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，
地质科技情报
２０１１年
图１ 松花江沿岸松原区段研究区平面图Ｆｉｇ．１ Ｐｌａｎ ｖｉｅｗ ｉｎ Ｓｏｎｇｙｕａｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｎｇｈｕａ Ｒｉｖｅｒ局部地段出现重碳酸氯化物型或氯化物重碳酸型水，矿化度升高，达１～３ｇ／Ｌ，
水质较差。
冲湖积高平原（江北区）潜水埋藏深，降水入渗补给条件相对较差，侧向径流补给好，地下水由东向西径流，补给主要来自于东部高平原潜水。
潜水蒸发微弱，由于超量开采，在老城区至八家子一带形成了一定范围的水位下降漏斗，沿江部分地段江水补给地下水。
冲积河谷平原区（江南区）潜水埋藏浅，利于降水入渗补给，蒸发强烈，潜水以垂向循环为主，
同时也接受东部和南部潜水的侧向径流补给。
其地下水径流方向主要由东南流向西北。
江水与地下水之间以地下水补给江水为主，暴雨季节，江水可回灌补给地下水。
２ 研究方法
２．１单个指标计算过程
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作为研究区地下水脆弱性评价指标。
与
ＤＲＡＳＴＩＣ模型［２
１］
中的７个指标相比，去掉了地形坡度、含水层介质、含水层水力传导系数和土壤介质
评价指标，增加了土地利用类型、含水层富水性、污染源影响和地下水开采模数作为评价指标。
通过对研究区ＤＥＭ图进行地形坡度提取发现坡度处于分
级标准的同一级（＜２％），而地下水脆弱性反映的是不同地区之间地下水对污染物敏感程度的相对物理
量，因此地形指标对评价意义不大。
含水层介质和
水力传导系数实际上是两个重复的因子，
且并不影响污染物从地表进入地下水的难易程度［
２２］，而含水层富水性则是含水层对污染物稀释能力的反映。
其
中净补给量、
包气带介质、地下水水位埋深、含水层富水性反映了地表、包气带以及含水层对地下水本质脆弱性的影响，
地下水开采模数、土地利用类型和污染源影响这３个指标分别从水量和水质两个方面体现了对地下水特殊脆弱性的影响。
大气降水是本区潜水的主要补给来源，因此选取降雨入渗补给量作为评价指标。
用降雨量乘以降雨入渗系数即可得到降雨入渗补给量。
假设降雨入渗系数的分区和包气带岩性的分区相同。
对２００６年丰水期的４０口监测井统测得到的潜水水位埋深采用反距离加权法进行数据插值可以得到地下水水位埋深分区。
包气带岩性由２００６年野外调查的１９
个钻孔揭示的地层结构分析确定。
把本区的含水层
富水性分为４个等级，即＜１００，１００～１ ０００，１
０００～３ ０００，＞３
０００ｍ３
／ｄ。
按升半梯形公式：１０×［１－（实际值－最小值）／（最大值－最小值）］计算，得出
不同等级评分［
２３］。
净补给量、包气带介质、地下水水位埋深各指标的等级划分和取值主要参考ＤＲＴＡ模型［２２］。
以上４个本质因素的指标分级标准及取值见表１。
地下水开采模数是单位面积上的
地下水开采量。
地下水开采作为污染物运移的驱动力，
实际开采量越大，不仅使地下水资源量减少，而且含水层中水文地球化学作用及水动力条件将发生改变，最终导致含水层中污染范围迅速扩大以及污染物在地下水漏斗中心富集，从而使地下水脆弱性增强。
江北的二级阶地和江南的河谷平原以及一部分一级阶地的潜水地下水开采模数分别选用平水年
的１５．６ｍｍ／ａ和２５ｍｍ／ａ
，对地下水脆弱性影响评分分别为２和３［
２４］。
地下水系统对流域土地利用具有强烈的响应。
不同的土地利用方式对污染物进入地下水的方式和
过程具有明显影响。
如耕地对地下水脆弱性的影响主要体现在农作物施用的化肥和农药入渗污染地下水，耕地面积越大、植物耕种的密度越大，则施用的化肥和农药就越多，对地下水脆弱性的威胁也就越
大，
地下水中“三氮”污染物浓度就可能高于其他区域；工矿和居民用地主要包括城镇用地、农村居民点用地和工交建设用地，可能存在着工业和生活各类污染源。
根据对２００６年卫星遥感解译和监督分类结果将研究区内土地利用类型分为耕地、水体、林地、未利用土地、工矿、居民用地６类（表２），根据土地利用类型分区统计可知，研究区内耕地面积占一大半，基本以农业为主，土地利用程度较高。
８
９
第５期郇 环等：松花江松原段沿岸浅层地下水脆弱性评价
表１ 本质因素中的指标分级标准及取值
Ｔａｂｌｅ １ Ｒａｎｇｅｓ ａｎｄ ｒａｔｉｎｇ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｏｆ ｉｎｄｅｘｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｆａｃｔｏｒｓ
地下水水位埋深／ｍ评分包气带介质
评分
范围 平均值
含水层富水性／
（ｍ３·ｄ－１）
评分
净补给量／
ｍｍ
评分
≤２ １０岩溶发育的灰岩９～１０ １０≤１００ １０
２～４ ９玄武岩２～１０ ８ １００～１ ０００ ８．４５＞２５４ ９４～６ ８粉粒和黏粒少的砂砾石６～９ ８ １７８～２５４ ８６～８ ７裂溶隙少的灰岩、中粗砂４～８ ６
８～１０ ６粉粒和黏粒多的砂砾石、细砂砂岩、风化的
火成岩和变质岩３～５ ４ １０２～１７８ ６
１０～１５ ５火成岩、变质岩２～５ ３
１５～２０ ４粉砂、页岩２～４ ３ １ ０００～３ ０００ ３．９５
２０～２５ ３粉土、泥质页岩２～４ ３ ５１～１０２ ３２５～３０ ２亚砂土、泥岩２～３ ２
＞３０ １亚黏土１～３ ２＞３ ０００ １≤５１ １
黏土、淤泥１～２ １
表２ 土地利用类型对地下水脆弱性影响取值以及面积统计
Ｔａｂｌｅ ２ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｓｏｉｌ ｔｙｐｅｓ
ａｎｄ ａｒｅａ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ
土地利用类型地下水脆弱性评分面积／ｋｍ２面积百分比／％
居民用地１０ ４４．６４０ １４．６４
工矿８ ４．０４６ １．３３
耕地７ ２０５．７７０ ６７．４９
水体５ ２２．１８５ ７．２８
林地２ ２２．１００ ７．２５
未利用土地１ ６．１５０ ２．０２
土地利用类型表明了不同污染源对地下水环境
的影响，但对于同种污染源，不同地区有不同的污染
浓度、强度、毒性和污染方式，所以选用污染源影响作
为评价指标。
将新城乡联合村某猪圈、某排污口以及
江南某加油站３个点作为点源污染，把分布在研究区
内第二松花江中游周围的１２个排污口连成线作为对
沿江浅层地下水的线源污染，同时将八家子乡周围的
石油污染作为面源污染。
根据研究区污染特征，选择
工业污染源距含水层的远近来反映主要特征污染物
对地下水造成污染的潜势。
含水层离污染源越近，其
受到影响的可能性就越大，反之亦然。
仅考虑污染物
的对流弥散作用，用速度乘以时间估算污染物的运移
距离后确定缓冲半径为１００，２００，３００，４００，５００ｍ。
点、线、面源污染对沿江浅层地下水的影响评分见表
３和表４。
其中沿河连线排污口排放的污染物经过松
花江的水体衰减后才对沿岸浅层地下水产生影响，因
此评分范围为１～５。
表３ 点源和面源污染对地下水脆弱性影响评分表
Ｔａｂｌｅ ３ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｐｏｉｎｔ ａｎｄ
ｎｏｎ－ｐｏｉｎｔ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ
编号位 置
缓冲半径／ｍ
１００ ２００ ３００ ４００ ５００
１某排污口７ ５ ４ ２ １２某加油站７ ５ ４ ２ １３新城乡联合村某猪圈７ ５ ４ ２ １
表４ 沿河连线排污口对地下水脆弱性影响评分表Ｔａｂｌｅ ４ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ
ｏｕｔｆａｌｌｓ ａｌｏｎｇ Ｓｏｎｇｈｕａ Ｒｉｖｅｒ
距污染源水平距离／ｍ ０～１００ １００～２００ ２００～３００ ３００～４００ ４００～５００评分５ ４ ３ ２ １
得到点、线、面源污染对地下水环境的影响评分后，借助ＡＲＣＧＩＳ空间分析中的图层合并得到污染源对地下水脆弱性影响的综合分布图。
２．２权重计算
权重是各个指标对地下水脆弱性影响程度的定量指标。
层析分析法简单实用，且结合了研究者对研究区影响地下水脆弱性的各指标影响程度的实际分析，因此本次研究选取层析分析法确定各指标的权重。
各指标的权重见表５。
表５ 各指标权重表
Ｔａｂｌｅ ５ Ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ ｖａｌｕｅ
包气带
介质
地下水
水位埋深
净补
给量
地下水
开采模数
污染源
影响
土地利
用类型
含水层
富水性权重０．２４ ０．２４ ０．１４ ０．１４ ０．０８ ０．０７ ０．０６
放大６ ６ ４ ４ ３ ２ ２
３ 地下水脆弱性评价结果
３．１结果
选取栅格单元为基本的评价单元，取栅格单元大小为３０ｍ，由此研究区内共有３５１ ０２６个栅格单元。
