地下水脆弱性评价方法综述
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1 引言地下水脆弱性能可以理解为地下水抵御人为污染的能力。
地下水脆弱性能分为天然脆弱性能和特殊脆弱性能两类,它们的区别在于是否考虑了污染物在地下环境中本身[1]的迁移能力。
目前,国内外应用最为广泛的地下水脆弱性评价模型是由美国水井协会(NWWA)和美国环保局(USEPA)于1985年共同提出的DRASTIC模型,很多学者基于DRASTIC模型或其他溶质运移模型提出了改进的DRASTIC模型,如[2][3][4]GOD模型、DRARCH模型、DORKI模型等。
本文选择了DRASTIC模型中地下水埋深、净补给量、含水层介质及包气带介质4个评价因子建立DRAI地下水脆弱性评价模型,并针对太原地区的地形地貌条件、含水层介质类型及地下水的赋存条件,对太原地区盆地及山区的地下水资源分别进行评价。
2 研究区概况2.1 研究区地形地貌太原市地处晋中断陷盆地北端,总体地形趋势是北部、东部、西部被山地和黄土丘陵环绕,中部为北窄南宽的喇叭形开阔盆地,地形自山区向盆地呈阶梯状下降。
本区地貌发育主要包括构造剥蚀地貌与构造堆积地貌两个大类。
太原地区特有的地形地貌特征,控制了其地下水系统流场的总体形态,使区域上含水层的类型和富水性具有较大差异。
2.2 研究区地下水污染现状太原盆地内浅层地下水污染现状为横向上自盆地边缘到[5]中心水质逐渐恶化,纵向上自北向南水质逐渐恶化,除盆地北部部分区域外多不能饮用;山区一带,碳酸盐岩岩溶水在位于西边山排泄区的兰村、晋祠及东山枣沟、后沟一带,岩溶水各项指标均符合饮用水标准。
调查表明,人为[6]因素是造成太原地区地下水污染的主要原因。
3 评价体系3.1 评价方法2DRASTIC模型假定评估区面积大于0.4km,污染物位于[7]地表并随水迁移。
针对太原地区地下水资源分布特点,选择模型中D、R、A和I4个评价因子构建DRAI模型计算综合评分,计算公式为:D D+R R +A A+ I I =DRAIr w r w r w r w式中,r和w分别为评价因子D、R、A、I的评分值和权重,DRAI为综合指数,综合指数越大,地下水脆弱性就越高,反之越低。
区域浅层地下水脆弱性评价技术指南(征求意见稿)中国地质科学院水文地质环境地质研究所水利部水利水电规划设计总院二〇一二年十二月目录1 前言 (1)2 引用标准与规范 (2)3 术语与基本概念 (3)3.1 地下水污染 (3)3.2 浅层地下水 (3)3.3 地下水脆弱性 (3)3.4 地下水本质脆弱性 (3)3.5 地下水特殊脆弱性 (3)3.6 地下水脆弱性图 (4)3.7 地下水脆弱性指数 (4)4 总则 (5)4.1 目的任务 (5)4.2 评价对象与精度 (5)4.3 评价流程 (5)4.4 基本原则 (6)5 评价方法 (7)5.1 孔隙水脆弱性评价方法 (7)5.2 裂隙水脆弱性评价方法 (13)5.3 岩溶水脆弱性评价方法 (16)6 评价步骤 (26)6.1资料准备 (26)6.2指标选择 (31)6.3 图层建立 (32)6.4 ARCGIS操作流程 (34)6.5 结果验证 (40)7 编图要求 (42)7.1 编图软件 (42)7.2 地下水脆弱性分级设置 (42)7.3 地下水脆弱性图的布局 (42)8 成果表达 (44)8.1 综合研究报告 (44)8.2 图表 (45)附录1 国内外地下水脆弱性评价方法介绍 (46)1.1 GOD方法 (48)1.2 AVI方法 (48)1.3 ISIS方法 (49)1.4 DRASTIC方法 (50)1.5 SINTACS方法 (51)1.6 SEEPAGE方法 (52)1.7 EPIK模型 (53)1.8 欧洲模型 (54)附录2 地下水脆弱性评价论文目录 (59)2.1 中文文献目录 (59)2.2 英文文献目录 (60)附录3 地下水脆弱性评价案例 (62)1 华北平原地下水脆弱性评价 (62)第三章华北平原地下水本质脆弱性 (62)3.1 DRASTIC评价方法 (62)3.2地下水本质脆弱性评价 (67)3.3 地下水本质脆弱性对人类活动响应研究 (82)3.4 本章小结 (85)2 青木关岩溶槽谷地下水水源地固有脆弱性评价 (86)第三章脆弱性风险评价 (86)3.1改进后的斯洛文尼亚模式 (86)3.2改进后的越南模式 (100)3.3评价结果的验证 (106)3.4比较两种方法的固有脆弱性评价 (108)3 大武水源地地下水水源脆弱性评价 (109)第4章岩溶地下水水源污染风险评价 (109)4.1 基于流场的岩溶地下水水源脆弱性评价 (110)附录4 参数敏感度分析和评价结果验证方法 (134)4.1 参数敏感度分析 (134)4.2 评价结果验证 (136)1 前言地下水脆弱性评价是区域地下水资源保护的重要手段,通过地下水脆弱性研究,区别不同地区地下水的脆弱程度,识别出地下水易于污染的高风险区,可以帮助决策者和管理者制定有效的地下水保护管理战略和措施。
地下水污染风险评价方法及运用实践探寻摘要:地下水资源是城市供水体系中的重要组成部分,作用不容小觑。
但是现阶段,国内地下水污染的问题极为突出,因而地下水污染风险评价工作的重要性也逐渐突显出来。
其中,水污染评价的成果将对地下水污染防治工作的深入发展提供有价值的参考依据。
基于此,文章以玉林机场项目为例,阐述了地下水污染风险评价的相关内容,以期有所帮助。
关键词:地下水污染;风险评价方法;实践运用;探究一、地下水污染风险概述所谓的地下水污染风险,具体指的就是地下水污染事件发生几率和可能带来危害后果的乘积[1]。
而风险受体则是评价终点亦或是受害的对象。
需要注意的是风险受体是不同的,可以将地下水污染风险评价细化成三个类型,即以生态环境为核心的生态风险评价、以人类健康为核心的健康风险评价、以地下水功能为核心的污染风险评价。
地下水污染风险能够对含水层的脆弱性以及人类活动对于地下水形成的污染负荷展开综合性地考虑,同时,还包括了地下水受污染以后价值功能所发生的变化。
污染风险评价工作的发展初期,主要是将脆弱性评价与土地的利用情况叠加,而在风险灾害理论引入以后,对于污染风险的定义模式也呈现出多元化的特征。
二、地下水污染风险评价方法解构现阶段,在地下水污染风险评价领域中并不具备统一的评价方法,而且评价模型与指标体系也不一致[2]。
我国学者对地下水脆弱性评价展开了深入地研究,但将重点放在了应用和改进国外研究方法方面,且偏重于地下水本质脆弱性的评价。
通过对GIS软件的运用获取最终的评价结果。
长期以来,人类活动和污染源同样对地下水污染风险评价产生了一定的影响,所以,地下水污染风险评价工作的重要性逐渐突显出来。
以下将介绍地下水污染风险的具体评价方法,以供参考。
(一)以地下水本质脆弱性评价为基础表示地下水污染的风险所谓的地下水本质脆弱性,指的就是含水系统能够有效地抵御人类活动对于地表污染物的危害,对系统自身予以全面保护,能够将含水层抵御外来污染这一能力真实地反映出来。
Value Engineering0引言地下水作为水资源的重要组成部分,既是生态系统的子系统,也是人类社会发展的重要因素。
在我国西北地区,城市供水量50%来自于地下水[1],尤其对于地处干旱半干旱区域的卫宁平原,由于降水稀少、蒸发强烈,地表水资源相对匮乏,地下水更加重要。
卫宁平原水文地质调查工作起始于20世纪70年代,韩强强[2]针对卫宁平原水文地质条件和地下水化学特征进行了概述和简要分析。
李培月[3]研究了人类活动影响对卫宁平原地下水环境的影响。
