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1、全国地下水资源及其环境问题调查评价技术要求门国发Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望全国地下水资源及其环境问题调查全国地下水资源及其环境问题调查评价技术要求系列评价技术要求系列地下水数值模拟技术要求地下水数值模拟技术要求GWI-D1地下水资源评价技术要求地下水资源评价技术要求GWI-D2地下水脆弱性评价技术要求地下水脆弱性评价技术要求GWI-D3地下水潜力评价技术要求地下水潜力评价技术要求GWI-D4地下水功能评价技术要求地下水功能评价技术要求GWI-D5地下水系统划分导
2、则地下水系统划分导则GWI-A5水文地质概念模型概化导则水文地质概念模型概化导则GWI-D8地下水资源评价技术要求地下水资源评价技术要求GWI-D21.术语与基本概念术语与基本概念1.1地下水资源地下水资源Groundwaterresources是指储存于地下岩层之中,其质和量具有一定的是指储存于地下岩层之中,其质和量具有一定的利用价值的地下水;它服从于大陆水的总循环,利用价值的地下水;它服从于大陆水的总循环,通过补给、径流、排泄的运动形式,循环交迭,通过补给、径流、排泄的运动形式,循环交迭,具有可更新等特点。以地下水开发为目的,可把具有可更新等特点。以地下水开发为目的,可把地下水资源划分为天
3、然补给资源和开采资源。地下水资源划分为天然补给资源和开采资源。1.2地下水天然补给资源量地下水天然补给资源量Naturalreplenishmentgroundwaterresources是指地下水系统中参与现代水循环和水交替,可是指地下水系统中参与现代水循环和水交替,可以恢复、更新的重力地下水。一般用现状均衡条以恢复、更新的重力地下水。一般用现状均衡条件下,地下水天然补给总量表示(不包括地下水件下,地下水天然补给总量表示(不包括地下水灌溉回归补给量)。灌溉回归补给量)。1.3地下水开采资源地下水开采资源Exploitablegroundwaterresources在一定的技术经济条件下,在不
4、至于引起严重环境地质问在一定的技术经济条件下,在不至于引起严重环境地质问题的前提下,单位时间内可以从含水层中取出的地下水水题的前提下,单位时间内可以从含水层中取出的地下水水量,常用于表征区域性的地下水开采资源。量,常用于表征区域性的地下水开采资源。1.4地下水可开采资源量地下水可开采资源量Allowablewithdrawalofgroundwater在水源地设计的开采时期内,以合理的技术经济开采方案,在水源地设计的开采时期内,以合理的技术经济开采方案,在不引起开采条件恶化和环境地质问题的前提下,单位时在不引起开采条件恶化和环境地质问题的前提下,单位时间内,可以从含水层中取出的最大水量。常用于
5、表征地下间内,可以从含水层中取出的最大水量。常用于表征地下水源地的可开采水量。水源地的可开采水量。1.5深层承压水可采储量深层承压水可采储量Exploitablestorageofdeepconfinedwater是指含水系统在地质历史时期积累、保存下来的,补给来是指含水系统在地质历史时期积累、保存下来的,补给来源较少,循环交替相对缓慢的可供利用的深层承压水。开源较少,循环交替相对缓慢的可供利用的深层承压水。开采以消耗储存量为主的显著特点。采以消耗储存量为主的显著特点。1.6生态环境需水量生态环境需水量Eco-environmentalwaterrequirement生态需水量是指维持生态系统
6、中具有生命生态需水量是指维持生态系统中具有生命的生物物体(人、畜除外)水分平衡所需的生物物体(人、畜除外)水分平衡所需要的水量。要的水量。环境需水量是指为保护和改善人类居住环环境需水量是指为保护和改善人类居住环境及其水环境所需要的水量。境及其水环境所需要的水量。1.7地下水生态水位地下水生态水位Ecologicalgroundwaterlevel地下水生态水位是指满足生态环境要求、地下水生态水位是指满足生态环境要求、不造成生态环境恶化的地下水位。不造成生态环境恶化的地下水位。2.地下水资源数量评价地下水资源数量评价2.1基本原则基本原则2.1.1本次地下水资源评价,应体现地下水资源与本次地下水
7、资源评价,应体现地下水资源与其它各方面相协调,整个社会可持续发展的新思其它各方面相协调,整个社会可持续发展的新思路,在充分分析和应用以往勘查、研究的资料和路,在充分分析和应用以往勘查、研究的资料和成果的基础上,最大限度地使用本次工作的最新成果的基础上,最大限度地使用本次工作的最新资料。资料。2.1.2地下水资源评价工作要在统一的原则、方法、地下水资源评价工作要在统一的原则、方法、标准下进行,力求规范化。既要按统一的要求,标准下进行,力求规范化。既要按统一的要求,全面展开各地区的工作,又要根据各地区具体情全面展开各地区的工作,又要根据各地区具体情况,突出当地特点。在本技术要求的前提下,各况,突出
8、当地特点。在本技术要求的前提下,各地区可根据具体情况作适当调整,但必须与技术地区可根据具体情况作适当调整,但必须与技术负责单位取得联系,共同协商后方可变更。负责单位取得联系,共同协商后方可变更。2.1.3地下水是按地下水系统分布的,因此,地下水是按地下水系统分布的,因此,地下水资源评价以地下水系统为评价单元。地下水资源评价以地下水系统为评价单元。地下水系统划分详见地下水系统划分详见GWI-A5。2.1.4地下水资源评价必须与生态环境相结地下水资源评价必须与生态环境相结合,特别是在评价地下水开采资源时,应合,特别是在评价地下水开采资源时,应以生态环境要素为约束条件。以生态环境要素为约束条件。2.
9、1.5对各地区用水量进行分析,可根据具对各地区用水量进行分析,可根据具体情况,考虑生态环境用水量。生态环境体情况,考虑生态环境用水量。生态环境需水量计算参照附件需水量计算参照附件1执行。执行。2.1.6地下水资源数量评价的水质分级以矿地下水资源数量评价的水质分级以矿化度为标准,统一规定为矿化度化度为标准,统一规定为矿化度5g/L四个等级。四个等级。淡水淡水M1g/L微咸水微咸水1g/LM5g/L已被严重污染的劣质地下水和可引发地方已被严重污染的劣质地下水和可引发地方病的地下水,需指出其所在的含水层,圈病的地下水,需指出其所在的含水层,圈出其分布范围,在文字报告中予以评价。出其分布范围,在文字报
10、告中予以评价。2.1.7评价工作充分体现评价工作充分体现“动态动态”的观点,着重分析研究的观点,着重分析研究30年来,在自然和人为因素影响下,地下水系统补给、径年来,在自然和人为因素影响下,地下水系统补给、径流、排泄条件的变化及其对地下水天然补给资源的影响,流、排泄条件的变化及其对地下水天然补给资源的影响,判断今后地下水资源可能发生的变化。判断今后地下水资源可能发生的变化。2.1.8由于地下水资源计算以地下水系统为单元,而开采量由于地下水资源计算以地下水系统为单元,而开采量则是依据行政单元则是依据行政单元(市、县等市、县等)统计的,所以,用水规划一统计的,所以,用水规划一般也是以行政单元进行编
11、制。为便于提供各种规划部门使般也是以行政单元进行编制。为便于提供各种规划部门使用,要求将新评价的地下水资源量分配到各级行政单元中,用,要求将新评价的地下水资源量分配到各级行政单元中,原则上以最小计算块段所属范围分配。若一个计算块段跨原则上以最小计算块段所属范围分配。若一个计算块段跨越两个或两个以上的行政单元,则以计算块段中的资源模越两个或两个以上的行政单元,则以计算块段中的资源模数、面积并结合当地水文地质条件进行分配。数、面积并结合当地水文地质条件进行分配。2.1.9在评价工作中,要以人为本,符合全面、协调、可持在评价工作中,要以人为本,符合全面、协调、可持续、科学发展观的新要求,为保持整个社
12、会各方面可持续续、科学发展观的新要求,为保持整个社会各方面可持续发展,全面建设小康社会提供真实可靠的科学依据。发展,全面建设小康社会提供真实可靠的科学依据。2.2地下水天然补给资源量评价地下水天然补给资源量评价2.2.1要求计算多年平均地下水天然补给资源量。要求计算多年平均地下水天然补给资源量。大气降水量系列要求延长到大气降水量系列要求延长到2003年,计算年,计算1956-2003年系列降水量的均值及其相应的降水入渗补年系列降水量的均值及其相应的降水入渗补给量。给量。2.2.2根据地下水循环和水资源转化特点,地下水根据地下水循环和水资源转化特点,地下水天然补给资源量计算采用补给量法,同时要计
13、算天然补给资源量计算采用补给量法,同时要计算排泄量,用水均衡方法进行校核。山间盆地中,排泄量,用水均衡方法进行校核。山间盆地中,盆地内的地下水补给量基本上等于排入河流的总盆地内的地下水补给量基本上等于排入河流的总地下径流量时,可根据流出盆地的各个河流流量地下径流量时,可根据流出盆地的各个河流流量过程线分割出的地下径流量,统计出盆地的地下过程线分割出的地下径流量,统计出盆地的地下水天然补给资源量。水天然补给资源量。地下水补给项一般包括:大气降水补给量、河流地下水补给项一般包括:大气降水补给量、河流渗漏补给量、渠道渗漏补给量、库塘渗漏补给量、渗漏补给量、渠道渗漏补给量、库塘渗漏补给量、洪水渗漏补给
14、量、地表水灌溉渗漏补给量、侧向洪水渗漏补给量、地表水灌溉渗漏补给量、侧向径流补给量、越流补给量、人工回灌量等。径流补给量、越流补给量、人工回灌量等。地下水排泄项一般包括:地下水开采量、潜水蒸地下水排泄项一般包括:地下水开采量、潜水蒸发量、侧向流出量、泉水溢出量、越流流出量、发量、侧向流出量、泉水溢出量、越流流出量、向河湖排泄量等。向河湖排泄量等。地下水灌溉回归补给量是地下水资源的重复利用地下水灌溉回归补给量是地下水资源的重复利用量,其天然补给资源中不再列入。鉴于地下水均量,其天然补给资源中不再列入。鉴于地下水均衡计算和开采资源计算中要考虑地下水灌溉回归衡计算和开采资源计算中要考虑地下水灌溉回归
15、补给量,故须将回归量单独列出。补给量,故须将回归量单独列出。2.2.3本次地下水资源量评价要求采用本次调查的本次地下水资源量评价要求采用本次调查的最新资料及数据进行计算,除上述降水量要延长最新资料及数据进行计算,除上述降水量要延长系列外,其他相关数据,如开采量、河川径流量、系列外,其他相关数据,如开采量、河川径流量、渠道引水量、灌溉面积、灌溉定额、地下水位埋渠道引水量、灌溉面积、灌溉定额、地下水位埋深等都必须采用深等都必须采用2000年以后的新资料。年以后的新资料。地下水矿地下水矿化度分级、勘察孔及实验资料也要利用近年的新化度分级、勘察孔及实验资料也要利用近年的新资料。行政区边界、国界要采用项
16、目组统一提供资料。行政区边界、国界要采用项目组统一提供的地理底图。的地理底图。2.2.4对于一些研究程度比较高、资料比较丰富、对于一些研究程度比较高、资料比较丰富、资料系列比较长的地区,一般都建立过模型,这资料系列比较长的地区,一般都建立过模型,这类地区可以参考模拟计算所建立的地下水均衡式类地区可以参考模拟计算所建立的地下水均衡式和分项补给量,并根据近和分项补给量,并根据近30年地下水补给、径流、年地下水补给、径流、排泄条件的变化,对补给项作适当的修正。排泄条件的变化,对补给项作适当的修正。2.2.5本次地下水资源评价要以动态的观点分析研本次地下水资源评价要以动态的观点分析研究各级地下水系统在
17、自然和人为因素(大型水利究各级地下水系统在自然和人为因素(大型水利工程建设、联合调度等影响日益显著)影响下,工程建设、联合调度等影响日益显著)影响下,引起的地下水补给、径流、排泄条件的改变。在引起的地下水补给、径流、排泄条件的改变。在此基础上,对相应水文地质参数进行修改和补充,此基础上,对相应水文地质参数进行修改和补充,利用修改后的水文地质参数来评价地下水各个补利用修改后的水文地质参数来评价地下水各个补给项和排泄项。给项和排泄项。根据各地实际情况,对以下问题进行着重分析研根据各地实际情况,对以下问题进行着重分析研究:究:(1)降水量年际变化及对地下水补给的影响。降)降水量年际变化及对地下水补给
18、的影响。降水量资料延长到水量资料延长到2003年,对降水观测点上的资料年,对降水观测点上的资料进行计算处理,取得各区面状年降水量,分析降进行计算处理,取得各区面状年降水量,分析降水量多年变化规律、有无增加或减少趋势,降水水量多年变化规律、有无增加或减少趋势,降水量多年丰、枯变化周期,量多年丰、枯变化周期,20世纪世纪90年代处于降水年代处于降水丰、平、枯变化的何种状态;应用延长的降水系丰、平、枯变化的何种状态;应用延长的降水系列计算列计算1956-2003年降水均值;年降水均值;(2)20世纪世纪70年代、年代、80年代、年代、90年代由于大型水库工程,年代由于大型水库工程,地表水、地下水调蓄