基于ＡｒｃＧＩＳ栅格空间分析对７个指标的评分分区图按各个因子的相对权重值进行图层叠加分析，得知在松花江松原段沿江５～１０ｋｍ内，脆弱性指数ＤＩ在８４～１５７间。
将本区划分为５个脆弱性分区，各分区具体信息见表６和图２。
（１）低脆弱区１ 主要分布在江北土城子东北，地下水水位埋深为２９．９４ｍ，没有污染源存在。
（２）较低脆弱区２ 主要成片分布在松花江北岸
９
９
地质科技情报
２０１１年
表６ 地下水脆弱性分区
Ｔａｂｌｅ ６ Ｓｕｂａｒｅａｓ ｏｆ ｇ
ｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ级别
低脆弱区较低脆弱区中等脆弱区较高脆弱区高脆弱区脆弱性指数ＤＩ
＜９５ ９５≤ＤＩ＜１１０
１１０≤ＤＩ＜１２５
１２５≤ＤＩ≤１４０
＞１
４０脆弱性分级
１ ２ ３ ４ ５分区面积／ｋｍ
２ ０．２８８ ５７．８９８ １４４．１３２ ６６．０００ ０．７８７分区面积百分数／％
０．１１
２１．５２
５３．５６
２４．５３
０．２
９
图２ 松花江松原段沿岸浅层地下水脆弱性分区和污染程度分区图 Ｆｉｇ．２ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ
ａｎｄ ｃｌａｓｓｉ－ｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｓｏｎｇｙ
ｕａｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆＳｏｎｇ
ｈｕａ Ｒｉｖｅｒ中部和东部前达子屯－依尔逃苏一线，其间夹有中
等脆弱区，地下水水位埋深为１５～２２ｍ，包气带岩性为粉土，有利于阻止污染物的入渗，且不存在污染源。
另外在江南主要分布在复兴屯附近，在金家窑周围也有零星分布，包气带岩性为粉土，不存在污染源且含水层富水性较好，日单井涌水量为１ ５００～３
０００ｍ
３
／ｄ，有利于对进入潜水中的污染物进行稀释。
（３）中等脆弱区３ 连续分布于江南冲洪积平原上，包括后疙瘩－奔布来－牛份格拉－单家围子
一线周围以及卡拉店－后沟子－粮窝一线周围，与较高脆弱区交错分布，地下水水位埋深较浅，为１．５～４．
０ｍ，包气带岩性为粉土。
在江北成片连续分布于西部，地下水水位埋深为８．０～８．５ｍ，
包气带岩性为细砂，日单井涌水量小于１００ｍ３／ｄ，不存在污染源。
（４）较高脆弱区４ 在江北主要零星分布于八家子乡、新城乡联合村某农户家周围、宁江区大部分
市区、索伦屯、四家子、下洼子、两家子、雅达红西部、田家洼子周围以及松花江中游北岸附近，地下水水位埋深为３～７ｍ，土地利用类型为居民用地，生活污染源释放的相关污染物可能会对浅层地下水造成影响。
在八家子乡、
新城乡联合村某农户家周围、田家洼子周围以及松花江中游北岸附近存在工业污染源，八家子乡由于油田开采，原油沿着地裂缝侵入浅层地下水含水层。
在江南主要连续成片分布于卡拉房子后屯－东良家子－于家围子－前郭尔罗斯蒙古自治县－前郭县砖厂一线周围，地下水水位埋深为１．５～３．５ｍ，包气带岩性为细砂，可能存在农业、生活和工业污染源，各类污染物质在经过较薄的包气带过程中很难发生各类物理化学生物作用以减小入渗污染物的数量和浓度。
另外在江南零星分布于松花江中游附近，这里是各类工业排污口的集中区域，地下水水位埋深为３．５～４．５ｍ，
包气带岩性为细砂或粉砂。
（５）高脆弱区５ 零星分布于新城乡联合村某农户家、田家洼子、前郭县某加油站附近。
主要是受到了生活或工业石油污染源的影响。
地下水水位埋深为３～４ｍ，包气带岩性为细砂，十分有利于污染源的下渗。
江南卡拉店北部的沿江区段也属于高脆弱区，地下水水位埋深为３．５５ｍ，包气带岩性为细砂，江边有正在使用的１２个排污口，各种工业废水和生活污水在污水处理厂正式投入使用前未经处理直接排入了松花江，受污染的松花江水在汛期回补地下水，对其造成了严重影响。
３．２验证分析笔者根据２００５年平水期采集的潜水水样１４个，其中江南漫滩一级阶地和江北二级阶地各７个，
选取无机物指标Ｎａ＋、ＳＯ２－４、
Ｃｌ－
、Ｆ－、ＣＯＤＭｎ、ｐＨ、矿化度、总硬度、Ｃｒ、Ｐｂ、Ｈｇ
、Ｃｄ、Ａｓ、Ｆｅ、Ｍｎ共１５项以及有机物指标甲苯、苯、乙苯和１，２－二氯乙烷作为评价指标，采用叠加指数法划定了地下水污染分区（图２），用地下水污染程度分区图对潜水脆弱性评价结果进行验证。
从图２可以看出，严重污染区呈点状分布在江北的新城乡联合村某农户家周围以及江南的江心岛油田热电厂供水水源地和前郭县某加油站。
较重污染区在江南的赵连长围子—卡拉房子后屯—卡拉房子—西两家子—江南市区一带呈
０
０１
