评价。

在地下水脆弱性评价中，不但可以区别不同地区地下水的脆弱程度，还能确定地下水脆弱范围，这样可以提前预警预告地下水资源，也可以提前做到防治保护及时采取保护措施。

通过文献检索，发现对地下水污染脆弱性评价的方法诸多，例如数值模型法、参数系统法、水文地质背景值法等等。

应用效果较好和比较广泛的方法是drastic 方法，该方法简便、易于操作。

比如，在drastic指标体系基础上，选取了地下水埋深、补给量、包气带岩性、含水层渗透系数、含水层厚度、地下水开采量这六个因子作为评价依据。

应用arcgis空间分析工具，将上述参数分区根据每个指标因子权重进行叠加分析，从而能够得到各个指标因子评分的加权和，这就是地下水污染脆弱性指数。

得到的地下水污染脆弱性分区，能够比较好地反映出研究区地下水系统实际情况，可以根据评价结果将地下水系统分为极度脆弱性区、严重脆弱性区、一般脆弱性区和相对脆弱性区几个等级。

地下水脆弱性评价研究综述白利平1,2,王业耀2(11北京师范大学水科学研究院,北京　100875;21中国环境科学研究院,北京　100012)摘要:地下水脆弱性评价是地下水资源保护的重要依据。

本文对地下水脆弱性评价的概念、脆弱性评价方法进行了论述,提出了目前地下水脆弱性研究中存在的问题,并对今后的发展方向进行了展望。

关键词:地下水脆弱性;评价;地下水资源中图分类号:P64118文献标识码:AR evie w of the research on assessment of groundw ater vulnerabilityBai Liping1,2,Wang Y eyao1(1.College o f Water Sciences ,Beijing Normal Univer sity ,Beijing 100875,China ;2.Chinese Research Academy o f Environmental Sciences ,Beijing 100012,China )Abstract :The assessment of groundwater vulnerability is the basic w ork in the protection of groundwaterres ources.The methods and concept for the assessment of groundwater vulnerability are summarized in the paper.S ome problems existed in the assessment of groundwater vulnerability are put forward ,and the prospects of the assessment are als o discussed.K ey w ords :groundwater vulnerability ;assessment ;groundwater res ource 收稿日期:2008209218;修订日期:2009201206基金项目:国家“十五”科技攻关计划项目(2003BA614A 204).作者简介:白利平(1979-),男(汉族),山西大同人,工程师,博士研究生.0　序言地下水是地球上最重要的水源,是许多国家工、农业及生活用水的主要水源[1～3]。

【分析研究】*基金项目：中国水科院基本科研业务费专项项目（MK2018J11）地下水脆弱性评价研究综述王丽霞1，刘彦飞2（1．水利部牧区水利科学研究所，内蒙古呼和浩特010020；2．呼和浩特市农牧局种子管理站，内蒙古呼和浩特010110）［摘要］文章在综合国内外文献和资料的基础上，从地下水脆弱性的概念出发，针对现有的地下水脆弱性评价体系及方法进行总结比较。

最后，分析了当前地下水脆弱性评价中存在的问题，并对地下水脆弱性评价概念及方法进行了展望。

［关键词］地下水；脆弱性评价；评价方法中图分类号：P641.8文章标识码：A文章编号：1009－0088（2020）11－0025－031地下水脆弱性概念发展“地下水脆弱性”这一术语是法国的Margat（1968）首次提出的。

随着研究的不断深入，地下水脆弱性的内涵不断丰富。

地下水脆弱性概念的发展过程总体上可分为以下3个阶段。

1.1考虑地下水固有（本质）脆弱性影响因素阶段1987年以前，地下水脆弱性的研究处于摸索阶段，各国的水文地质学家从不同角度对这一概念的内涵和外延进行释义。

例如，Alinet 和Margat （1970）提出地下水脆弱性是污染物在自然条件下从地表渗透于扩散到地下水面的可能性，Vierhuff （1981）指出定义地下水脆弱性需考虑包气带的保护能力和饱水带的净化能力两大方面，Vrana （1984）将地下水脆弱性定义为：地下水脆弱性是影响污染物进入含水层的地表与地下条件的复杂性，Goosens 与Van damme 、Klauco 、Friesel 、Johnston 等其他学者也给出了类似的定义。

1.2综合考虑地下水固有（本质）脆弱性和特殊（专门/综合）脆弱性影响因素及污染风险阶段1987年荷兰召开的“土壤与地下水脆弱性国际会议”，不少学者考虑了水文地质本身的内部要素的同时，又综合考虑了人类活动和污染源等外部因素对地下水脆弱性的影响，使地下水脆弱性的定义有了新突破，Foster （1987）首次提出了“含水层脆弱性”这一术语，Bachmat 与Collin （1987）则指出地下水脆弱性是地下水质对现在或将来有害于地下水使用价值的人类活动的敏感性，Palmquist （1991）将地下水脆弱性定义为人类活动或污染源施加于地下水的一种危险性度量。

地下水污染脆弱性评价方法两篇篇一：地下水污染脆弱性评价方法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断深入，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地下水流系统通过掌握地下水流系统的基本条件，例如地下水流速率、地下水流的排泄途径、地下水流的分布特征等，可以有效判断出地下水污染脆弱性。

通过对地下水流系统的流动、渗入等过程的有效控制，直接影响到地下水污染脆弱性。

3地下水污染脆弱性评价方法地下水污染脆弱性评价方法主要有综合评价法、指标评价法以及统计评价法。

地下水脆弱性图的概念
地下水脆弱性图是建筑设计过程中非常重要的一个内容，它可以帮助建筑业主识别、评估并管控地下水受污染的风险，确保地下水质量的良好。

地下水脆弱性图是根据地表特征、地下水特性、环境水文系统等因素，利用地质学、水文学、植物生态学等多领域综合考虑，将地表至深都层地下水分成不同的段落，以此揭示地下水的渗漏敏感性梯度，预测带有污染物的地下水传播规律。

它可以通过对地下水污染物的传播过程进行有效评估和控制，有效地保障地下水的基本质量和服务功能，从而最大程度地延缓或抑制地下水污染危害的发生，保护建设项目的质量和可持续发展。

地下水脆弱性图是地下水污染预防控制体系的重要组成部分，它是地表建设项目对地下水资源安全的评估依据，也是地下水保护的重要参考依据。

同时，地下水脆弱性图也是推动水资源节约利用和污染防治的重要手段，在建筑业主仔细考虑项目地下水脆弱性图后，能够妥善组织设计建设项目，推进建设项目的可持续发展，减少对地下水资源的消耗和污染，是现代建筑设计和施工中必备的重要内容。

因此，建筑业主应该特别注意地下水脆弱性图在设计建设项目过程中的作用，在有效的利用和更好的安排下，地下水质量可以得到长期的保质、保量的服务，以保证建设项目的持续发展，体现地下水资源的合理可持续使用。