19、、移民搬迁等影响下河流径流量、渠地表水、地下水调蓄、移民搬迁等影响下河流径流量、渠道引水量有何变化,渠道衬砌工程、渠道利用系数有何变道引水量有何变化,渠道衬砌工程、渠道利用系数有何变化,这些变化对地下水补给有何影响;化,这些变化对地下水补给有何影响;(3)井灌、渠灌面积及其分布、灌溉定额、灌水次数、)井灌、渠灌面积及其分布、灌溉定额、灌水次数、灌溉方式有何变化,这些变化对地下水补给有何影响;灌溉方式有何变化,这些变化对地下水补给有何影响;(4)地下水开采后,引起的包气带厚度和水位变动带岩)地下水开采后,引起的包气带厚度和水位变动带岩性的变化,这种变化对地下水垂向渗漏补给有何影响;性的变化,这种
20、变化对地下水垂向渗漏补给有何影响;(5)地下水开采量较大、历史较长的地区,如河北平原、)地下水开采量较大、历史较长的地区,如河北平原、关中盆地、银川一河套平原、下辽河平原、北京平原区、关中盆地、银川一河套平原、下辽河平原、北京平原区、武威一民勤盆地、天山北麓山前绿洲、苏锡常以及一些以武威一民勤盆地、天山北麓山前绿洲、苏锡常以及一些以地下水供水为主的城市,建议用近地下水供水为主的城市,建议用近30年来降水量、地下水年来降水量、地下水资源量、开采量、地下水水位的多年动态资料,并进行对资源量、开采量、地下水水位的多年动态资料,并进行对比分析;比分析;(6)农业种植结构、种植技术及其改变对潜水)农业种
21、植结构、种植技术及其改变对潜水(或浅层地下水或浅层地下水)补给和蒸发的影响;补给和蒸发的影响;(7)不同岩性、不同埋深,有植被和无植被条件)不同岩性、不同埋深,有植被和无植被条件下,地下水蒸发的比较;下,地下水蒸发的比较;(8)总结和分析以往和近年调查研究成果,重新)总结和分析以往和近年调查研究成果,重新认识山区对平原侧向补给的机理和补给量;认识山区对平原侧向补给的机理和补给量;(9)开采条件下,相邻含水层水力联系的变化,)开采条件下,相邻含水层水力联系的变化,以及对地下水资源量和水质的影响;以及对地下水资源量和水质的影响;(10)海水入侵、劣质水侵染、地下水严重污染)海水入侵、劣质水侵染、地
22、下水严重污染对地下水资源量的影响。对地下水资源量的影响。2.2.6水文地质参数修正应注意的问题水文地质参数修正应注意的问题地下水资源计算中主要涉及的参数有降水入渗系地下水资源计算中主要涉及的参数有降水入渗系数、水位变动带岩层给水度,河渠水渗漏系数,数、水位变动带岩层给水度,河渠水渗漏系数,灌溉水回渗系数,潜水蒸发极限埋深,含水层导灌溉水回渗系数,潜水蒸发极限埋深,含水层导水系数、含水层和弱透水层渗透系数和贮水系数水系数、含水层和弱透水层渗透系数和贮水系数以及越流系数等。以及越流系数等。由于各地地下水开发利用情况和研究程度差别较由于各地地下水开发利用情况和研究程度差别较大,根据地下水补给、排泄的
23、变化适当调整参数。大,根据地下水补给、排泄的变化适当调整参数。采取不同试验方法、不同计算方法所取得的水文采取不同试验方法、不同计算方法所取得的水文地质参数会有差异,要认真作分析,选取接近真地质参数会有差异,要认真作分析,选取接近真实的数据。实的数据。(1)降水入渗补给系数()降水入渗补给系数(a)降水入渗系数(降水入渗系数(a)的取值与年降水量大小及年内变化特)的取值与年降水量大小及年内变化特点、地下水埋深变化、包气带岩性、地形地貌等因素有关,点、地下水埋深变化、包气带岩性、地形地貌等因素有关,有条件的地区,应用观测资料计算,建立降水量(有条件的地区,应用观测资料计算,建立降水量(P)降水入渗
24、系数(降水入渗系数(a)、地下水埋深()、地下水埋深(h)降水入渗系数降水入渗系数(a)关系曲线,以使参数的取值更为合理。)关系曲线,以使参数的取值更为合理。(2)地表水灌溉入渗补给系数)地表水灌溉入渗补给系数地表水灌溉入渗补给系数的大小取决于灌溉定额、灌溉次地表水灌溉入渗补给系数的大小取决于灌溉定额、灌溉次数、包气带岩性结构和厚度等。可在春、夏季节,建立田数、包气带岩性结构和厚度等。可在春、夏季节,建立田间临时观测点并取得实测数据。间临时观测点并取得实测数据。(3)给水度)给水度(u)地下水资源研究应用的给水度是指水位变动过程中释放的地下水资源研究应用的给水度是指水位变动过程中释放的水量,与
25、室内试验取得的数据其物理意义有所区别,因此水量,与室内试验取得的数据其物理意义有所区别,因此尽可能应用野外抽水试验和动态资料计算的给水度。尽可能应用野外抽水试验和动态资料计算的给水度。(4)渗透系数()渗透系数(K)和导水系数()和导水系数(T)小口径勘探孔抽水试验资料计算取得的渗小口径勘探孔抽水试验资料计算取得的渗透系数值,对山前粗颗粒岩性来说一般偏透系数值,对山前粗颗粒岩性来说一般偏小,可以参考类似岩性地区供水孔抽水资小,可以参考类似岩性地区供水孔抽水资料加以修正。料加以修正。(5)渠道渗漏补给系数、河流渗漏系数)渠道渗漏补给系数、河流渗漏系数由于上、下河(渠)断面流量差的方法,由于上、下
26、河(渠)断面流量差的方法,往往误差较大,有条件的地方应注意收集往往误差较大,有条件的地方应注意收集和分析河渠岸边附近井水位的变化,进行和分析河渠岸边附近井水位的变化,进行系数计算和分析。系数计算和分析。2.3地下水开采资源评价地下水开采资源评价2.3.1地下水开采资源评价中应考虑的主要地下水开采资源评价中应考虑的主要环境制约因素环境制约因素2.3.1.1地下水开采过程的环境制约因素地下水开采过程的环境制约因素(1)根据以往工作基础,主要考虑区域水)根据以往工作基础,主要考虑区域水位下降、地面沉降、塌陷、地裂缝和土壤位下降、地面沉降、塌陷、地裂缝和土壤盐渍化、海水入侵、水质恶化与地下水开盐渍化、
27、海水入侵、水质恶化与地下水开采的相互制约关系;采的相互制约关系;(2)以地下水生态水位埋深为指标,作为潜水(或浅层)以地下水生态水位埋深为指标,作为潜水(或浅层地下水)开采的主要约束条件,可根据各地区的具体情况地下水)开采的主要约束条件,可根据各地区的具体情况对指标定量确定。总结以往某些典型的地区研究成果,建对指标定量确定。总结以往某些典型的地区研究成果,建议如下:议如下:防治土壤盐渍化区,地下水生态水位埋深约束为大于或防治土壤盐渍化区,地下水生态水位埋深约束为大于或等于等于22.5米;米;防治土地沙化草旬分布区,地下水生态水位埋深约束为防治土地沙化草旬分布区,地下水生态水位埋深约束为小于或等
28、于小于或等于34米;米;防治土地沙化乔、灌木分布区,地下水生态水位埋深约防治土地沙化乔、灌木分布区,地下水生态水位埋深约束条件为小于或等于束条件为小于或等于8米;米;(3)对地下水原本埋藏较深或近年来地下水位不断下降)对地下水原本埋藏较深或近年来地下水位不断下降的地区,地下水开采的约束条件为水位不再继续下降并在的地区,地下水开采的约束条件为水位不再继续下降并在技术上要保持新的地区性水位动态平衡;技术上要保持新的地区性水位动态平衡;(4)脆弱生态环境整治区,应严格调整和控制潜水开采,)脆弱生态环境整治区,应严格调整和控制潜水开采,恢复生态水位。恢复生态水位。2.3.1.2地下水开采方式与取水建筑
29、物布局对地下水开采资地下水开采方式与取水建筑物布局对地下水开采资源量的影响源量的影响地下水的开采一般有水源地集中开采利用和区域性分散开地下水的开采一般有水源地集中开采利用和区域性分散开采利用两大类方式。从我国地下水开采利用总的情况来看,采利用两大类方式。从我国地下水开采利用总的情况来看,是以分散开采利用为主的(占开采量的是以分散开采利用为主的(占开采量的90)。因此,对)。因此,对地下水开采资源量评价,不能忽视地下水这种分散开采利地下水开采资源量评价,不能忽视地下水这种分散开采利用的特点和供水能力。用的特点和供水能力。2.3.1.3技术和社会经济约束因素技术和社会经济约束因素按照按照GB152
30、1894地下水资源分类分级标准中有尚难开地下水资源分类分级标准中有尚难开采的类型,通过技术进步是可以开采的。如:埋藏较深的采的类型,通过技术进步是可以开采的。如:埋藏较深的地下水,通过深井泉的改造可以开采;又如:水质较差的地下水,通过深井泉的改造可以开采;又如:水质较差的地下水,通过先进的处理方法,达到不同目的使用标准。地下水,通过先进的处理方法,达到不同目的使用标准。但是,使用这些技术,要考虑到经济合理、不致造成水价但是,使用这些技术,要考虑到经济合理、不致造成水价太高用户不能承受的社会问题。因此,地下水开采资源必太高用户不能承受的社会问题。因此,地下水开采资源必须考虑技术和社会经济因素。须
31、考虑技术和社会经济因素。2.3.1.4地下水水质对地下水开采利用的影响因素地下水水质对地下水开采利用的影响因素水质评价是地下水资源评价的重要组成部分,是水质评价是地下水资源评价的重要组成部分,是地下水开采资源评价的重要依据。因此,必须考地下水开采资源评价的重要依据。因此,必须考虑水质的组成,尤其是可造成供水安全和环境影虑水质的组成,尤其是可造成供水安全和环境影响的水质问题。响的水质问题。2.3.2地下水开采资源评价方法地下水开采资源评价方法2.3.2.1重点地区地下水开采资源量计算方法重点地区地下水开采资源量计算方法在有代表性的重点地区,如河北平原、甘肃武威在有代表性的重点地区,如河北平原、甘
32、肃武威一民勤盆地、天山北麓阜康一奎屯山前绿洲地区,一民勤盆地、天山北麓阜康一奎屯山前绿洲地区,可用近十年以上资料系列,考虑环境因素(地下可用近十年以上资料系列,考虑环境因素(地下水生态水位等)的约束,可采用地下水水流数值水生态水位等)的约束,可采用地下水水流数值模型计算开采资源量。模型计算开采资源量。2.3.2.2一般地区地下水开采资源量计算方法一般地区地下水开采资源量计算方法(1)含水层开采条件比较好、开采程度比较高的)含水层开采条件比较好、开采程度比较高的平原地区,用补给量减去不可夺取的消耗量作为平原地区,用补给量减去不可夺取的消耗量作为开采资源量;开采资源量;(2)在富水地段,以往已经完
33、成的选定开采方案)在富水地段,以往已经完成的选定开采方案条件下,通过模型计算的开采资源量;条件下,通过模型计算的开采资源量;(3)有长期地下水动态观测资料地区,根据)有长期地下水动态观测资料地区,根据QS曲线分析,利用曲线分析,利用QS观测资料建立一元一次方观测资料建立一元一次方程组和二元一次方程组,确定不同水位降深程组和二元一次方程组,确定不同水位降深(S)下下的地下水开采资源量;的地下水开采资源量;(4)开采和观测历史较长的地区,采用地下水水)开采和观测历史较长的地区,采用地下水水位变幅稳定时段的开采量作为开采资源量;位变幅稳定时段的开采量作为开采资源量;(5)群井抽水试验或较长时间的单井
34、开采抽水试)群井抽水试验或较长时间的单井开采抽水试验所取得的开采资源量;验所取得的开采资源量;(6)研究程度较差、资料较少地区,用现状开采)研究程度较差、资料较少地区,用现状开采量加上规划水源地开采资源量近似计算;量加上规划水源地开采资源量近似计算;(7)用代表性地区取得的开采系数,类比用到相)用代表性地区取得的开采系数,类比用到相似地区计算开采资源量;似地区计算开采资源量;(8)山间盆地地下水开采资源评价,大多是针对)山间盆地地下水开采资源评价,大多是针对局部供水水源地进行。可采用试验开采法确定开局部供水水源地进行。可采用试验开采法确定开采资源;也可根据一定的设计降深并采用影响半采资源;也可
35、根据一定的设计降深并采用影响半径法计算断面流量作为开采资源;还可根据已开径法计算断面流量作为开采资源;还可根据已开采的资料用开采模数比拟法推算开采资源。采的资料用开采模数比拟法推算开采资源。2.4深层承压水可采储量评价深层承压水可采储量评价深层承压水组成包括少量的补给量、弹性释放量、深层承压水组成包括少量的补给量、弹性释放量、弱透水层被压缩释放量、越流补给量。由于各地弱透水层被压缩释放量、越流补给量。由于各地地下水勘察研究、开采利用程度差异极大,一些地下水勘察研究、开采利用程度差异极大,一些理论和实际问题都尚有待解决,因此,应根据本理论和实际问题都尚有待解决,因此,应根据本地区情况提供精度不同
36、的深层承压水可采储量,地区情况提供精度不同的深层承压水可采储量,并在今后调查和开发利用实践中,不断修正完善。并在今后调查和开发利用实践中,不断修正完善。2.4.1评价要包括勘查(钻探、物探)深度内揭露评价要包括勘查(钻探、物探)深度内揭露的所有深层淡水承压含水层。的所有深层淡水承压含水层。2.4.2研究程度高,具有非稳定流抽水试验资料地研究程度高,具有非稳定流抽水试验资料地区,要求对各个深层承压含水层的容积储存量、区,要求对各个深层承压含水层的容积储存量、侧向补给量、弹性释放量、弱透水层被压缩释放侧向补给量、弹性释放量、弱透水层被压缩释放量、越流量逐项分别计算。量、越流量逐项分别计算。2.4.