第５期郇 环等：松花江松原段沿岸浅层地下水脆弱性评价
面状平行于松花江分布。
前郭县后疙瘩屯和八家子乡分别是江北较重点源污染区。
与脆弱性分区图对比可以看出，高脆弱性区和地下水严重污染的点状分布区域吻合较好。
在江南较高脆弱区和地下水较重污染区都呈条带状平行于松花江分布。
总的来说，不同地下水脆弱性分区和不同地下水污染程度区域对应程度较好，但精度存在较大的提高空间，主要可以从以下方面着手：①地下水开采模数分区粗糙，获取研究区内更加详细的地下水开采情况十分必要；②污染源的调查类型和范围有限，应补充生活、农业、工业等各种污染源分布和污染强度、污染时间等具体信息，从而使地下水脆弱性评价结果更加符合实际情况。
３．３敏感度分析
ＤＲＡＳＴＩＣ方法的好处之一在于指标体系的建立克服了单个指标评价的不确定性，但有时较少的评价指标就可以获得相同精度的地下水脆弱性评价结果，因此敏感度分析可用于讨论所选指标对于地下水脆弱性分区的意义，即使是相同的指标，不同的地区也有不同的敏感度。
目前有两种敏感度分析方法，分别是由Ｌｏｄ－ｗｉｃｋ等［２５］引进的地图移除参数分析（ｍａｐ ｒｅｍｏｖａｌｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ）和Ｎａｐｏｌｉｔａｎｏ等［２６］引进的单参数敏感分析（ｓｉｎｇｌｅ－ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）。
本文采用后者进行敏感度分析。
单参数敏感分析法用于评价每个参数对地下水脆弱性的影响，通过计算每个参数的有效权重来进行分析。
有效权重是每个指标评分和相应权重乘积占用区域地下水脆弱性指数求得的百分比，可由下式计算：
Ｗ＝（ＰｒＰｗ／Ｖ）×１００
式中：Ｗ为每个参数的有效权重；Ｐｒ和Ｐｗ分别为每个参数的等级和权重；Ｖ为脆弱性指数值。
计算结果表明（表７），平均有效权重由大到小依次为地下水水位埋深、包气带介质、土地利用类型、含水层富水性、净补给量、地下水开采模数和污染源影响。
从敏感度分析可知，地下水水位埋深（有效权重平均值为３６．８７％）是地下水脆弱性最敏感的指标，其次是包气带介质（有效权重平均值为２０．４４％）。
含水层富水性、净补给量和土地利用类型指标的有效权重平均值分别为１１．１７％、１０．２５％和１２．３２％，对地下水脆弱性分区的形成具有几乎相同的影响程度。
污染源影响、地下水开采模数的有效权重平均值均小于１０％。
其中污染源影响对地下水脆弱性的贡献最小，其有效权重平均值仅为０．３２％。
由于调查目标范围和种类有限，污染源仅在局部地区对潜水脆弱性产生影响，从而拉低了整个研究区有效权重的平均值。
表７ 有效权重统计表
Ｔａｂｌｅ ７ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ
参 数
有效权重／％
最小最大平均值标准差包气带介质１２．２５ ３２．６１ ２０．４４ ４．６７
地下水水位埋深１１．７６ ５３．３３ ３６．８７ ７．２０净补给量７．６４ １４．２９ １０．２５ ０．９１地下水开采模数０ １３．３０ ８．６３ １．５０
污染源影响０ １９．０４ ０．３２ １．８１
土地利用类型１．８５ ２２．２２ １２．３２ ２．５４
含水层富水性５．１０ ２３．８１ １１．１７ ５．６３
４ 结 论
（１）通过改进ＤＲＡＳＴＩＣ模型对松花江松原段沿江两侧５～１０ｋｍ范围内的潜水脆弱性进行了评价，得出了浅层地下水脆弱性的分布规律：高脆弱区和较高脆弱区占研究区的２４．８３％，形成原因是地下水水位埋深为１．５～７．０ｍ，包气带岩性为细砂，存在农业、生活和工业污染源。
各类石油、生活污染源带来的有毒有害物质在有利于溶质运移的条件下轻易进入浅层地下水。
低脆弱区占２１．６％，没有污染源存在，地下水水位埋深为１５～３０ｍ，包气带岩性为粉土且含水层富水性好。
（２）地下水脆弱性评价结果较为合理。
通过敏感度分析可知地下水水位埋深、包气带介质是对地下水脆弱性影响最大的因素，获取这两个指标准确、详细和具有代表性的数据以及更加客观、真实反映其分级标准和取值最有意义。
为了更好地为松原市城市规划和建设、制定地下水污染防治方案与有效实现地下水资源的可持续利用提供理论依据，地下水脆弱性分区结果提高精度的方式还包括细化地下水开采利用情况，丰富生活、农业、工业等各种污染源分布，污染强度，持续时间等信息以及建立更加精确的污染源对地下水脆弱性影响的定量化方式。
所有数据和资料都来自于吉林省地质环境监测总站，在此表示感谢。
参考文献：