本文结合前人研究成果,选取8个因子采用DRASTIC 法建立水质和水量的脆弱性评价模型,考虑相关因子权重进行地下水脆弱性评价和分区[4],并提出科学合理开发利用地下水的建议。
1研究区概况1.1地理位置卫宁平原位于黄河上中游,宁夏中北部(见图1)。
地理坐标介于东经105°00′00″-106°00′00″,北纬:37°20′00″-37°50′00″,总体呈带状,东西长约100km ,南北宽约2.5-14km ,面积2200km 2。
1.2气象水文据研究区2006-2018年气象观测资料,区内多年平均气温为10.54℃,平均降水量196.96mm ,平均蒸发量1773.04mm ,主要河流为黄河及其支流清水河,黄河自西向东流过研究区,区内流程约106km ,河床宽度约600m ,平均水深2-4m ,最深8.6m ,河床坡降0.7%。
1.3地质条件1.3.1地层岩性研究区发育黄河三级不对称的阶地,在阶地后缘局部地区分布有洪积扇群及冲洪积斜平原、冲湖积和风积层。
冲积层分布在黄河两岸,岩性为土黄色粉砂质粘砂土;冲洪积层分布冲积阶地后缘的局部地带,岩性主要为砂、砂砾石及粘砂土;风积层主要分布在平原区西北部,多由固———————————————————————作者简介:许广河(1973-),男,山东郓城人,本科,研究方向为地质工程。
海口地区地下水脆弱性评价本文运用GMS对海口地区深度在500m内的地下水进行数值模拟,确定该区各项水文地质参数;并在此基础上利用改进型的DRASTIC模型方法对海口地区地下水进行脆弱性评价。
为该区地下水资源开发和保护提供一定的理论基础。
标签:脆弱性;GMS;DRASTIC;模糊层次分析法(FAHP)1.前言DRASTIC模型方法由美国水井协会(NWWA)和美国环境保护局(USPEA)于1987年合作开发,是宏观尺度大范围区域地下水脆弱性评价的经验模型。
海口地区分布有大量新生代火山岩,分布面积超过研究区面积的50%。
由于玄武岩裂隙发育,降雨和地表径流可通过火山口和玄武岩裂隙直接补给较深层水,使污染物随雨水进入地下含水层的潜在可能性大。
因此,通过地下水脆弱性评价来圈画出地下水的污染敏感带,精确刻画出易于被人为活动影响的区域,对该区的水资源开发保护具有指导意义。
2.气象水文海口地区属于热带季风气候,阳光充足,雨量丰沛,多年平均气温23.8℃。
多年平均降雨量为1676.8mm,5~10月份为雨季,降雨量约占全年的78.1%,11月至翌年4月为旱季,降雨量约占全年的21.9%,多年平均蒸发量1975.7mm。
3.地质地貌海口位于海南岛东北部,地势总体呈南高北低,微向海倾。
在火山活动和江河海水长期作用下,海口地区形成以火山岩台地、河流冲积平原和滨海堆积平原为主的地貌。
研究区广泛分布侵入岩、火山岩、沉积岩和变质岩。
侵入岩分布于海口东部,约占工作区总面积的21.5%,岩石类型以中酸性的花岗岩类为主。
火山岩在海口地区广泛分布,出露面积约占总面积的约55.1%;其中古近系火山岩大部分隐伏于地下,第四系火山岩则广泛出露于地表并形成大面积的玄武岩台地和众多的火山锥。
沉积岩分布于研究区南部,约占总面积的18.5%,岩性为砂岩、凝灰质砂岩、泥质粉砂岩等。
变质岩少量分布,岩性以变质砂岩、板岩、千枚岩为主。
4.建立适合该区的地下水脆弱性评价体系①DRCETIC潜水含水层评价体系海口地区潜水整体埋深浅(大部分地区小于5m),水量丰富,除考虑包气带介质外,本次加入富水性来对含水层水量进一步量化。
基于DRASTIC模型的地下水脆弱性评价方法及应用作者:谢朝福来源:《西部资源》2016年第01期摘要:文章对地下水脆弱性的概念、脆弱性评价方法进行了介绍。
针对荆泉断块岩溶地下水的水文地质特征,选用DRASTIC方法对该地区的地下水进行了脆弱性评价,并对评价结果进行了分析。