37、3对于研究和开采程度都比较高,并具有较长对于研究和开采程度都比较高,并具有较长时间观测资料地区,要求建立模型计算深层承压时间观测资料地区,要求建立模型计算深层承压水可采储量。水可采储量。2.4.4对于缺乏非稳定流抽水试验资料地区,可利对于缺乏非稳定流抽水试验资料地区,可利用钻孔单位涌水量,采用平均布井法计算深层承用钻孔单位涌水量,采用平均布井法计算深层承压水可采储量。但须注意在确定井距和井密度时,压水可采储量。但须注意在确定井距和井密度时,要考虑水文地质条件和当地对水的需求等。要考虑水文地质条件和当地对水的需求等。2.4.5深层承压水可采储量评价要考虑环境约束,深层承压水可采储量评价要考虑环境
38、约束,根据国内外经验,一般以地面沉降作为约束条件,根据国内外经验,一般以地面沉降作为约束条件,即以每年地面沉降量和总地面沉降量作为水头允即以每年地面沉降量和总地面沉降量作为水头允许下降的约束条件,进而依据水头允许下降计算许下降的约束条件,进而依据水头允许下降计算可采储量。由于各地水文地质条件差异,确定统可采储量。由于各地水文地质条件差异,确定统一的地面沉降标准不科学,原则上要求各地根据一的地面沉降标准不科学,原则上要求各地根据实际情况确定。实际情况确定。3.地下水质量评价地下水质量评价地下水质量评价是地下水资源评价的主要地下水质量评价是地下水资源评价的主要内容,为保护地下水资源,防止和控制地内
39、容,为保护地下水资源,防止和控制地下水污染,科学合理地开发地下水资源,下水污染,科学合理地开发地下水资源,保障人民身体健康,促进经济建设,制定保障人民身体健康,促进经济建设,制定国民经济可持续发展战略提供决策依据。国民经济可持续发展战略提供决策依据。3.1评价原则评价原则3.1.1在系统总结以往水文地质普查、勘探在系统总结以往水文地质普查、勘探和地下水开发研究以及地下水环境质量监和地下水开发研究以及地下水环境质量监测所取得的资料和成果的基础上,充分利测所取得的资料和成果的基础上,充分利用本次工作取得的地下水检测实验数据,用本次工作取得的地下水检测实验数据,对地下水质量现状作出客观的评价。对地下
40、水质量现状作出客观的评价。3.1.2要紧密配合地下水资源量的评价工作,要紧密配合地下水资源量的评价工作,确保工作目标、评价对象以及结论和决策确保工作目标、评价对象以及结论和决策意见的一致性。意见的一致性。3.1.3要以系统的观点即动态、辩证统一的要以系统的观点即动态、辩证统一的观点设计和开展研究工作。观点设计和开展研究工作。3.1.4充分利用以往地下水环境质量调查和长期监充分利用以往地下水环境质量调查和长期监测资料,在查明地下水质量背景的基础上,对地测资料,在查明地下水质量背景的基础上,对地下水水质进行分类。下水水质进行分类。3.1.5评价中重视采用先进的评价方法和计算机技评价中重视采用先进的
41、评价方法和计算机技术,力求使评价结果准确、客观,便于决策者理术,力求使评价结果准确、客观,便于决策者理解和使用。解和使用。3.1.6在强调地区性特点即研究程度差异的同时,在强调地区性特点即研究程度差异的同时,按统一标准和要求进行评价。按统一标准和要求进行评价。3.1.7重视人类活动对地下水质量影响作用。重视人类活动对地下水质量影响作用。3.1.8在评价中充分考虑以往的工作基础,充分利在评价中充分考虑以往的工作基础,充分利用以往的相关成果,要重视和遵守各种水质评价用以往的相关成果,要重视和遵守各种水质评价标准和评价方法。标准和评价方法。3.2地下水水质评价地下水水质评价地下水水质评价是地下水资源
42、评价的中心地下水水质评价是地下水资源评价的中心工作,是进行地下水开采资源评价和供水工作,是进行地下水开采资源评价和供水安全论证的基础。安全论证的基础。本次评价的方法按照地下水质量标准本次评价的方法按照地下水质量标准(GB/T14848-93)制定。)制定。3.2.1地下水质量分类地下水质量分类地下水质量标准(地下水质量标准(GB/T14848-93)依据我)依据我国地下水水质现状,参照生活饮用水、工国地下水水质现状,参照生活饮用水、工业、农业用水水质要求,将地下水质量划业、农业用水水质要求,将地下水质量划分为五类。分为五类。类类主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。主要反映地下水化学组分的天
43、然低背景含量。适用于各种用途。适用于各种用途。类类主要反映地下水化学组分的天然背景含量。主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。适用于各种用途。类类以人体健康基准值为依据。主要适用于集中以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。式生活饮用水水源及工、农业用水。类类以农业和工业用水要求为依据。除适用于农以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外,适当处理后可作生活饮用业和部分工业用水外,适当处理后可作生活饮用水。水。类类不宜饮用,其他用水可根据使用目的选用。不宜饮用,其他用水可根据使用目的选用。地地下下水水质质量量分分类类指指标标3.2.2
44、地下水质量评价方法地下水质量评价方法3.2.2.1单项参数评价方法单项参数评价方法单项参数评价按本标准分类指标划分为单项参数评价按本标准分类指标划分为5类,类,不同类别标准值相同时,从优不从劣。不同类别标准值相同时,从优不从劣。例:挥发性酚类例:挥发性酚类、类标准值均为类标准值均为0.001mg/L,若水质分析结果为,若水质分析结果为0.001mg/L时,应定为时,应定为类,不定为类,不定为类。类。3.2.2.2多项综合参数评价方法多项综合参数评价方法采用加附注的评分法。参加评分的项目不少于以下规定的采用加附注的评分法。参加评分的项目不少于以下规定的监测项目:监测项目:pH、氨氮、硝酸盐、亚硝
45、酸盐、挥发性酚类、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、挥发性酚类、氰化物、砷、汞、铬氰化物、砷、汞、铬(六价六价)、总硬度、铅、氟、镉、铁、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、总溶解性固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大锰、总溶解性固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物、大肠菌群,以及反映研究区主要水质问题的其它项目,不包肠菌群,以及反映研究区主要水质问题的其它项目,不包括细菌学指标。评价步骤:括细菌学指标。评价步骤:(1)首先进行各单项组分评价,划分组分所属质量类别;)首先进行各单项组分评价,划分组分所属质量类别;(2)对各类别按下列规定分别确定单项组分评价分值)对各类别按下列规定分别确定单项组分评价分值Fi;(
46、3)计算综合评价分值)计算综合评价分值F;(4)根据)根据F值,按地下水质量分级表划分地下水质量级别,值,按地下水质量分级表划分地下水质量级别,再将细菌学指标评价类别注在级别定名之后。再将细菌学指标评价类别注在级别定名之后。单项组分评价分值单项组分评价分值Fi表表地下水质量分级表地下水质量分级表地下水脆弱性评价技术要求地下水脆弱性评价技术要求GWI-D31.术语与基本概念术语与基本概念1.1地下水脆弱性地下水脆弱性Groundwatervulnerability地下水脆弱性是指地下水系统对人类和(或)自然的敏感地下水脆弱性是指地下水系统对人类和(或)自然的敏感性。地下水脆弱性一般分为固有脆弱性
47、和特殊脆弱性。性。地下水脆弱性一般分为固有脆弱性和特殊脆弱性。1.2地下水固有脆弱性地下水固有脆弱性Groundwaterintrinsicvulnerability固有脆弱性是指在天然状态下含水层对污染所表现的内部固有脆弱性是指在天然状态下含水层对污染所表现的内部固有的敏感属性。它不考虑污染源或污染物的性质和类型,固有的敏感属性。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。是静态、不可变和人为不可控制的。1.3地下水特殊脆弱性地下水特殊脆弱性Groundwaterspecificvulnerability特殊脆弱性是含水层对特定的污染物或人类活动所表现的特殊脆弱性是含
48、水层对特定的污染物或人类活动所表现的敏感属性。它与污染源和人类活动有关,是动态、可变和敏感属性。它与污染源和人类活动有关,是动态、可变和人为可控制的。人为可控制的。2.总总则则2.1目的与任务目的与任务(1)为合理利用土地、有效保护地下水资源,防)为合理利用土地、有效保护地下水资源,防止地下水污染,开展地下水脆弱性评价;止地下水污染,开展地下水脆弱性评价;(2)在资料收集、野外调查测试、资料整理分析)在资料收集、野外调查测试、资料整理分析的基础上,开展我国主要城市地下水脆弱性评价的基础上,开展我国主要城市地下水脆弱性评价工作,区别不同地区地下水的脆弱程度,判定研工作,区别不同地区地下水的脆弱程
49、度,判定研究区地质环境对人类生存与发展的适宜性,为地究区地质环境对人类生存与发展的适宜性,为地下水可持续利用和环境保护提供决策依据;下水可持续利用和环境保护提供决策依据;(3)从地下水固有脆弱性方面评价,进行地下水)从地下水固有脆弱性方面评价,进行地下水脆弱性分级分区,为各级政府在土地利用和地下脆弱性分级分区,为各级政府在土地利用和地下水保护的决策和规划上提供合理建议。水保护的决策和规划上提供合理建议。2.2基本原则基本原则(1)地下水脆弱性评价以定性分析为主、定量化)地下水脆弱性评价以定性分析为主、定量化为辅,并阐明脆弱性分区情况;为辅,并阐明脆弱性分区情况;(2)地下水脆弱性评价以评价单元
50、为基础,借助)地下水脆弱性评价以评价单元为基础,借助计算机程序进行脆弱性评价,得出评价单元的脆计算机程序进行脆弱性评价,得出评价单元的脆弱性,进而编制脆弱性图件;弱性,进而编制脆弱性图件;(3)由于各个地区气候条件,地下水形成、分布、)由于各个地区气候条件,地下水形成、分布、埋藏和补给条件,地下水循环系统空间结构等都埋藏和补给条件,地下水循环系统空间结构等都各具有地域特点,对所涉及的参数的获取方法和各具有地域特点,对所涉及的参数的获取方法和计算方法的选择要充分考虑各个地区的实际情况,计算方法的选择要充分考虑各个地区的实际情况,做到因地制宜;而且地下水脆弱性评价的指标体做到因地制宜;而且地下水脆
51、弱性评价的指标体系及权重需要通过各自的典型区示范研究和专家系及权重需要通过各自的典型区示范研究和专家经验确定。本技术要求所提供的只是通用性例证;经验确定。本技术要求所提供的只是通用性例证;(4)为证明地下水脆弱性评价正确与否,)为证明地下水脆弱性评价正确与否,应选择典型地区进行野外验证;应选择典型地区进行野外验证;(5)地下水脆弱性评价成果力求通俗易懂,)地下水脆弱性评价成果力求通俗易懂,简洁美观,并结合地方政府需求与经济社简洁美观,并结合地方政府需求与经济社会发展规划提出合理、有效的污染防治建会发展规划提出合理、有效的污染防治建议和水资源保护措施;议和水资源保护措施;(6)地下水脆弱性评价应
52、在研究程度较高)地下水脆弱性评价应在研究程度较高的城镇及主要工农业基地进行,比例尺不的城镇及主要工农业基地进行,比例尺不小于小于1/10万;万;(7)本技术要求只规定地下水固有脆弱性)本技术要求只规定地下水固有脆弱性评价。评价。3.地下水脆弱性的分类地下水脆弱性的分类3.1地下水固有脆弱性地下水固有脆弱性3.1.1影响地下水固有脆弱性的主要因素影响地下水固有脆弱性的主要因素(1)补给量)补给量补给量作为地下水固有脆弱性评价的主要赋值指标,通过野外调查、水补给量作为地下水固有脆弱性评价的主要赋值指标,通过野外调查、水均衡方法或遥感图像来计算。影响补给量的气象参数主要有降水量、蒸均衡方法或遥感图像
53、来计算。影响补给量的气象参数主要有降水量、蒸发量、温度。发量、温度。(2)土壤介质)土壤介质主要考虑土壤的结构、构造、厚度和有机质、粘土含量和土壤含水量等。主要考虑土壤的结构、构造、厚度和有机质、粘土含量和土壤含水量等。(3)包气带)包气带包气带的特征和它的潜在吸附、降解能力对确定地下水脆弱性程度起决包气带的特征和它的潜在吸附、降解能力对确定地下水脆弱性程度起决定性作用。评价中涉及到的主要参数为厚度、岩性和垂直渗透性。定性作用。评价中涉及到的主要参数为厚度、岩性和垂直渗透性。(4)饱和带)饱和带主要考虑含水层的类型和形状、孔隙度、渗透系数、储存特性、传递系主要考虑含水层的类型和形状、孔隙度、渗
54、透系数、储存特性、传递系数、地下水流方向等。尤其要特别强调渗透系数的重要性。数、地下水流方向等。尤其要特别强调渗透系数的重要性。3.1.2影响地下水固有脆弱性的次要因素影响地下水固有脆弱性的次要因素次要因素包括地形、地表水和下伏含水层特性。次要因素包括地形、地表水和下伏含水层特性。3.2地下水特殊脆弱性地下水特殊脆弱性特殊脆弱性是根据污染物对地下水系特殊脆弱性是根据污染物对地下水系统的危害来评价的。主要包括的参数统的危害来评价的。主要包括的参数有污染物在非饱和带的运移时间、在有污染物在非饱和带的运移时间、在含水层中的滞留时间以及相对于单一含水层中的滞留时间以及相对于单一污染物性质的土岩地下水系
55、统的污染物性质的土岩地下水系统的稀释能力。地下水的特殊脆弱性评价稀释能力。地下水的特殊脆弱性评价主要是进行系统的污染风险评价。主要是进行系统的污染风险评价。3.2.1影响地下水特殊脆弱性的首要要素影响地下水特殊脆弱性的首要要素影响地下水特殊脆弱性的首要要素是土壤、包气影响地下水特殊脆弱性的首要要素是土壤、包气带和含水层降解单一污染物的能力。带和含水层降解单一污染物的能力。3.2.2影响地下水特殊脆弱性的次要要素影响地下水特殊脆弱性的次要要素影响地下水特殊脆弱性涉及的次要要素是土地利影响地下水特殊脆弱性涉及的次要要素是土地利用(人为作用)和人口密度。在人为影响下的农用(人为作用)和人口密度。在人
56、为影响下的农业、工业、居住区及天然状态下的林地、未开垦业、工业、居住区及天然状态下的林地、未开垦的草场、无人山区区域存在着重要的差异。人口的草场、无人山区区域存在着重要的差异。人口越密、经济技术活动强度越大的地区,地下水遭越密、经济技术活动强度越大的地区,地下水遭受污染的可能性越大。受污染的可能性越大。4.地下水脆弱性评价步骤地下水脆弱性评价步骤4.1评价单元的划分评价单元的划分4.1.1评价单元划分方法评价单元划分方法(1)按照自然地理单元、行政区划单元或经济开)按照自然地理单元、行政区划单元或经济开发(土地利用)单元等一定的标准将整个评价区发(土地利用)单元等一定的标准将整个评价区划分成有