［１］ 吉林省地质环境监测总站．松花江重点地段地下水环境污染调查报告（松原市江段）［Ｒ］．长春：吉林省地质环境监测总站，２００７．
［２］ 沈珍瑶，杨志峰，曹瑜．环境脆弱性研究述评［Ｊ］．地质科技情报，２００３，２２（３）：９１－９４．
［３］ 马金珠，高前兆．干旱区地下水脆弱性特征及评价方法探讨［Ｊ］．干旱区地理，２００３，２６（１）：４４－４９．
［４］ 雷静，张思聪．唐山市平原区地下水脆弱性评价研究［Ｊ］．环境科学学报，２００３，２３（１）：９４－９９．
［５］ 孙才志，左海军，栾天新．下辽河平原地下水脆弱性研究［Ｊ］．吉林大学学报：地球科学版，２００７，３７（５）：９４３－９４８．
［６］ 严明疆，张光辉，徐卫东．石家庄市地下水脆弱性评价［Ｊ］．西北地质，２００５，３８（３）：１０５－１１０．
１
０
１
地质科技情报
２０１１年
［７］ 吴登定，
谢振华，林健，等．地下水污染脆弱性评价方法［Ｊ］．地质通报，２００５，２４（１０／１１）：１０４３－
１０４７．［８］ 李梅，
孟凡玲，李群，等．基于改进ＢＰ神经网络的地下水环境脆弱性评价［Ｊ］．河海大学学报：自然科学版，２００７，３５（３）：２４５－２５０．［９］ 刘仁涛，
付强，盖兆梅，等．三江平原地下水脆弱性评价的投影寻踪模型［Ｊ］．东北农业大学学报，２００８，３９（２）：１８４－１９０．［１０
］刘卫林，董增川，陈南祥，等．基于多指标多级可拓评价的地下水环境脆弱性分析［Ｊ］．地质灾害与环境保护，２００７，１８（１）：８３－８７．［１１］Ｐａｎａｇｏｐｏｕｌｏｓ Ｇ Ｐ，Ａｎｔｏｎａｋｏｓ Ａ Ｋ，Ｌａｍｂｒａｋｉｓ Ｎ Ｊ．Ｏｐ
ｔｉｍｉｚａ－ｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＤＲＡＳＴＩＣ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｓ－ｓｅｓｓｍｅｎｔ ｖｉａ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｓｉｍｐｌｅ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ＧＩＳ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ
Ｊｏｕｒｎａｌ，２００６，１４：８９４－９１１．［１２］Ｄｉｍｉｔｒｉｏｕ Ｅ，Ｚａｃｈａｒｉａｓ Ｉ．Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ
ａｎｄ ｒｉｓｋｍａｐｐｉｎｇ ｉｎ ａ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｌｙ ｃｏｍｐｌｅｘ ａｒｅａ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｓｔａｂｌｅ ｉｓｏ－ｔｏｐｅｓ，ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｎｉｎｇ ａｎｄ ＧＩＳ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ［Ｊ］．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＧｅｏｌｏｇｙ
，２００６，５１（５）：３０９－３２３．［１３］Ｓｏｕｔｔｅｒ Ｍ，Ｍｕｓｙ Ａ．Ｃｏｕｐｌｉｎｇ
ＩＤ Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄ ｇｅｏｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ ｔｏ ａｓｓｅｓｓ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｐｅｓｔｉ－ｃｉｄｅ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｎ ａ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｓｃａｌｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｎｔａｍｉ－ｎａｎｔ Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ
，１９９８，３２：２５－３９．［１４］Ｓａｄｅｋ Ｍ Ａ，Ｅｌ－Ｓａｍｉｅ Ｓ Ｇ Ａ．Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ
ｏｆ ｔｈｅ Ｑｕａ－ｔｅｒｎａｒｙ ａｑｕｉｆｅｒ ｎｅａｒ Ｃａｉｒｏ，Ｅｇｙｐｔ，ａｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｂｙ ｉｓｏｔｏｐｅｓ ａｎｄｈｙｄｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ Ｊｏｕｒｎａｌ，２００１，９：２７３－２８１．［１５
］蒋方媛，郭清海．大型新生代断陷盆地的浅层地下水的脆弱性评价：以山西太原盆地为例［Ｊ］．地质科技情报，２００８，２７（２）：１９７－
１０７．［１６
］袁建飞，郭清海．湖北省钟祥市汉江河谷平原区浅层孔隙水的脆弱性评价［Ｊ］．地质科技情报，２００９，２８（４）：１１２－１１６．［１７］Ｇｕｏ Ｑ，Ｗａｎｇ
Ｙ，Ｇａｏ Ｘ，ｅｔ ａｌ．Ａ ｎｅｗ ｍｏｄｅｌ（ＤＲＡＲＣＨ）ｆｏｒａｓｓｅｓｓｉｎｇ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ａｒｓｅｎｉｃ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ａｔｂａｓｉｎ ｓｃａｌｅ：Ａ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ
ｉｎ Ｔａｉｙｕａｎ Ｂａｓｉｎ，Ｎｏｒｔｈｅｒｎ Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｇｅｏｌｏｇｙ
，２００７，５２（５）：９２３－９３２．［１８］ＷｉｔｋｏｗｓｋｉＩ Ａ Ｊ，Ｋｏｗａｌｃｚｋ Ａ．Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ
ｍａｐｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｒｚａｎóｗ ｋａｒｓｔ－ｆｉｓｓｕｒｅｄ Ｔｒｉａｓｓｉｃ ａｑｕｉｆｅｒ（Ｐｏｌａｎｄ）［Ｊ］．Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｇｅｏｌｏｇｙ
，２００３，４４（３）：５９－６７．［１９］Ｄｅｎｎｙ Ｓ Ｃ，Ａｌｌｅｎ Ｄ Ｍ，Ｊｏｕｒｎｅａｙ
Ｊ Ｍ．ＤＲＡＳＴＩＣ－Ｆｍ：Ａ ｍｏｄｉ－ｆｉｅｄ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｍａｐｐｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ａｑｕｉ－ｆｅｒｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈｅｒｎ Ｇｕｌｆ Ｉｓｌａｎｄｓ，Ｂｒｉｔｉｓｈ Ｃｏｌｕｍｂｉａ，Ｃａｎａｄａ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ
Ｊｏｕｒｎａｌ，２００７，１５：４８３－４９３．［２０］Ｌａｋｅａ Ｉ Ｒ，Ｌｏｖｅｔｔａ Ａ Ａ，Ｈｉｓｃｏｃｋｂ Ｋ Ｍ，ｅｔ ａｌ．Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ
ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ ｎｉｔｒａｔｅ ｐｏｌｌｕ－ｔｉｏｎ：Ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ＧＩＳ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎ－ｍｅｎｔ Ｍａｎａｇ
ｅｍｅｎｔ，２００３，６８：３１５－３２８．［２１］Ａｌｌｅｒ Ｉ，Ｂｅｎｎｅｔ Ｔ，Ｌｅｈｒ Ｊ Ｈ，ｅｔ ａｌ．ＤＲＡＳＴＩＣ：Ａ ｓｔａｎｄａｒｄ－
ｉｚｅｄ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｕ－ｓｉｎｇ ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃ ｓｅｔｔｉｎｇｓ［Ｒ］．Ｌｏｎｄｏｎ：Ｕ Ｓ ＥＰＡ Ｒｅｐｏｒｔ，１９８７．
［２２］钟佐燊．地下水防污性能评价方法探讨［Ｊ］．地学前缘，２００５，
１２（增刊）：３－
１１．［２３］姜桂华，王文科，杨泽元．关中盆地潜水含水层脆弱性评价［Ｊ］．