最后,文章指出地下水脆弱性评价是地下水资源管理与保护的重要依据。
关键词:地下水脆弱性;DRASTIC方法;权重前言“地下水脆弱性”是指由于自然条件变化或人类活动影响,地下水遭受破坏的趋向和可能性,它反映了地下水对自然和(或)人类活动影响的应付能力。
地下水脆弱性一般分为固有脆弱性和特殊脆弱性。
目前地下水脆弱性评价方法主要有迭置指数法、过程数学模拟法、统计方法、模糊数学方法等几种。
过程数学模拟法和统计方法侧重于特殊脆弱性评价,模糊数学方法侧重于固有脆弱性评价,迭置指数法对于固有脆弱性和特殊脆弱性评价均适用。
迭置指数法又分为水文地质背景参数法和参数系统法。
参数系统法由美国环境保护局于1987年提出,是目前国内外地下水脆弱性评价中应用最广泛的方法,参数系统法中的DRASTIC方法采用的是一种经典的加权评分法,这种经典的加权评分法简单易行,被广泛采用于地下水脆弱性评价工作中,并取得了良好的效果。
本次研究根据荆泉断块岩溶地下水的水文地质特征和区域特色,选用DRASTIC方法,对荆泉断块岩溶地下水固有脆弱性进行评价。
1.研究区概况本区属于温带季风型大陆性气候,一般盛行风向东风和东南风,气候适宜、四季分明、雨量充沛、气温较高、光照充足、无霜期长,年均气温13.5℃,年平均降水量875mm,70%降雨多集中在6月~9月,约为612mm,其它月份年降水量约263mm。
荆泉断块岩溶水系统位于峄山断裂以东,桑村穹窿以北,包括滕州市东北部、山亭区西北部和邹城市东南部的11个乡镇,总面积约224.72km2。
荆泉断块为三面高、中间低的簸箕状地形,开口于西南部,荆河由东北——西南斜穿本区,构成了簸箕谷底。
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。
地下水环境质量评价是指对地下水环境的污染程度、调查、评价和监测,通过分析地下水的水质状况、相关污染物的分布和迁移规律等,全面评价地下水环境质量状况。
地下水是人类生活、工农业生产不可缺少的重要水资源之一,其质量直接关系到人们的生活和健康,因此地下水环境质量评价显得尤为重要。
本文将详述地下水环境质量评价的方法和优缺点,通过全面分析和讨论,帮助读者更深入地理解这一主题。
1. 传统地下水环境质量评价方法传统的地下水环境质量评价方法包括水质监测、水质分析法和水文地质条件评价法。
水质监测主要通过采集地下水样品,对各种水质指标进行监测和分析,如PH值、溶解氧、高锰酸盐指数等。
水质分析法则是通过分析地下水中的重金属、有机物、微生物等污染物的含量和分布情况,来评价地下水环境的质量状况。
水文地质条件评价法是通过分析地下水位、水文地质条件和地下水补给补偿条件等,综合评价地下水环境的质量。
优点:传统的地下水环境质量评价方法简单易行,能够对地下水环境进行初步评估和监测,有利于及时发现地下水环境污染问题。
缺点:传统的地下水环境质量评价方法只能对地下水环境进行表面性评价,无法深入分析地下水环境的污染源、迁移规律和演变趋势,评价结果的准确性和可靠性有待提高。
2. 非传统地下水环境质量评价方法随着科学技术的发展,非传统的地下水环境质量评价方法逐渐得到应用,如地球化学评价法、水文地质条件评价法和数值模拟评价法等。
地球化学评价法是通过对地下水中元素的含量和分布规律进行分析,来评价地下水环境的质量,能够深入了解地下水环境的污染源和类型。
水文地质条件评价法则是通过分析地下水补给和泉流条件、地下水流动状态和迁移规律,来评价地下水环境的质量状况。
数值模拟评价法则是通过建立地下水数值模型,模拟地下水流动和污染物迁移的规律,对地下水环境进行动态评价。
优点:非传统的地下水环境质量评价方法能够全面、深入地了解地下水环境的质量状况和污染情况,评价结果的准确性和可靠性较高。