57、限数量的自然评价单元;划分成有限数量的自然评价单元;(2)抛开自然边界,将之剖分成数量众多但形状)抛开自然边界,将之剖分成数量众多但形状和大小都相同的网格单元。剖分单元间距可根据和大小都相同的网格单元。剖分单元间距可根据评价区域的大小、数据资料丰富程度、评价区的评价区域的大小、数据资料丰富程度、评价区的复杂程度以及评价精度要求来确定,并可根据实复杂程度以及评价精度要求来确定,并可根据实际情况在复杂地段加密。际情况在复杂地段加密。4.1.2评价单元编号原则评价单元编号原则(1)同一区域单元编号应该连续;)同一区域单元编号应该连续;(2)评价单元编号不能重复。)评价单元编号不能重复。4.2数据获取
58、及预处理数据获取及预处理4.2.1所涉及的参数及相关要求所涉及的参数及相关要求本技术要求推荐采用基于本技术要求推荐采用基于DRASTIC的模糊评价模的模糊评价模型来评价地下水脆弱性。基于型来评价地下水脆弱性。基于DRASTIC的模糊评的模糊评价模型是将以下每个参数分成几个区间,每个区价模型是将以下每个参数分成几个区间,每个区间都赋以一个分值,而每个参数赋以一个权重,间都赋以一个分值,而每个参数赋以一个权重,运用模糊评价模型评价地下水的脆弱性。评价单运用模糊评价模型评价地下水的脆弱性。评价单元各指标特征值的选取按照附件元各指标特征值的选取按照附件1执行。执行。4.2.1.1含水层埋深含水层埋深D
59、(DepthtoWater)如果是潜水含水层,由地下水位确定含水如果是潜水含水层,由地下水位确定含水层埋深;如果是承压含水层,则取承压含层埋深;如果是承压含水层,则取承压含水层顶板为含水层埋深。单位统一为水层顶板为含水层埋深。单位统一为m。4.2.1.2净补给量净补给量R(NetRecharge)净补给量主要来源于降雨量,可用降雨量净补给量主要来源于降雨量,可用降雨量减去地表径流量和蒸散量来估算净补给量,减去地表径流量和蒸散量来估算净补给量,或者用降水入渗系数计算。单位统一为或者用降水入渗系数计算。单位统一为mm。4.2.1.3含水层介质类型含水层介质类型A(AquiferMedia)本技术要
60、求中将含水层介质分为以下本技术要求中将含水层介质分为以下10类:类:块状页岩块状页岩裂隙发育非常轻微变质岩或火成岩裂隙发育非常轻微变质岩或火成岩裂隙中等发育变质岩或火成岩裂隙中等发育变质岩或火成岩风化变质岩或火成岩风化变质岩或火成岩裂隙非常发育变质岩或火成岩,冰碛层裂隙非常发育变质岩或火成岩,冰碛层块状砂岩、块状灰岩块状砂岩、块状灰岩层状砂岩、灰岩及页岩序列层状砂岩、灰岩及页岩序列砂砾岩砂砾岩玄武岩玄武岩岩溶灰岩岩溶灰岩4.2.1.4土壤介质类型土壤介质类型S(SoilMedia)本技术要求所指土壤层通常为距地表平均厚度本技术要求所指土壤层通常为距地表平均厚度2m或小于或小于2m的地表风化层。
61、在此,土壤介质分为以下的地表风化层。在此,土壤介质分为以下10类:类:非胀缩和非凝聚性粘土非胀缩和非凝聚性粘土垃圾垃圾粘土质亚粘土粘土质亚粘土粉砾质亚粘土粉砾质亚粘土亚粘土亚粘土砾质亚粘土砾质亚粘土胀缩或凝聚性粘土胀缩或凝聚性粘土泥炭泥炭砂砂砾砾4.2.1.5地形坡度地形坡度T(Topography)单位统一为单位统一为。4.2.1.6渗流区介质类型渗流区介质类型I(ImpactoftheVadoseZoneMedia)渗流区是指潜水水位以上或承压含水层顶板以上土壤层以渗流区是指潜水水位以上或承压含水层顶板以上土壤层以下的非饱和区或非连续饱和区。分为以下下的非饱和区或非连续饱和区。分为以下10
62、种类型:种类型:承压层承压层页岩页岩粉砂或粘土粉砂或粘土变质岩或火成岩变质岩或火成岩灰岩、砂岩灰岩、砂岩层状灰岩、砂岩、页岩层状灰岩、砂岩、页岩含较多粉砂和粘土的砂砾含较多粉砂和粘土的砂砾砂砾砂砾玄武岩玄武岩岩溶灰岩岩溶灰岩4.2.1.7含水层渗透系数含水层渗透系数C(ConductivityoftheAquifer)影响渗透系数大小的因素很多,主要取决于含水层中介质影响渗透系数大小的因素很多,主要取决于含水层中介质颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等,通常可颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等,通常可通过试验方法或经验估算法来确定通过试验方法或经验估算法来确定k值。单位统一为值。
63、单位统一为m/d。4.2.2数据的预处理数据的预处理数据的处理方法视数据类型的不同而不同。数据的处理方法视数据类型的不同而不同。(1)对通过测量不能直接得到的)对通过测量不能直接得到的3项指标:含水层介质类项指标:含水层介质类型(型(A)、土壤介质类型()、土壤介质类型(S)和渗流区介质类型()和渗流区介质类型(I),),分别按照附件分别按照附件1的要求进行分级(分类)并给出相应的定的要求进行分级(分类)并给出相应的定额(参照表额(参照表6、7、8););(2)对通过测量可以直接得到的)对通过测量可以直接得到的4项指标:含水层埋深项指标:含水层埋深(D)、净补给量()、净补给量(R)、地形坡度
64、()、地形坡度(T)和含水层渗透系)和含水层渗透系数(数(C),直接选取实际测量值。),直接选取实际测量值。举例说明:选取举例说明:选取5个备选的水文地质单元,将个备选的水文地质单元,将7项评项评价指标特征值按照下图格式要求在价指标特征值按照下图格式要求在Excel中输入并中输入并保存。保存。4.3权重的确定权重的确定本技术要求中提供两种确定权重的方法,本技术要求中提供两种确定权重的方法,用户可以根据自己对研究区的了解程度及用户可以根据自己对研究区的了解程度及需求选择不同的方法,目的是使所取的权需求选择不同的方法,目的是使所取的权重更加合理。重更加合理。4.3.1参考参考DRASTIC中给定的
65、权重中给定的权重由国内外大量实验综合,并借鉴由国内外大量实验综合,并借鉴DRASTIC方法提供给定的方法提供给定的7项指标不同的权重,见如项指标不同的权重,见如下表下表1所示:所示:表表1DRASTIC方法中各指标的权重方法中各指标的权重正常情况下脆弱性的归一化权重正常情况下脆弱性的归一化权重wi为为有农药污染的情况下脆弱性的归一化权重有农药污染的情况下脆弱性的归一化权重wi为为4.3.2方根法确定权重方根法确定权重在在DRASTIC中,根据指标的相对重要中,根据指标的相对重要性给性给7项指标赋予项指标赋予15大小不等的权重。大小不等的权重。但是,实际上影响地下水脆弱性的实但是,实际上影响地下
66、水脆弱性的实际水文地质条件情况相当复杂,应根际水文地质条件情况相当复杂,应根据实际水文地质条件,运用经验知识据实际水文地质条件,运用经验知识确定指标权重。本技术要求推荐采用确定指标权重。本技术要求推荐采用方根法确定方根法确定7项指标的权重。项指标的权重。(1)根据项目特点构建判断矩阵,矩阵中各元素为根据项目特点构建判断矩阵,矩阵中各元素为相对重要性标度。如表相对重要性标度。如表2所示。所示。表表2构建判断矩阵构建判断矩阵对于某地区的脆弱性,其评判指标集合为:对于某地区的脆弱性,其评判指标集合为:TD,R,A,S,T,I,C按各个指标的影响大小,把集合内的评按各个指标的影响大小,把集合内的评判指
67、标进行两两比较,并赋予一定的确定判指标进行两两比较,并赋予一定的确定值,用值,用bij表示表示bi对对bj的重要性,根据心理学的重要性,根据心理学家的研究结果,人们定性区别信息等级的家的研究结果,人们定性区别信息等级的极限为极限为。故采用如表。故采用如表3所示的所示的比例标度规则。比例标度规则。评判矩阵具有如下性质:评判矩阵具有如下性质:bij0;bij1/bji;ij时,时,bij1。其其取值见表取值见表3。表表3评判规则评判规则(2)针对指标相互比较得到的判断矩阵,计算指标权重。针对指标相互比较得到的判断矩阵,计算指标权重。这些权重反映了这些互相联系的指标的相对重要性。基本这些权重反映了这
68、些互相联系的指标的相对重要性。基本思路是:求判断矩阵的最大特征值和特征向量(即指标的思路是:求判断矩阵的最大特征值和特征向量(即指标的权重)。权重)。判断矩阵的最大特征值和特征向量采用方根法计算。其计判断矩阵的最大特征值和特征向量采用方根法计算。其计算步骤为:算步骤为:计算矩阵各行各元素乘积计算矩阵各行各元素乘积Mibijn=7计算计算7次方根次方根Xii=1,2,3,4,5,6,7;n7对向量进行规范化对向量进行规范化将上述将上述7次方根所得的次方根所得的7个向量组成矩阵,并对其进行规一个向量组成矩阵,并对其进行规一化。化。X=(x1,x2,,x7),归一化方法如下:归一化方法如下:WiXi
69、/Xi得到得到=(w1,w2,,w7)为所求特征向量近似值,即各)为所求特征向量近似值,即各指标的权重。指标的权重。计算矩阵的最大特征值计算矩阵的最大特征值max其中:其中:由于客观事物的复杂性或对事物认识的由于客观事物的复杂性或对事物认识的片面性,通过所构造的判断矩阵求出的特片面性,通过所构造的判断矩阵求出的特征向量(权值)是否合理,需要对判断矩征向量(权值)是否合理,需要对判断矩阵进行一致性和随机性检验。阵进行一致性和随机性检验。矩阵的随机一致性比例检验公式为:矩阵的随机一致性比例检验公式为:式中:为判断矩阵的随机一致性比率;式中:为判断矩阵的随机一致性比率;为判断矩阵一致性指标;它由下式
70、计算:为判断矩阵一致性指标;它由下式计算:(maxn)/(n1)式中:式中:为最大特征根;为最大特征根;n为判断矩阵阶数;为判断矩阵阶数;为判断矩阵的平均随机一致性指标。由为判断矩阵的平均随机一致性指标。由表表8查出。查出。由大量试验给出,对于低阶判断矩阵,取值列于表由大量试验给出,对于低阶判断矩阵,取值列于表4。对于。对于高于高于12阶的判断矩阵,需要进一步查资料或采用近似方法。阶的判断矩阵,需要进一步查资料或采用近似方法。表表4平均随机一致性指标平均随机一致性指标当阶数当阶数2时,矩阵总有完全一致性;当阶数大于时,矩阵总有完全一致性;当阶数大于2时如果时如果CR0.1,即认为判断矩阵具有满
71、意的一致性,说明权数分,即认为判断矩阵具有满意的一致性,说明权数分配是合理的;否则,就需要调整判断矩阵,直到取得满意配是合理的;否则,就需要调整判断矩阵,直到取得满意的一致性为止。的一致性为止。对于通过一致性检验的最大特征根所对应的特征向量,按对于通过一致性检验的最大特征根所对应的特征向量,按照如下的格式保存在照如下的格式保存在Excel中,以备运行评价程序时调用。中,以备运行评价程序时调用。4.4基于基于DRASTIC的模糊评价模型的模糊评价模型本技术要求要求使用基于本技术要求要求使用基于DRASTIC的模糊评价模的模糊评价模型进行脆弱性评价。由于该方法运算量大,考虑型进行脆弱性评价。由于该
72、方法运算量大,考虑其可操作性,技术要求中提供程序对定量的评价其可操作性,技术要求中提供程序对定量的评价进行计算。在此只说明使用程序的基本步骤,基进行计算。在此只说明使用程序的基本步骤,基于于DRASTIC的模糊评价模型的理论方法在附件的模糊评价模型的理论方法在附件2中具体说明。中具体说明。4.4.1加载元数据加载元数据运行基于运行基于DRASTIC的模糊评价模型的程序,读入的模糊评价模型的程序,读入保存好的保存好的excel格式的数据。如果操作成功,会返格式的数据。如果操作成功,会返回相应的内容;反之则会提示操作失败的原因;回相应的内容;反之则会提示操作失败的原因;4.4.2开始评价开始评价从
73、模型中读入权重,在从模型中读入权重,在4.3中提到两种方法中提到两种方法确定权重,故应用程序时存在两种情况:确定权重,故应用程序时存在两种情况:(1)默认权重。读入基础数据提示成功之)默认权重。读入基础数据提示成功之后,选择默认权重,会提示读入权重成功,后,选择默认权重,会提示读入权重成功,点击开始评价,评价成功则会显示评价结点击开始评价,评价成功则会显示评价结果;如果失败,则会提示失败的原因。果;如果失败,则会提示失败的原因。(2)自定义权重。读入基础数据提示成功)自定义权重。读入基础数据提示成功之后,选择自定义权重,会提示读入权重之后,选择自定义权重,会提示读入权重成功,点击开始评价,评价
74、成功则会显示成功,点击开始评价,评价成功则会显示评价结果;如果失败,则会提示失败的原评价结果;如果失败,则会提示失败的原因。因。评价者根据确定权重的方法选择读入权重评价者根据确定权重的方法选择读入权重的类型。的类型。4.4.3评价结果显示与输出评价结果显示与输出评价程序计算出来的评价结果,是按照本技术要求提出的评价程序计算出来的评价结果,是按照本技术要求提出的地下水脆弱性的地下水脆弱性的10个级别及对应的脆弱性描述显示。个级别及对应的脆弱性描述显示。此评价程序提供评价结果的输出,在此评价程序提供评价结果的输出,在“文件文件”中点击中点击“保保存存”则自动以则自动以Excel的格式保存。的格式保
75、存。此表的设计与脆弱性评价成果表紧密结合,利于操作(注:此表的设计与脆弱性评价成果表紧密结合,利于操作(注:由于版面大小限制,以上图片显示的结果并不是全部结果)。由于版面大小限制,以上图片显示的结果并不是全部结果)。5.极端气候地区地下水脆弱性极端气候地区地下水脆弱性5.1极度干旱极度干旱在干旱地区,含水层的补给速度非常低。在这种在干旱地区,含水层的补给速度非常低。在这种地区有天然的胶结地表土层,它能阻止污染物向地区有天然的胶结地表土层,它能阻止污染物向下的快速移动,污染物被排放到地表或者地下,下的快速移动,污染物被排放到地表或者地下,因此下移速度非常缓慢。因此下移速度非常缓慢。人们认为补给量
76、和储存量的比值比净补给量更人们认为补给量和储存量的比值比净补给量更适合于评价干旱半干旱地区地下水的脆弱性。适合于评价干旱半干旱地区地下水的脆弱性。总之,干旱地区需要评价的主要因素为补给量、总之,干旱地区需要评价的主要因素为补给量、土壤介质类型、含水层渗透系数、水力梯度及地土壤介质类型、含水层渗透系数、水力梯度及地形。形。5.2极度潮湿极度潮湿降雨量较大的地区会有较大的潜在补给量。伴随着地下水降雨量较大的地区会有较大的潜在补给量。伴随着地下水流的快速横向流动,就会出现污染物快速向下移动。根据流的快速横向流动,就会出现污染物快速向下移动。根据地下水和污染物混合的能力,污染物可能会有较高稀释速地下水
77、和污染物混合的能力,污染物可能会有较高稀释速度,同时,污染物渗透进入地下水时与岩土接触时间较少。度,同时,污染物渗透进入地下水时与岩土接触时间较少。5.3极度炎热极度炎热炎热的天气通常伴随着突然的季节变化,它可能是干旱也炎热的天气通常伴随着突然的季节变化,它可能是干旱也可能是潮湿的。热是一种不可控制的因素,除了会使污染可能是潮湿的。热是一种不可控制的因素,除了会使污染物和有关联的地下水变热,还会使污染物更容易与土壤发物和有关联的地下水变热,还会使污染物更容易与土壤发生反应。因此这些物质会变得更加不稳定,土壤微生物将生反应。因此这些物质会变得更加不稳定,土壤微生物将更加丰富和活跃,还将有助于降解