西北农林科技大学学报：自然科学版，２００４，３２（１０）：１１１－１１５．［２４］方樟．松嫩平原地下水脆弱性研究［Ｄ］．长春：吉林大学，２００７．［２５］Ｌｏｄｗｉｃｋ Ｗ Ａ，Ｍｏｎｓｏｎ Ｗ，Ｓｖｏｂｏｄａ Ｌ．Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｅｒｒｏｒ
ａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍａｐ ｏｐｅｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｉｎｆｏｒｍａ－ｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ：Ｓｕｉｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．Ｉｎｔ．Ｊ．Ｇｅｏｇｒ．Ｉｎｆ．Ｓｙ
ｓｔ．，１９９０，４（４）：４１３－４２８．［２６］Ｎａｐｏｌｉｔａｎｏ Ｐ，Ｆａｂｂｒｉ Ａ Ｇ．Ｓｉｎｇｌｅ－ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ
ａｎａｌｙ－ｓｉｓ ｆｏｒ ａｑｕｉｆｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｕｓｉｎｇ ＤＲＡＳＴＩＣ ａｎｄＳＩＮＴＡＣＳ ＨｙｄｒｏＧＩＳ ９６：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｉｎｆｏｒｍａ－ｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ［Ｃ］∥Ａｎｏｎ．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ Ｖｉｅｎｎａ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．ＩＡＨＳ．［Ｓ．ｌ．］：［ｓ．ｎ．］，１９９６：５５９－
５６６．Ｐｈｒｅａｔｉｃ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ Ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ
Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｉｎＳｏｎｇｙｕａｎ Ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｎｇ
ｈｕａ ＲｉｖｅｒＨＵＡＮ Ｈｕａｎａ，ｂ，ＷＡＮＧ Ｊｉｎ－ｓｈｅｎｇ
ａ，ｂ
（ａ．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ；ｂ．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｆｏｒ Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ＰｏｌｌｕｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ
１００８７５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｕｐｐｌｙ
ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎＳｏｎｇｈｕａ Ｒｉｖｅｒ，ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｍａｋｅｓ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｂｙ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＤＲＡＳＴＩＣ ｍｏｄｅｌｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｓｃｏｐｅ ｏｆ ５－１０ｋｍ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｏｎｇｙｕａｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｎｇｈｕａ Ｒｉｖｅｒ．Ｎｅｔ ｒｅｃｈａｒｇ