78、污染物,尤其是有机污更加丰富和活跃,还将有助于降解污染物,尤其是有机污染物。染物。5.4极度寒冷极度寒冷冻结的土壤趋于抑制污染物的下降运动,地下水在永久冻结的土壤趋于抑制污染物的下降运动,地下水在永久冻结地带的径流是复杂的、难以预测的。冻结地带的地下冻结地带的径流是复杂的、难以预测的。冻结地带的地下水的水的“自净化自净化”能力远低于没有冻结的地区。冻结能力远低于没有冻结的地区。冻结/解冻解冻的过程导致地下水矿化度的增加,污水污染物趋于浓缩而的过程导致地下水矿化度的增加,污水污染物趋于浓缩而不是稀释,这个过程是不可逆的。不是稀释,这个过程是不可逆的。6.地下水脆弱性评价成果地下水脆弱性评价成果6
79、.1综合研究报告综合研究报告综合研究报告包括水文地质条件、地下水脆弱性等级划分及分区情况综合研究报告包括水文地质条件、地下水脆弱性等级划分及分区情况等。等。在综合分析的基础上,将地下水的脆弱性划分为在综合分析的基础上,将地下水的脆弱性划分为10个等级:个等级:脆弱性极低(极难污染);脆弱性极低(极难污染);脆弱性很低(很难污染);脆弱性很低(很难污染);脆弱性较低(较难污染);脆弱性较低(较难污染);脆弱性略低(略难污染);脆弱性略低(略难污染);脆弱性稍低(稍难污染);脆弱性稍低(稍难污染);脆弱性稍高(稍易污染);脆弱性稍高(稍易污染);脆弱性略高(略易污染);脆弱性略高(略易污染);脆弱
80、性较高(较易污染);脆弱性较高(较易污染);脆弱性很高(很易污染);脆弱性很高(很易污染);脆弱性极高(极易污染);脆弱性极高(极易污染);6.2图表图表包括脆弱性评价成果表(见附表)和地下包括脆弱性评价成果表(见附表)和地下水脆弱性综合图。水脆弱性综合图。(参照地下水脆弱性编图技术要求(参照地下水脆弱性编图技术要求GWID7执行。)执行。)地下水系统划分导则地下水系统划分导则GWI-A51.术语与基本概念术语与基本概念1.1地下水系统地下水系统Groundwatersystem是具有水量、水质和能量输入、运移和输出的地是具有水量、水质和能量输入、运移和输出的地下水基本单元及其组合。是指在时空
81、分布上具有下水基本单元及其组合。是指在时空分布上具有共同地下水循环规律的一个独立单位。它可以包共同地下水循环规律的一个独立单位。它可以包括若干次一级的亚系统或更低的单位。括若干次一级的亚系统或更低的单位。1.2地下水系统边界地下水系统边界Groundwatersystemboundary地下水系统边界是指两个地下水系统之间或地下地下水系统边界是指两个地下水系统之间或地下水系统与其环境之间所存在的界线。地下水系统水系统与其环境之间所存在的界线。地下水系统边界具有时空四维性。边界具有时空四维性。1.3地下水系统环境地下水系统环境Environmentofgroundwatersystem地下水系统
82、环境是指存在于地下水系统外的与之地下水系统环境是指存在于地下水系统外的与之有密切联系的物质的、经济的、信息的和人际的有密切联系的物质的、经济的、信息的和人际的相关因素的总称。与地下水系统有密切联系的环相关因素的总称。与地下水系统有密切联系的环境分为三类:自然环境、技术经济环境和社会环境分为三类:自然环境、技术经济环境和社会环境。境。1.4地下水系统结构地下水系统结构Groundwatersystemstructure地下水系统结构是指不同多孔介质组成的地下水地下水系统结构是指不同多孔介质组成的地下水补给、径流和排泄以及水化学演化的场所或由构补给、径流和排泄以及水化学演化的场所或由构造断裂、溶洞
83、、裂隙、节理等组成的地下水补给、造断裂、溶洞、裂隙、节理等组成的地下水补给、径流和排泄以及水化学演化的空间网络。地下水径流和排泄以及水化学演化的空间网络。地下水系统结构是地下水系统保持整体性以及具有一定系统结构是地下水系统保持整体性以及具有一定功能的内在依据。功能的内在依据。1.5地下水系统分级地下水系统分级Groundwatersystemclassification地下水系统分级是指根据地下水系统结构、水动地下水系统分级是指根据地下水系统结构、水动力或水化学特征等将一个独立的地下水系统划分力或水化学特征等将一个独立的地下水系统划分为不同层次的若干次级系统。为不同层次的若干次级系统。1.6地
84、下水系统区地下水系统区Groundwatersystemsection地下水系统区是指具有相似的水循环特征且在地地下水系统区是指具有相似的水循环特征且在地域上相互毗邻的地下水系统组合体。地下水系统域上相互毗邻的地下水系统组合体。地下水系统区内的地下水系统的输入和输出受相似气候条件区内的地下水系统的输入和输出受相似气候条件或地表水系等的影响,使得区内所包含的地下水或地表水系等的影响,使得区内所包含的地下水系统的循环特征具有一定的共性。每个地下水系系统的循环特征具有一定的共性。每个地下水系统区可以包含若干个地下水系统。统区可以包含若干个地下水系统。2.总则2.1目的目的各地下水系统的水资源分布与开
85、发利用,受自然地理条件、各地下水系统的水资源分布与开发利用,受自然地理条件、含水层的空间结构、社会经济状况、产业结构布局、城市化含水层的空间结构、社会经济状况、产业结构布局、城市化进程等诸多因素的影响和制约,在不同的地下水系统中,这进程等诸多因素的影响和制约,在不同的地下水系统中,这些因素的作用和影响程度都有明显的差异,因而,开展地下些因素的作用和影响程度都有明显的差异,因而,开展地下水系统环境和结构分析,对地下水系统进行合理划分,确定水系统环境和结构分析,对地下水系统进行合理划分,确定不同层次地下水系统的区、级,是更准确评价地下水资源的不同层次地下水系统的区、级,是更准确评价地下水资源的基础
86、,是进一步运用地下水系统理论进行地下水资源合理开基础,是进一步运用地下水系统理论进行地下水资源合理开发利用研究、地下水资源科学管理和正确认识地下水资源开发利用研究、地下水资源科学管理和正确认识地下水资源开发利用与环境保护之间的相互关系的前提。发利用与环境保护之间的相互关系的前提。2.2任务任务依据地下水系统理论,根据地形地貌、大地构造、水文地质依据地下水系统理论,根据地形地貌、大地构造、水文地质特征、气候、地表水系等差异,重点考虑地下水系统自然属特征、气候、地表水系等差异,重点考虑地下水系统自然属性,以潜水为主,制定各级地下水系统划分方案,确定地下性,以潜水为主,制定各级地下水系统划分方案,确
87、定地下水系统划分的原则要求,指导划分水系统划分的原则要求,指导划分“项目项目”工作区地下水系工作区地下水系统。统。3.地下水系统分区、分级与编号3.1分区与分级分区与分级按照本导则的目的与任务,地下水系统划分首先按照本导则的目的与任务,地下水系统划分首先应根据我国的宏观地貌单元、大地构造格局、气应根据我国的宏观地貌单元、大地构造格局、气候分带以及一级地表水系特征的差异,划分出不候分带以及一级地表水系特征的差异,划分出不同的地下水系统分区,在此基础上,再结合实际同的地下水系统分区,在此基础上,再结合实际工作的需要,依据每个分区内地下水循环特征、工作的需要,依据每个分区内地下水循环特征、水动力特征
88、、水化学特征以及含水层结构的不同,水动力特征、水化学特征以及含水层结构的不同,进一步划分出一、二、三、四级地下水系统。进一步划分出一、二、三、四级地下水系统。3.2编号编号其中:其中:代码第一位为字母码,表示地下水系统分区,从字母代码第一位为字母码,表示地下水系统分区,从字母A开始顺序排列。开始顺序排列。代码第二位和第三位为数字码,表示一级地下水系统,从代码第二位和第三位为数字码,表示一级地下水系统,从01开始顺序开始顺序排列。排列。代码第四位为字母码,表示二级地下水系统,从代码第四位为字母码,表示二级地下水系统,从A开始顺序排列。开始顺序排列。代码第五和第六位为数字码,表示三级地下水系统,从
89、代码第五和第六位为数字码,表示三级地下水系统,从01开始顺序排开始顺序排列。列。代码第七和第八位为数字码,表示四级地下水系统,从代码第七和第八位为数字码,表示四级地下水系统,从01开始顺序排开始顺序排列。列。4.中国地下水系统分区中国地下水系统分区4.1地下水系统分区依据地下水系统分区依据4.1.1宏观地貌单元宏观地貌单元不同地貌单元常构成不同的地下水系统分区。宏观上来看,不同地貌单元常构成不同的地下水系统分区。宏观上来看,我国大型的高原、丘陵、盆地和平原之间,通常以高大山我国大型的高原、丘陵、盆地和平原之间,通常以高大山脉相连接,如青藏高原区与西北内陆盆地之间为昆仑山脉;脉相连接,如青藏高原
90、区与西北内陆盆地之间为昆仑山脉;华中丘陵区与西北黄土高原以及华北平原之间为秦岭山脉;华中丘陵区与西北黄土高原以及华北平原之间为秦岭山脉;东北平原与蒙北高原之间为大兴安岭,这些山脉常构成区东北平原与蒙北高原之间为大兴安岭,这些山脉常构成区域上气候分界线或地表分水岭,由于山体的阻挡,不同地域上气候分界线或地表分水岭,由于山体的阻挡,不同地貌单元之间基本上不通过边界产生物质和能量的交换,山貌单元之间基本上不通过边界产生物质和能量的交换,山脉两侧不同地貌单元中的地下水形成各自独立的循环体系,脉两侧不同地貌单元中的地下水形成各自独立的循环体系,所以划分地下水系统分区时,要充分考虑宏观地貌单元的所以划分地
91、下水系统分区时,要充分考虑宏观地貌单元的特征。特征。4.1.2大地构造大地构造中国的大地构造所表现的特征是决定各个中国的大地构造所表现的特征是决定各个地区不同自然地理条件的重要因素。秦岭地区不同自然地理条件的重要因素。秦岭为中国南北的分界;贺兰山为西北半干旱为中国南北的分界;贺兰山为西北半干旱气候与干旱气候的分界;南岭是中国华中气候与干旱气候的分界;南岭是中国华中与华南的天然分界,也是长江与珠江的分与华南的天然分界,也是长江与珠江的分水岭;抬升的喜马拉雅带构成的青藏高原,水岭;抬升的喜马拉雅带构成的青藏高原,形成独立的自然区域。分区时,要充分考形成独立的自然区域。分区时,要充分考虑宏观构造格局
92、(一级构造单元)对区域虑宏观构造格局(一级构造单元)对区域地下水循环的影响。地下水循环的影响。4.1.3气候条件气候条件不同气候分带内常形成不同的地下水系统分区。不同气候分带内常形成不同的地下水系统分区。气候条件对地下水系统的输入和输出有着很重要气候条件对地下水系统的输入和输出有着很重要控制作用,不同气候分带内,由于降雨和蒸发作控制作用,不同气候分带内,由于降雨和蒸发作用的差别,区域地下水的补给、径流、排泄方式用的差别,区域地下水的补给、径流、排泄方式以及补给、排泄量都有很大的差异,地下水的循以及补给、排泄量都有很大的差异,地下水的循环特征各不相同,因而气候分带也是地下水系统环特征各不相同,因
93、而气候分带也是地下水系统分区必须考虑的因素。中国气候分带特征明显,分区必须考虑的因素。中国气候分带特征明显,依次为:华南及华中亚热带湿润区、华北暖温带依次为:华南及华中亚热带湿润区、华北暖温带亚湿润区、东北中温带亚湿润区、西北中温带干亚湿润区、东北中温带亚湿润区、西北中温带干旱区以及青藏高原寒带、亚寒带干旱区,划分时,旱区以及青藏高原寒带、亚寒带干旱区,划分时,要充分考虑气候分带的差异。要充分考虑气候分带的差异。4.1.4一级地表水系一级地表水系一级地表水系如长江、黄河,与地下水的一级地表水系如长江、黄河,与地下水的关系极为密切,既可以构成地下水的补给关系极为密切,既可以构成地下水的补给基准、
94、也可以形成地下水的排泄基准,对基准、也可以形成地下水的排泄基准,对区域地下水循环有着巨大的影响作用;此区域地下水循环有着巨大的影响作用;此外,不同的流域之间常以高大山脉形成地外,不同的流域之间常以高大山脉形成地表分水岭,如长江流域和黄河流域之间以表分水岭,如长江流域和黄河流域之间以秦岭为界,山脉两侧的地下水基本上不发秦岭为界,山脉两侧的地下水基本上不发生水量和水质的交换,因此划分时要充分生水量和水质的交换,因此划分时要充分突出一级地表水系的特征,要以一级地表突出一级地表水系的特征,要以一级地表水系形成的流域作为重要的分区依据。水系形成的流域作为重要的分区依据。4.1.5国界国界国界是地下水系统
95、区划分的唯一人工边界。国界是地下水系统区划分的唯一人工边界。4.1.6海岸线海岸线海洋是地下水的最终排泄点,因此海岸线可以作海洋是地下水的最终排泄点,因此海岸线可以作为地下水系统分区的边界。为地下水系统分区的边界。实际划分时,既要全面考虑上述六个因素,又要实际划分时,既要全面考虑上述六个因素,又要有所侧重。根据各地区的实际情况,通过认真的有所侧重。根据各地区的实际情况,通过认真的研究分析,找出对该地区影响最大的研究分析,找出对该地区影响最大的1-2个因素,个因素,作为分区的主要依据,其他因素作为分区的辅助作为分区的主要依据,其他因素作为分区的辅助依据,综合考虑进行划分。依据,综合考虑进行划分。
96、4.2地下水系统分区地下水系统分区4.2.1东北松辽地下水系统区(东北松辽地下水系统区(A)主要依据地形、地貌条件划分。松辽地下主要依据地形、地貌条件划分。松辽地下水系统分区的主体为松辽平原,平原西部水系统分区的主体为松辽平原,平原西部的大兴安岭山脉是区内地表水的主要发源的大兴安岭山脉是区内地表水的主要发源地,也是区内地下水的主要补给区,从地地,也是区内地下水的主要补给区,从地下水循环的角度讲山地和平原是一个不可下水循环的角度讲山地和平原是一个不可分割的整体,因而把大兴安岭和松辽平原分割的整体,因而把大兴安岭和松辽平原划归为松辽地下水系统分区,此外,划分划归为松辽地下水系统分区,此外,划分时还
97、充分考虑了该区与其他地区气候条件时还充分考虑了该区与其他地区气候条件和构造特征的差异。和构造特征的差异。4.2.2黄河黄河-淮河淮河-海河地下水系统区(海河地下水系统区(B)主要依据地表水系、构造以及地貌划分。黄河中、主要依据地表水系、构造以及地貌划分。黄河中、上游地区,汇入支流多,干流延伸规模大,与地上游地区,汇入支流多,干流延伸规模大,与地下水交换频繁,对地下水循环影响大,主要依照下水交换频繁,对地下水循环影响大,主要依照流域划分;黄河下游及淮河、海河、滦河流域在流域划分;黄河下游及淮河、海河、滦河流域在构造上属于欧亚大陆华北亚板块、地貌上属黄淮构造上属于欧亚大陆华北亚板块、地貌上属黄淮海
98、平原,都是一个不可分割的整体,主要依照构海平原,都是一个不可分割的整体,主要依照构造和地貌划分。本区是在综合考虑水系、构造、造和地貌划分。本区是在综合考虑水系、构造、地貌的基础上进行划分的,既保持了黄河流域的地貌的基础上进行划分的,既保持了黄河流域的完整性,又充分考虑黄淮海地区构造和地貌的特完整性,又充分考虑黄淮海地区构造和地貌的特征,把淮河流域、海、滦河流域划归同一分区。征,把淮河流域、海、滦河流域划归同一分区。4.2.3西北内陆盆地地下水系统区(西北内陆盆地地下水系统区(C)主要依据地貌和气候条件划分。西北内陆盆地主主要依据地貌和气候条件划分。西北内陆盆地主要由塔里木、柴达木、准噶尔三大盆
99、地组成,该要由塔里木、柴达木、准噶尔三大盆地组成,该区地处我国典型的中温带干旱、半干旱气候区,区地处我国典型的中温带干旱、半干旱气候区,降雨非常稀少,而蒸发却极其强烈,受地貌和气降雨非常稀少,而蒸发却极其强烈,受地貌和气候条件的影响,各个内陆盆地有独立水循环系统,候条件的影响,各个内陆盆地有独立水循环系统,与外界基本不存在水量和水质的交换,所以划为与外界基本不存在水量和水质的交换,所以划为一个独立的分区。划分时也充分考虑了构造条件,一个独立的分区。划分时也充分考虑了构造条件,如与黄河如与黄河-淮河淮河-海河地下水系统分区即以贺兰山海河地下水系统分区即以贺兰山断褶带为界,与藏北高原地下水系统分区
100、以昆仑断褶带为界,与藏北高原地下水系统分区以昆仑褶皱系为界。褶皱系为界。4.2.4蒙北高原地下水系统区(蒙北高原地下水系统区(D)主要依据地形、地貌条件划分。蒙北高原地下水主要依据地形、地貌条件划分。蒙北高原地下水系统区的主体为内蒙古高平原,东以大兴安岭南系统区的主体为内蒙古高平原,东以大兴安岭南段与松辽地下水系统区相隔,南以阴山与黄河段与松辽地下水系统区相隔,南以阴山与黄河-淮淮河河-海河地下水系统区相隔,都为地貌单元分界线,海河地下水系统区相隔,都为地貌单元分界线,西界、北界为国界线。西界、北界为国界线。4.2.5长江流域地下水系统区(长江流域地下水系统区(E)主要依据地表水系形成的流域来
101、划分。长江规模主要依据地表水系形成的流域来划分。长江规模宏大,影响深远,与地下水之间水量和水质交换宏大,影响深远,与地下水之间水量和水质交换十分频繁,对区域地下水循环影响作用非常显著,十分频繁,对区域地下水循环影响作用非常显著,因而分区时首要考虑了水系的特征,另外,划分因而分区时首要考虑了水系的特征,另外,划分时还充分考虑了构造、地貌以及气候条件的差异。时还充分考虑了构造、地貌以及气候条件的差异。4.2.6藏北高原地下水系统区(藏北高原地下水系统区(F)主要依据地貌和气候条件划分。藏北高原是喜马拉雅带抬主要依据地貌和气候条件划分。藏北高原是喜马拉雅带抬升构成的高原,形成独立的自然区域,区内为寒
102、带、亚寒升构成的高原,形成独立的自然区域,区内为寒带、亚寒带干旱气候,气候特征与临区有很大差异,划分为一个独带干旱气候,气候特征与临区有很大差异,划分为一个独立的地下水系统分区。立的地下水系统分区。4.2.7怒江怒江-澜沧江澜沧江-雅鲁藏布江地下水系统区(雅鲁藏布江地下水系统区(G)主要依据构造和地貌划分。该地区主要由一系列弧形展布主要依据构造和地貌划分。该地区主要由一系列弧形展布的褶皱系组成,受褶皱构造的控制,区内形成了山川纵横、的褶皱系组成,受褶皱构造的控制,区内形成了山川纵横、山谷相间的高山峡谷地貌形态,受地貌条件影响,区内山山谷相间的高山峡谷地貌形态,受地貌条件影响,区内山间谷地中地下
103、水有独立的循环方式:地下分水岭与地表分间谷地中地下水有独立的循环方式:地下分水岭与地表分水岭经常是一致的,地下水在山区接受补给后,基本遵循水岭经常是一致的,地下水在山区接受补给后,基本遵循地表分水岭向两侧径流,最后沿山间谷地的江河排泄。考地表分水岭向两侧径流,最后沿山间谷地的江河排泄。考虑到构造、地貌以及水循环特征的相似性,把该地区划分虑到构造、地貌以及水循环特征的相似性,把该地区划分为一个独立的地下水系统区。为一个独立的地下水系统区。4.2.8珠江珠江-海南岛地下水系统区(海南岛地下水系统区(H)主要依据地表水系和构造划分。珠江主要依据地表水系和构造划分。珠江-海南岛地区地表水海南岛地区地表
104、水系发育,主要有珠江、韩江、粤东、粤西沿海诸河以及海系发育,主要有珠江、韩江、粤东、粤西沿海诸河以及海南诸河,地表水与地下水频繁转化,对区域地下水循环影南诸河,地表水与地下水频繁转化,对区域地下水循环影响很大,因而,主要依照地表水系流域范围划分。此外,响很大,因而,主要依照地表水系流域范围划分。此外,划分时也充分考虑了构造特征,如与长江流域地下水系统划分时也充分考虑了构造特征,如与长江流域地下水系统分区即以南岭为界,南岭既是长江与珠江的地表分水岭,分区即以南岭为界,南岭既是长江与珠江的地表分水岭,同时也是欧亚大陆南华亚板块扬子块体与华南块体的分界。同时也是欧亚大陆南华亚板块扬子块体与华南块体的
105、分界。4.2.9东南沿海东南沿海-台湾岛地下水系统区(台湾岛地下水系统区(I)主要依据地表水系和构造划分。东南沿海主要依据地表水系和构造划分。东南沿海-台湾岛分区主台湾岛分区主要依照东南诸河流域划分,东界、南界为海岸线,西界、要依照东南诸河流域划分,东界、南界为海岸线,西界、北界以武夷山、天目山地表分水岭与长江流域地下水系统北界以武夷山、天目山地表分水岭与长江流域地下水系统分区相隔,另外划分时也充分考虑了与周边分区构造、地分区相隔,另外划分时也充分考虑了与周边分区构造、地貌以及气候条件的差异。貌以及气候条件的差异。5.地下水系统划分原则地下水系统划分原则5.1一级地下水系统一级地下水系统5.1
106、.1一级地下水系统划分原则一级地下水系统划分原则地下水系统分区可包含若干个规模相当的盆地或地下水系统分区可包含若干个规模相当的盆地或流域,每个盆地或流域内都有各自独立、完整的流域,每个盆地或流域内都有各自独立、完整的水循环体系,与相临地下水系统之间没有物质和水循环体系,与相临地下水系统之间没有物质和能量交换,具有独立性,可划分为若干个一级地能量交换,具有独立性,可划分为若干个一级地下水系统。一级地下水系统主要受地貌、构造以下水系统。一级地下水系统主要受地貌、构造以及一、二级地表水系的控制,依据盆地边界或地及一、二级地表水系的控制,依据盆地边界或地表水系流域范围划分。表水系流域范围划分。主要遵循
107、如下原则:主要遵循如下原则:(1)一级地下水系统之间不通过边界产生物质和)一级地下水系统之间不通过边界产生物质和能量交换;能量交换;(2)一级地下水系统内部具有独立完整的水循环)一级地下水系统内部具有独立完整的水循环演化体系(区域水循环);演化体系(区域水循环);(3)一级地下水系统内部水文地质条件、水动力)一级地下水系统内部水文地质条件、水动力特征、水化学特征符合区域水循环基本规律;特征、水化学特征符合区域水循环基本规律;(4)要位于同一构造单元、同一气候单元内;)要位于同一构造单元、同一气候单元内;(5)以盆地或一、二级流域作为划分的基本单元,)以盆地或一、二级流域作为划分的基本单元,主要
108、依据盆地边界或流域范围划分地下水系统。主要依据盆地边界或流域范围划分地下水系统。5.1.2一级地下水系统边界确定一级地下水系统边界确定一级地下水系统是在地下水系统分区基础一级地下水系统是在地下水系统分区基础上继续划分的结果,所有地下水系统分区上继续划分的结果,所有地下水系统分区的界线都构成一级地下水系统的边界。一的界线都构成一级地下水系统的边界。一级地下水系统在地下水系统分区边界的基级地下水系统在地下水系统分区边界的基础上,重点考虑如下几种边界类型:础上,重点考虑如下几种边界类型:(1)地形地貌;)地形地貌;(2)地表、地下分水岭;)地表、地下分水岭;(2)国界;)国界;(3)海岸线。)海岸线
109、。5.1.3一级地下水系统划分一级地下水系统划分依据上述原则,划分出了依据上述原则,划分出了23个一级地下水系统(见附表个一级地下水系统(见附表1,附图,附图1)。)。5.1.3.1黑龙江一级地下水系统(黑龙江一级地下水系统(A01)主要依据地貌和地表水系划分。黑龙江一级地下水系统主主要依据地貌和地表水系划分。黑龙江一级地下水系统主体为松嫩平原,西以大兴安岭地表分水岭为界,东以乌苏体为松嫩平原,西以大兴安岭地表分水岭为界,东以乌苏里江海岸为界,北边界是黑龙江海岸线,南边界为辽河与里江海岸为界,北边界是黑龙江海岸线,南边界为辽河与松花江分水岭。松花江分水岭。5.1.3.2辽河一级地下水系统(辽河
110、一级地下水系统(A02)主要依据地表水系和地形地貌划分。辽河一级地下水系统主要依据地表水系和地形地貌划分。辽河一级地下水系统包括了整个辽河流域,区内地形总体趋势与河流走势一致,包括了整个辽河流域,区内地形总体趋势与河流走势一致,呈东西高,中间低,北部高,南部低的分布态势,综合考呈东西高,中间低,北部高,南部低的分布态势,综合考虑水系和地形地貌对地下水循环的影响,以流域范围划分虑水系和地形地貌对地下水循环的影响,以流域范围划分地下水系统。系统西北缘为大兴安岭山前冲洪积台地,东地下水系统。系统西北缘为大兴安岭山前冲洪积台地,东北部为松嫩平原与辽河平原分水岭,西南界为燕山分水岭,北部为松嫩平原与辽河
111、平原分水岭,西南界为燕山分水岭,南界与东界为海岸线。南界与东界为海岸线。附表附表1中国地下水系统划中国地下水系统划分初步方案分初步方案5.1.3.3黄淮海一级地下水系统(黄淮海一级地下水系统(B01)主要考虑构造和地形地貌。黄淮海地区在构造上主要考虑构造和地形地貌。黄淮海地区在构造上是一断陷盆地,地貌上是一大型的冲洪积平原,是一断陷盆地,地貌上是一大型的冲洪积平原,受构造、地貌控制,区内地下水有相对独立、完受构造、地貌控制,区内地下水有相对独立、完整的水循环演化体系,划分为独立的地下水系统。整的水循环演化体系,划分为独立的地下水系统。系统北以燕山为界,西依太行山,大别山为南部系统北以燕山为界,
112、西依太行山,大别山为南部边界,东部边界为海岸线。边界,东部边界为海岸线。5.1.3.4鄂尔多斯鄂尔多斯黄土高原一级地下水系统黄土高原一级地下水系统(B02)主要依据地表水系、地貌以及构造划分。鄂尔多主要依据地表水系、地貌以及构造划分。鄂尔多斯斯黄土高原一级地下水系统位于黄河中游地区,黄土高原一级地下水系统位于黄河中游地区,地表水与地下水交换频繁,对地下水循环影响大,地表水与地下水交换频繁,对地下水循环影响大,本地区主要依照黄河中游流域范围并充分考虑地本地区主要依照黄河中游流域范围并充分考虑地貌以及构造特征划分地下水系统。系统东以太行貌以及构造特征划分地下水系统。系统东以太行山地表分水岭与黄淮海
113、一级地下水系统相隔,西山地表分水岭与黄淮海一级地下水系统相隔,西界为贺兰山,北界为阴山,南界为秦岭地表分水界为贺兰山,北界为阴山,南界为秦岭地表分水岭。岭。5.1.3.5黄河大通河黄河大通河洮河一级地下水系统洮河一级地下水系统(B03)主要依据地表水系和地形地貌划分。系统东以地主要依据地表水系和地形地貌划分。系统东以地表分水岭与鄂尔多斯表分水岭与鄂尔多斯黄土高原一级地下水系统黄土高原一级地下水系统相隔,西界为黄河上游与柴达木盆地地表分水岭,相隔,西界为黄河上游与柴达木盆地地表分水岭,南界为巴颜喀拉山,北界为祁连山。南界为巴颜喀拉山,北界为祁连山。5.1.3.6河西走廊一级地下水系统(河西走廊一
114、级地下水系统(C01)主要考虑地形、地貌特征。河西走廊南部祁连山主要考虑地形、地貌特征。河西走廊南部祁连山等中高山地带是地下水主要补给区,地下水在山等中高山地带是地下水主要补给区,地下水在山区接受补给后沿河谷地带向远离山前方向径流,区接受补给后沿河谷地带向远离山前方向径流,最终消耗于走廊北部沙漠地带,具有独立完整的最终消耗于走廊北部沙漠地带,具有独立完整的水循环演化体系,划分为独立的系统。系统东以水循环演化体系,划分为独立的系统。系统东以贺兰山与鄂尔多斯贺兰山与鄂尔多斯黄土高原一级地下水系统相黄土高原一级地下水系统相隔,西以地表分水岭与塔里木盆地一级地下水系隔,西以地表分水岭与塔里木盆地一级地
115、下水系统相隔,南界为祁连山、党河南山,北界为国界。统相隔,南界为祁连山、党河南山,北界为国界。5.1.3.7准噶尔盆地一级地下水系统准噶尔盆地一级地下水系统C02主要考虑地形、地貌特征。准噶尔盆地受盆主要考虑地形、地貌特征。准噶尔盆地受盆-山地山地貌条件控制,具有独立的水循环演化体系,主要貌条件控制,具有独立的水循环演化体系,主要依据盆地边界划分地下水系统。系统南边界为天依据盆地边界划分地下水系统。系统南边界为天山,东、西、北边界为国界。山,东、西、北边界为国界。5.1.3.8柴达木盆地柴达木盆地-青海湖一级地下水系统青海湖一级地下水系统(C03)主要考虑地形、地貌特征。系统主体为柴达木盆主要
116、考虑地形、地貌特征。系统主体为柴达木盆地,盆地内具有独立的水循环演化体系。系统东地,盆地内具有独立的水循环演化体系。系统东以地表分水岭与黄河上游一级地下水系统相隔,以地表分水岭与黄河上游一级地下水系统相隔,南界为党河南山地表分水岭,西界为阿尔金山地南界为党河南山地表分水岭,西界为阿尔金山地表分水岭,北界为昆仑山地表分水岭。表分水岭,北界为昆仑山地表分水岭。5.1.3.9塔里木盆地一级地下水系统(塔里木盆地一级地下水系统(C04)主要考虑构造和地貌。塔里木地区构造上属欧亚主要考虑构造和地貌。塔里木地区构造上属欧亚大陆塔里木亚板块,地貌上为一内陆盆地,盆地大陆塔里木亚板块,地貌上为一内陆盆地,盆地
117、内具有独立的水循环演化体系,主要依据盆地边内具有独立的水循环演化体系,主要依据盆地边界划分地下水系统。系统东以阿尔金山地表分水界划分地下水系统。系统东以阿尔金山地表分水岭与柴达木盆地岭与柴达木盆地-青海湖一级地下水系统相隔,南青海湖一级地下水系统相隔,南界为天山,西界为国界,北界为昆仑山。界为天山,西界为国界,北界为昆仑山。5.1.3.10长江下游一级地下水系统(长江下游一级地下水系统(B01)主要考虑地形地貌和水系,依据长江下游冲洪积主要考虑地形地貌和水系,依据长江下游冲洪积平原的边界来划分地下水系统。系统东临黄海,平原的边界来划分地下水系统。系统东临黄海,以海岸线为界,西以地表分水岭与汉江
118、一级地下以海岸线为界,西以地表分水岭与汉江一级地下水系统相隔,北界为长江下游与淮河流域的地表水系统相隔,北界为长江下游与淮河流域的地表分水岭,南界为天目山。分水岭,南界为天目山。5.1.3.11鄱阳湖一级地下水系统(鄱阳湖一级地下水系统(E02)主要考虑水系和地貌。依据鄱阳湖水系流域范围主要考虑水系和地貌。依据鄱阳湖水系流域范围并充分考虑地貌特征划分地下水系统。系统边界并充分考虑地貌特征划分地下水系统。系统边界都为地表分水岭,东临武夷山,西依罗霄山,南都为地表分水岭,东临武夷山,西依罗霄山,南以南岭与珠江一级地下水系统相隔,北界为幕阜以南岭与珠江一级地下水系统相隔,北界为幕阜山。山。5.1.3
119、.12秦岭秦岭-汉水一级地下水系统(汉水一级地下水系统(E03)主要考虑地表水系和地形地貌。依据汉江流域范主要考虑地表水系和地形地貌。依据汉江流域范围并充分考虑地貌特征划分地下水系统。系统东围并充分考虑地貌特征划分地下水系统。系统东以幕阜山地表分水岭与鄱阳湖一级地下水系统相以幕阜山地表分水岭与鄱阳湖一级地下水系统相隔,西界为大巴山,南界为汉江与洞庭湖水系的隔,西界为大巴山,南界为汉江与洞庭湖水系的地表分水岭,北界为秦岭。地表分水岭,北界为秦岭。5.1.3.13洞庭湖一级地下水系统(洞庭湖一级地下水系统(E04)主要考虑地表水系和地形地貌,依据洞庭湖流域主要考虑地表水系和地形地貌,依据洞庭湖流域