ｅ，ｖａｄｏｓｅ ｚｏｎｅ ｍａｔｅｒｉ－ａｌ，ａｑｕｉｆｅｒ ｙｉｅｌｄ ｐｒｏｐｅｒｔｙ，ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｄｅｐｔｈ，ｌａｎｄ ｕｓｅ，ｉｍｐａｃｔ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔｅ ｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ｍｏｄｕｌｅ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄｗ－ａｔｅｒ ｙｉｅｌｄ ａｒｅ ｃｈｏｓｅｎ ｔｏ ｂｕｉｌｄ ｔｈｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ＧＩＳ ｔｏ ａｃｃｏｍｐ
ｌｉｓｈ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｍａｐｐｉｎｇ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅｎ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｒａ－ｔｉｏｎａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ－ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ
ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｈｉｇｈａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ａｒｅａｓ ａｒｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ａｌｏｎｇ
ｔｈｅ ｌｉｎｅ ｏｆ Ｋａｌａｆａｎｇｉｈｏｕｔｕｎ－Ｑｉａｎｇｕｏｘｉａｎｂｒｉｃｋｙａｒｄ ａｎｄ Ｎｉｎｇｊｉａｎｇ ａｒｅａ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｏｍｅ ｓｃａｔｔｅｒｅｄ ａｒｅａｓ ｉｎ ｓｅｖｅｒａｌ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｐｌａｃｅｓ ａｎｄａｒｅａｓ ｗｉｔｈ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄ ｓｏｕｒｃｅｓ．Ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｄｅｐｔｈ ａｎｄ ｖａｄｏｓｅ ｚｏｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｐｌａｙ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ．Ｂｙ ａｎｄ ｌａｒｇｅ，ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｈｒｅａｔｉｃ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｉｎ Ｓｏｎｇｙｕａｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｎｇｈｕａ－ｊｉａｎｇ Ｒｉｖｅｒ ｉｓ ｔｅｓｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｈｉｃｈ ｗｉｌｌ ｂｅ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｆｏｒ ｕｒｂａｎ ｐｌａｎｎｉｎｇ
ａｎｄ ｔｈｅ ｓｕｓｔａｉｎ－ａｂｌｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｌｏｎｇ
Ｓｏｎｇｈｕａ Ｒｉｖｅｒ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ ｖｕｌｎｅｒａｂｉｌｉｔｙ；Ｓｏｎｇｙｕａｎ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｏｎｇｈｕａ Ｒｉｖｅｒ；ＤＲＡＳＴＩＣ ｍｏｄｅｌ；ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙ
ｓｉｓ２
０１。