120、范围并充分考虑地貌特征划分地下水系统。系统范围并充分考虑地貌特征划分地下水系统。系统东以罗霄山地表分水岭与鄱阳湖一级地下水系统东以罗霄山地表分水岭与鄱阳湖一级地下水系统相隔,西界为洞庭湖水系与乌江地表分水岭,南相隔,西界为洞庭湖水系与乌江地表分水岭,南界为南岭,北界是洞庭湖水系与汉江地表分水岭。界为南岭,北界是洞庭湖水系与汉江地表分水岭。5.1.3.14四川盆地一级地下水系统(四川盆地一级地下水系统(E05)主要考虑地形地貌和地表水系。依据盆地边界并主要考虑地形地貌和地表水系。依据盆地边界并充分考虑嘉陵江、岷江、大渡河流域范围划分地充分考虑嘉陵江、岷江、大渡河流域范围划分地下水系统。系统东界为
121、大巴山,南界为山大娄山,下水系统。系统东界为大巴山,南界为山大娄山,西以地表分水岭与金沙江西以地表分水岭与金沙江-雅砻江一级地下水系统雅砻江一级地下水系统相隔,北以地表分水岭与黄河上游一级地下水系相隔,北以地表分水岭与黄河上游一级地下水系统相隔。统相隔。5.1.3.15乌江一级地下水系统(乌江一级地下水系统(E06)主要考虑地表水系和地形地貌。依据乌江流域范主要考虑地表水系和地形地貌。依据乌江流域范围并充分考虑地貌特征划分地下水系统。系统东围并充分考虑地貌特征划分地下水系统。系统东界为乌江与洞庭湖水系地表分水岭,西界为大娄界为乌江与洞庭湖水系地表分水岭,西界为大娄山,南、北分别以地表分水岭与珠
122、江一级地下水山,南、北分别以地表分水岭与珠江一级地下水系统、秦岭系统、秦岭-汉江一级地下水系统相隔。汉江一级地下水系统相隔。5.13.16金沙江金沙江-雅砻江一级地下水系统(雅砻江一级地下水系统(E07)主要考虑地表水系和地形地貌。依据金沙江主要考虑地表水系和地形地貌。依据金沙江-雅砻雅砻江流域范围并充分考虑地貌特征划分地下水系统。江流域范围并充分考虑地貌特征划分地下水系统。系统东界为雅砻江与大渡河地表分水岭,西界为系统东界为雅砻江与大渡河地表分水岭,西界为金沙江与澜沧江地表分水岭,南界为巴颜喀拉山金沙江与澜沧江地表分水岭,南界为巴颜喀拉山山脉,北界为金沙江与珠江上游分水岭。山脉,北界为金沙江
123、与珠江上游分水岭。5.1.3.17怒江一级地下水系统(怒江一级地下水系统(G01)主要考虑构造、地形地貌和地表水系。怒江地区构造上属主要考虑构造、地形地貌和地表水系。怒江地区构造上属于念青唐古拉褶皱系,地貌上为高山峡谷,地下水基本遵于念青唐古拉褶皱系,地貌上为高山峡谷,地下水基本遵循地表分水岭向谷地径流,最后沿山间谷地的江河排泄,循地表分水岭向谷地径流,最后沿山间谷地的江河排泄,具有独立的水循环特征,划分为独立的地下水系统。系统具有独立的水循环特征,划分为独立的地下水系统。系统东界为怒江与澜沧江地表分水岭,西界为怒江与雅鲁藏布东界为怒江与澜沧江地表分水岭,西界为怒江与雅鲁藏布江地表分水岭,南界
124、为国界,北界为怒江江地表分水岭,南界为国界,北界为怒江-澜沧江澜沧江-雅鲁藏雅鲁藏布江地下水系统分区边界。布江地下水系统分区边界。5.1.3.18澜沧江一级地下水系统(澜沧江一级地下水系统(G02)主要考虑构造、地形地貌和地表水系。澜沧江地区构造上主要考虑构造、地形地貌和地表水系。澜沧江地区构造上属于三江褶皱系,地貌上为高山峡谷,水循环特征和怒江属于三江褶皱系,地貌上为高山峡谷,水循环特征和怒江一级地下水系统相似,具有独立性,划分为独立的地下水一级地下水系统相似,具有独立性,划分为独立的地下水系统。系统东界为澜沧江与金沙江地表分水岭,西界为澜系统。系统东界为澜沧江与金沙江地表分水岭,西界为澜沧
125、江与怒江地表分水岭,南界为国界,北界为怒江沧江与怒江地表分水岭,南界为国界,北界为怒江-澜沧澜沧江江-雅鲁藏布江地下水系统分区边界。雅鲁藏布江地下水系统分区边界。5.1.3.19雅鲁藏布江一级地下水系统(雅鲁藏布江一级地下水系统(G03)主要考虑构造、地形地貌和地表水系。雅鲁藏布主要考虑构造、地形地貌和地表水系。雅鲁藏布江地区构造上属喜马拉雅褶皱系和念青唐古拉褶江地区构造上属喜马拉雅褶皱系和念青唐古拉褶皱系,地貌上为高山峡谷,水循环特征和怒江一皱系,地貌上为高山峡谷,水循环特征和怒江一级地下水系统相似,具有独立性,划分为独立的级地下水系统相似,具有独立性,划分为独立的地下水系统。系统东以地表分
126、水岭与怒江一级地地下水系统。系统东以地表分水岭与怒江一级地下水系统相隔,北界为念青唐古拉和冈底斯山,下水系统相隔,北界为念青唐古拉和冈底斯山,西界、南界为国界。西界、南界为国界。5.1.3.20珠江一级地下水系统(珠江一级地下水系统(H01)主要考虑构造和地表水系。珠江地区构造上属于主要考虑构造和地表水系。珠江地区构造上属于华南褶皱带一部分,在构造的基础上充分考虑地华南褶皱带一部分,在构造的基础上充分考虑地表水与地下水转化频繁的特征,主要依照珠江流表水与地下水转化频繁的特征,主要依照珠江流域范围划分地下水系统。系统东、西、北界为珠域范围划分地下水系统。系统东、西、北界为珠江江-海南岛地下水系统
127、分区边界,南界为海岸线。海南岛地下水系统分区边界,南界为海岸线。5.1.3.21海南岛一级地下水系统(海南岛一级地下水系统(H02)。)。主要依据自然地理因素划分。系统东、西、主要依据自然地理因素划分。系统东、西、南界都为海岸线,北界为琼州海峡。南界都为海岸线,北界为琼州海峡。5.1.3.22东南沿海一级地下水系统(东南沿海一级地下水系统(I01)主要考虑地表水系和构造特征,依据东南主要考虑地表水系和构造特征,依据东南诸河流域范围划分。系统北界为天幕山地诸河流域范围划分。系统北界为天幕山地表分水岭,西界为武夷山地表分水岭,东表分水岭,西界为武夷山地表分水岭,东界、南界为海岸线。界、南界为海岸线
128、。5.1.3.23台湾岛一级地下水系统(台湾岛一级地下水系统(I02)主要依据自然地理因素划分。系统边界都主要依据自然地理因素划分。系统边界都为海岸线。为海岸线。5.2二级地下水系统二级地下水系统5.2.1二级地下水系统划分原则二级地下水系统划分原则受次级地形地貌和地表水系的影响,一级地下水系统内部受次级地形地貌和地表水系的影响,一级地下水系统内部可包含着若干规模相当的次级盆地或流域,它们与邻近的可包含着若干规模相当的次级盆地或流域,它们与邻近的地下水系统没有或只有少量的物质和能量交换,地下水循地下水系统没有或只有少量的物质和能量交换,地下水循环和演化相对独立,各具特点。因而可在一级地下水系统
129、环和演化相对独立,各具特点。因而可在一级地下水系统的基础上,划分出若干个二级地下水系统。在一级地下水的基础上,划分出若干个二级地下水系统。在一级地下水系统划分的基础上,二级地下水系统的划分主要遵循如下系统划分的基础上,二级地下水系统的划分主要遵循如下原则:原则:(1)具有相对独立和完整的地下水循环演化体系(次级)具有相对独立和完整的地下水循环演化体系(次级循环);循环);(2)与邻近的地下水系统没有或只有少量的物质和能量)与邻近的地下水系统没有或只有少量的物质和能量交换;交换;(3)充分考虑二、三级地表水系的边界,依据二、三级)充分考虑二、三级地表水系的边界,依据二、三级流域的范围来划分地下水
130、系统;流域的范围来划分地下水系统;(4)充分考虑地貌因素,依据次级盆地的范围来划分地)充分考虑地貌因素,依据次级盆地的范围来划分地下水系统;下水系统;依据上述原则,把中国北方地区划分为依据上述原则,把中国北方地区划分为55个二级地下水系个二级地下水系统(见附表统(见附表1)。)。5.2.2二级地下水系统边界确定二级地下水系统边界确定二级地下水系统在一级地下水系统边界的基础上,重点考二级地下水系统在一级地下水系统边界的基础上,重点考虑了一级地下水系统内部的这几种边界类型:(虑了一级地下水系统内部的这几种边界类型:(1)地表)地表水分水岭;(水分水岭;(2)地下水分水岭;()地下水分水岭;(3)岩
131、相古地理界线。)岩相古地理界线。黄河下游二级地下水系统与淮河二级地下水系统以岩相古黄河下游二级地下水系统与淮河二级地下水系统以岩相古地理界线为界。塔里木河下游二级地下水系统与塔里木河地理界线为界。塔里木河下游二级地下水系统与塔里木河上游二级地下水系统之间的部分边界以和田河形成的地下上游二级地下水系统之间的部分边界以和田河形成的地下水分水岭为界。汾河盆地二级地下水系统与晋西黄河干流水分水岭为界。汾河盆地二级地下水系统与晋西黄河干流二级地下水系统之间的边界北段为地下水分水岭。鄂尔多二级地下水系统之间的边界北段为地下水分水岭。鄂尔多斯西部二级地下水系统与银川斯西部二级地下水系统与银川-中卫盆地二级地
132、下水系统中卫盆地二级地下水系统和呼包盆地二级地下水系统之间的边界以断层为界。呼包和呼包盆地二级地下水系统之间的边界以断层为界。呼包盆地二级地下水系统与晋西黄河干流二级地下水系统之间盆地二级地下水系统与晋西黄河干流二级地下水系统之间的边界以断层为界。除上述外,其余的一级地下水系统内的边界以断层为界。除上述外,其余的一级地下水系统内部的二级地下水系统边界均为地表水分水岭。部的二级地下水系统边界均为地表水分水岭。5.3三级地下水系统三级地下水系统5.3.1三级地下水系统划分原则三级地下水系统划分原则二级地下水系统内,山区和平原含水介质和地下水补、径、二级地下水系统内,山区和平原含水介质和地下水补、径
133、、排条件有很大差异,各具特点。因而在二级地下水系统划排条件有很大差异,各具特点。因而在二级地下水系统划分的基础上,主要依据山区与平原含水介质的不同,可进分的基础上,主要依据山区与平原含水介质的不同,可进一步划分若干个三级地下水系统。主要遵循如下原则:一步划分若干个三级地下水系统。主要遵循如下原则:(1)重点考虑含水介质的特征和岩相古地理特征,同一)重点考虑含水介质的特征和岩相古地理特征,同一地下水系统要具有独立的含水层体系;地下水系统要具有独立的含水层体系;(2)同一地下水系统要具有相对完整的补、径、排体系;)同一地下水系统要具有相对完整的补、径、排体系;(3)同一地下水系统要具有统一的渗流场
134、和化学场。)同一地下水系统要具有统一的渗流场和化学场。5.3.2三级地下水系统边界的确定三级地下水系统边界的确定所有二级地下水系统的界线都构成三级地下水系统的边界。所有二级地下水系统的界线都构成三级地下水系统的边界。三级地下水系统在二级地下水系统边界的基础上,重点考三级地下水系统在二级地下水系统边界的基础上,重点考虑岩相古地理边界,以山区与平原的构造或岩相界线划分虑岩相古地理边界,以山区与平原的构造或岩相界线划分地下水系统。地下水系统。5.4四级地下水系统四级地下水系统5.4.1四级地下水系统划分原则四级地下水系统划分原则在三级地下水系统的基础上,根据不同的调查、研究目的在三级地下水系统的基础
135、上,根据不同的调查、研究目的(如水资源评价、合理开发利用研究、地下水功能评价等)(如水资源评价、合理开发利用研究、地下水功能评价等),依据地下水系统的边界类型,将三级地下水系统进一步,依据地下水系统的边界类型,将三级地下水系统进一步划分成若干相对独立又相互联系的四级地下水系统。四级划分成若干相对独立又相互联系的四级地下水系统。四级地下水系统的划分应遵循以下原则:地下水系统的划分应遵循以下原则:(1)划分目的具有统一性和单一性。四级地下水系统的)划分目的具有统一性和单一性。四级地下水系统的划分是为某一明确的调查、研究目的服务的,因此四级地划分是为某一明确的调查、研究目的服务的,因此四级地下水系统
136、的划分应符合下水系统的划分应符合“项目项目”的调查、研究目的;的调查、研究目的;(2)具有统一的流场、水化学场,便于分析总结地下水)具有统一的流场、水化学场,便于分析总结地下水资源的成因和演化规律,易于建立水文地质概念模型;资源的成因和演化规律,易于建立水文地质概念模型;(3)四级地下水系统的边界应符合水文地质概念模型)四级地下水系统的边界应符合水文地质概念模型概化技术要求(概化技术要求(GW1-D8)中所定义的边界类型,具体)中所定义的边界类型,具体的边界类型见图的边界类型见图1所示;所示;(4)在时空分布上,应考虑地下水系统的层次性和时变)在时空分布上,应考虑地下水系统的层次性和时变性,如
137、考虑局部地下水流场和区域地下水流场的的关系;性,如考虑局部地下水流场和区域地下水流场的的关系;(5)四级地下水系统边界条件应尽量简单可控。)四级地下水系统边界条件应尽量简单可控。5.4.2四级地下水系统边界确定四级地下水系统边界确定应根据具体的构造、水文地质条件,将地下水系统的边界应根据具体的构造、水文地质条件,将地下水系统的边界归纳处理成图归纳处理成图1所示的几种边界类型情况。所示的几种边界类型情况。5.4.2.1地表水体地表水体(1)定水头边界)定水头边界地表水与含水层有密切的水力联系,经动态观测证明有统地表水与含水层有密切的水力联系,经动态观测证明有统一水位,地表水对含水层有无限的补给能
138、力,降落漏斗不一水位,地表水对含水层有无限的补给能力,降落漏斗不可能超越此边界线时,地表水体就可以确定为定水头补给可能超越此边界线时,地表水体就可以确定为定水头补给边界;如果只是季节性的河流,只能在有水期间定为定水边界;如果只是季节性的河流,只能在有水期间定为定水头边界;如果只有某段河水与地下水有密切水力联系,则头边界;如果只有某段河水与地下水有密切水力联系,则只将这一段确定为定水头边界。只将这一段确定为定水头边界。(2)定流量边界)定流量边界地表水与地下水没有密切水力联系或河床渗透阻力较大时,地表水与地下水没有密切水力联系或河床渗透阻力较大时,仅仅是垂直入渗补给地下水,则应作为二类定流量补给
139、边仅仅是垂直入渗补给地下水,则应作为二类定流量补给边界。界。5.4.2.2断层接触边界断层接触边界(1)隔水边界)隔水边界如果断层本身不透水,或断层的另一盘是隔水层,如果断层本身不透水,或断层的另一盘是隔水层,则构成隔水边界。则构成隔水边界。(2)流量边界)流量边界如果断裂带本身是导水的,计算区内为富含水层,如果断裂带本身是导水的,计算区内为富含水层,区外为弱含水层时,则形成流量边界。区外为弱含水层时,则形成流量边界。(3)定水头边界)定水头边界如果断裂带本身是导水的,计算区内为导水性较如果断裂带本身是导水的,计算区内为导水性较弱的含水层,而区外为强导水的含水层时(这种弱的含水层,而区外为强导
140、水的含水层时(这种情况,供水中少有,多出现在矿床疏干时),则情况,供水中少有,多出现在矿床疏干时),则可以定为定水头补给边界。可以定为定水头补给边界。图图1地下水系统边界类型示意图地下水系统边界类型示意图5.4.2.3岩体或岩层接触边界岩体或岩层接触边界岩体或岩层接触边界,一般多属于隔水边界或流岩体或岩层接触边界,一般多属于隔水边界或流量边界。凡是流量边界,应测得边界处岩石的导量边界。凡是流量边界,应测得边界处岩石的导水系数及边界内外的水头差,算出水力坡度,计水系数及边界内外的水头差,算出水力坡度,计算出补给量或流出量。算出补给量或流出量。5.4.2.4地下水的天然分水岭地下水的天然分水岭地下
141、水的天然分水岭,可以作为隔水边界,但应地下水的天然分水岭,可以作为隔水边界,但应考虑开采后是否会移动位置。考虑开采后是否会移动位置。5.4.2.5构造分水岭构造分水岭由于构造,如褶皱、断层、单斜含水层等,使得由于构造,如褶皱、断层、单斜含水层等,使得地下水的补给区边界与地表分水岭或地下水的排地下水的补给区边界与地表分水岭或地下水的排泄区边界与地下水系统内地表水体不一致时,应泄区边界与地下水系统内地表水体不一致时,应考虑构造分水岭作为隔水边界。考虑构造分水岭作为隔水边界。5.4.2.6人为流量边界人为流量边界除上述情况之外,如果所研究的地下水系除上述情况之外,如果所研究的地下水系统的人类活动对平
142、行或相交于地下水流线统的人类活动对平行或相交于地下水流线的界线影响很小,或这种影响可以通过勘的界线影响很小,或这种影响可以通过勘探、调查加以控制,可将其定为人为流量探、调查加以控制,可将其定为人为流量边界。如局部地下水系统、亚区域地下水边界。如局部地下水系统、亚区域地下水系统、区域地下水系统之间的界线,如果系统、区域地下水系统之间的界线,如果人类活动影响不到这些界线,可以将它们人类活动影响不到这些界线,可以将它们作为隔水边界。作为隔水边界。6.地下水系统划分成果要求地下水系统划分成果要求地下水系统划分的成果除了在报告中应有地下水系统划分的成果除了在报告中应有关于地下水系统划分、地下水系统结构、
143、关于地下水系统划分、地下水系统结构、边界条件、水动力场、水化学场、地下水边界条件、水动力场、水化学场、地下水系统之间以及地下水系统与外界环境之间系统之间以及地下水系统与外界环境之间的关系等论述之外,还应有地下水系统相的关系等论述之外,还应有地下水系统相关网络框架图、地下水系统剖面图和地下关网络框架图、地下水系统剖面图和地下水系统划分平面三种类型(见附件水系统划分平面三种类型(见附件1所示)所示)的插图或附图,附图要求参照相关标准。的插图或附图,附图要求参照相关标准。7.需要说明的几个问题需要说明的几个问题7.1本导则是在现有的认识和研究水平基础上提出的,存本导则是在现有的认识和研究水平基础上提
144、出的,存在着一定的局限性和不足之处,需要在今后的工作和研究在着一定的局限性和不足之处,需要在今后的工作和研究中加以修正、完善和充实。中加以修正、完善和充实。7.2地下水系统分区是为全国水文地质调查工程部署服务地下水系统分区是为全国水文地质调查工程部署服务的,是同类型或相似类型地下水系统的集合。的,是同类型或相似类型地下水系统的集合。7.3一级地下水系统划分边界主要依据是地形地貌、大地一级地下水系统划分边界主要依据是地形地貌、大地构造、地表水系、气候分带等,根据今后调查程度的提高,构造、地表水系、气候分带等,根据今后调查程度的提高,需要进一步完善和修正。需要进一步完善和修正。7.4本导则给出了二
145、级地下水系统划分参考方案,不是结本导则给出了二级地下水系统划分参考方案,不是结论,仅供参考,可根据今后工作的深入加以完善。论,仅供参考,可根据今后工作的深入加以完善。7.5地下水系统划分是科学家经过现场工作和室内综合分地下水系统划分是科学家经过现场工作和室内综合分析后进行的科学思维过程,边界的确定没有固定的标准。析后进行的科学思维过程,边界的确定没有固定的标准。7.6本导则的制定旨在贯彻地下水系统的思维方式。本导则的制定旨在贯彻地下水系统的思维方式。附件附件1:1.地下水系统相地下水系统相关网络框架图关网络框架图(示意)(示意)2地下水系统剖面图(示意)地下水系统剖面图(示意)3地下水系统划分
146、平面图(示意)地下水系统划分平面图(示意)水文地质概念模型概化导则水文地质概念模型概化导则GWI-D81.术语与基本概念术语与基本概念1.1水文地质概念模型水文地质概念模型Conceptualhydrogeologicalmodel把含水层实际的边界性质、内部结构、渗透性能、把含水层实际的边界性质、内部结构、渗透性能、水力特征和补给排泄等条件概化为便于进行数学水力特征和补给排泄等条件概化为便于进行数学与物理模拟的基本模式。与物理模拟的基本模式。1.2透水边界透水边界Permeableboundary渗透性良好的含水层边界。渗透性良好的含水层边界。1.3隔水边界隔水边界Confiningboun
147、dary渗透性极差的含水层边界,即法向方向水力梯度渗透性极差的含水层边界,即法向方向水力梯度(或流量)等于零的边界。(或流量)等于零的边界。1.4弱透水边界弱透水边界Weakly-permeableboundary能通过一定流量的渗透性较弱的含水层边界。能通过一定流量的渗透性较弱的含水层边界。1.5已知水位边界(一类边界)已知水位边界(一类边界)Boundaryofknownwaterlevel已知外节点水位值的边界。已知外节点水位值的边界。1.6已知流量边界(二类边界)已知流量边界(二类边界)Boundaryofknownflow已知地下水流入或流出量的边界。已知地下水流入或流出量的边界。1
148、.7混合边界(三类边界)混合边界(三类边界)Mixedboundary由已知水位和已知流量边界共同组成的计算渗流场的边界。由已知水位和已知流量边界共同组成的计算渗流场的边界。1.8定水头边界定水头边界Boundaryoffixedwaterlevel水位数值不变的已知水位边界。水位数值不变的已知水位边界。1.9定流量边界定流量边界Boundaryoffixedflow流量数值不变的已知流量边界。流量数值不变的已知流量边界。2.总总则则2.1目的与任务目的与任务(1)充分收集研究区以往各类地质、水文地质、)充分收集研究区以往各类地质、水文地质、地形地貌、气象、水文、钻孔、水资源开发利用地形地貌、
149、气象、水文、钻孔、水资源开发利用等资料,进行系统的分析与研究,明确研究区的等资料,进行系统的分析与研究,明确研究区的水文地质条件;水文地质条件;(2)对研究区水文地质条件进行合理的概化,使)对研究区水文地质条件进行合理的概化,使概化模型达到即反映水文地质条件的实际情况,概化模型达到即反映水文地质条件的实际情况,又能用先进的工具进行计算的目的,并最终提交又能用先进的工具进行计算的目的,并最终提交概化的框图、平面图、剖面图及其文字说明。概化的框图、平面图、剖面图及其文字说明。2.2模型概化原则模型概化原则2.2.1实用性实用性地下水流模拟是一实用性很强的技术,解决现实问题是它地下水流模拟是一实用性
150、很强的技术,解决现实问题是它的根本目的。因此,建立的水文地质概念模型须与一定时的根本目的。因此,建立的水文地质概念模型须与一定时期的科学技术水平以及研究区的水文地质调查研究程度相期的科学技术水平以及研究区的水文地质调查研究程度相适应,能用于解决社会、经济发展中所面临的地下水模拟适应,能用于解决社会、经济发展中所面临的地下水模拟与管理问题。与管理问题。2.2.2完整性完整性概念模型必须尽可能真实全面地反映实体系统的内部结构概念模型必须尽可能真实全面地反映实体系统的内部结构与动态特征,专业人员既要到现场进行调查,又要广泛收与动态特征,专业人员既要到现场进行调查,又要广泛收集有关的各种信息,必要时还
151、要补充部分现场调查(包括集有关的各种信息,必要时还要补充部分现场调查(包括观测、试验等)工作,详细分析系统的输入、输出、状态观测、试验等)工作,详细分析系统的输入、输出、状态演变、功能作用以及它与周围环境的相互作用关系等,以演变、功能作用以及它与周围环境的相互作用关系等,以达到对于真实系统全面深入的掌握,保证模型在理论上的达到对于真实系统全面深入的掌握,保证模型在理论上的完整性,提高地下水流系统模拟的精度。完整性,提高地下水流系统模拟的精度。2.2.3处理好简单与精度的矛盾处理好简单与精度的矛盾一味追求简单,要以牺牲精度为代价;一味追求精度,将一味追求简单,要以牺牲精度为代价;一味追求精度,将
152、导致模型复杂化,花费更多的时间和经费;要根据需要将导致模型复杂化,花费更多的时间和经费;要根据需要将二者协调好。二者协调好。3.模型概化步骤模型概化步骤3.1确定研究范围确定研究范围模型研究区应尽可能地选择研究程度较高模型研究区应尽可能地选择研究程度较高的地区,选择天然地下水系统,尽量避免的地区,选择天然地下水系统,尽量避免人为边界。人为边界。3.2收集资料收集资料收集研究区已有的地质、水文地质以及水收集研究区已有的地质、水文地质以及水资源开发利用等方面的资料。资源开发利用等方面的资料。3.3边界概化边界概化根据含水层、隔水层的分布、地质构造和边界根据含水层、隔水层的分布、地质构造和边界上地下
153、水流特征、地下水与地表水的水力联系,上地下水流特征、地下水与地表水的水力联系,将计算区边界概化为给定地下水水位(水头)将计算区边界概化为给定地下水水位(水头)的一类边界、给定侧向径流量的二类边界和给的一类边界、给定侧向径流量的二类边界和给定地下水侧向流量与水位关系的三类边界。定地下水侧向流量与水位关系的三类边界。3.4内部结构概化内部结构概化对研究区含水层组、含水介质、地下水运动状对研究区含水层组、含水介质、地下水运动状态以及水文地质参数的时空分布进行概化。态以及水文地质参数的时空分布进行概化。3.5完成模型概化图完成模型概化图根据模型概化结果,绘制模型概化平面图与根据模型概化结果,绘制模型概
154、化平面图与模型概化剖面图。模型概化剖面图。4.资料准备资料准备水文地质基础条件是概念模型的基础。在水文地质基础条件是概念模型的基础。在建立概念模型之前,必须认真收集、整理建立概念模型之前,必须认真收集、整理和分析已有的水文地质资料,确定模拟的和分析已有的水文地质资料,确定模拟的目的层,进而勾画出地下水实体系统的内目的层,进而勾画出地下水实体系统的内部结构与边界条件,然后才开始对实体系部结构与边界条件,然后才开始对实体系统进行概化。所需数据见下表。统进行概化。所需数据见下表。模型概化所需资模型概化所需资料一览表料一览表5.边界条件的概化边界条件的概化5.1计算区边界计算区边界计算区应尽可能以自然
155、边界为计算边界,计算区应尽可能以自然边界为计算边界,最好是以完整的水文地质单元作为计算区。最好是以完整的水文地质单元作为计算区。在计算区仅为水文地质单元一部分的情况在计算区仅为水文地质单元一部分的情况下,应注意处理好水文地质单元内水资源下,应注意处理好水文地质单元内水资源的分配以及计算区边界上的水量交换问题,的分配以及计算区边界上的水量交换问题,能全面反映地下水系统整体与局部、局部能全面反映地下水系统整体与局部、局部与局部、系统与环境的对应关系。与局部、系统与环境的对应关系。5.2地表水体地表水体5.2.1定水头边界定水头边界地表水与含水层有密切的水力联系,经动态观地表水与含水层有密切的水力联
156、系,经动态观测证明有统一水位,地表水对含水层有无限的测证明有统一水位,地表水对含水层有无限的补给能力,降落漏斗不可能超越此边界线时,补给能力,降落漏斗不可能超越此边界线时,地表水体就可以确定为定水头补给边界;如果地表水体就可以确定为定水头补给边界;如果只是季节性的河流,只能在有水期间定为定水只是季节性的河流,只能在有水期间定为定水头边界;如果只有某段河水与地下水有密切水头边界;如果只有某段河水与地下水有密切水力联系,则只将这一段确定为定水头边界。力联系,则只将这一段确定为定水头边界。5.2.2定流量边界定流量边界地表水与地下水没有密切水力联系或河床渗透地表水与地下水没有密切水力联系或河床渗透阻
157、力较大时,仅仅是垂直入渗补给地下水,则阻力较大时,仅仅是垂直入渗补给地下水,则应作为二类定流量补给边界。应作为二类定流量补给边界。5.3断层接触边界断层接触边界5.3.1隔水边界隔水边界如果断层本身不透水,或断层的另一盘是隔水如果断层本身不透水,或断层的另一盘是隔水层,则构成隔水边界。层,则构成隔水边界。5.3.2流量边界流量边界如果断裂带本身是导水的,计算区内为富含水如果断裂带本身是导水的,计算区内为富含水层,区外为弱含水层时,则形成流量边界。层,区外为弱含水层时,则形成流量边界。5.3.3定水头边界定水头边界如果断裂带本身是导水的,计算区内为导水性如果断裂带本身是导水的,计算区内为导水性较
158、弱的含水层,而区外为强导水的含水层时较弱的含水层,而区外为强导水的含水层时(这种情况,供水中少有,多出现在矿床疏干(这种情况,供水中少有,多出现在矿床疏干时),则可以定为定水头补给边界。时),则可以定为定水头补给边界。5.4岩体或岩层接触边界岩体或岩层接触边界岩体或岩层接触边界,一般多属于隔水边岩体或岩层接触边界,一般多属于隔水边界或流量边界。凡是流量边界,应测得边界或流量边界。凡是流量边界,应测得边界处岩石的导水系数及边界内外的水头差,界处岩石的导水系数及边界内外的水头差,算出水力坡度,计算出补给量或流出量。算出水力坡度,计算出补给量或流出量。5.5地下水的天然分水岭地下水的天然分水岭地下水
159、的天然分水岭,可以作为隔水边界,地下水的天然分水岭,可以作为隔水边界,但应考虑开采后是否会导致位置的变迁。但应考虑开采后是否会导致位置的变迁。6.内部结构的概化内部结构的概化6.1含水层组含水层组根据含水层组类型、结构、岩性等,确定层组根据含水层组类型、结构、岩性等,确定层组的均质或非均质、各向同性或各向异性,确定的均质或非均质、各向同性或各向异性,确定层组水流为稳定流或非稳定流、潜水或承压水。层组水流为稳定流或非稳定流、潜水或承压水。既存在越流又存在弱层释水的地区,要建立考既存在越流又存在弱层释水的地区,要建立考虑弱透水层水运动的弱透水层模型。一个区域虑弱透水层水运动的弱透水层模型。一个区域
160、含水层组可以概化成为一个单层模型,也可概含水层组可以概化成为一个单层模型,也可概化为一个含水层化为一个含水层弱透水层组越流模型,或概弱透水层组越流模型,或概化为多个含水层化为多个含水层弱透水层组构成的多层模型。弱透水层组构成的多层模型。6.2含水介质含水介质6.2.1含水介质条件含水介质条件(1)确定含水层类型,查明含水层在空间的分布形状。)确定含水层类型,查明含水层在空间的分布形状。对承压水,可用顶底板等值线图或含水层等厚度图来表对承压水,可用顶底板等值线图或含水层等厚度图来表示;对潜水,则可用底板标高等值线图来表示;示;对潜水,则可用底板标高等值线图来表示;(2)查明含水层的导水性、储水性
161、及主渗透方向的变)查明含水层的导水性、储水性及主渗透方向的变化规律,用导水系数化规律,用导水系数T储水系数储水系数*(或给水度(或给水度)进行概)进行概化的均质分区,只要渗透性不大的地段,就可相对视为化的均质分区,只要渗透性不大的地段,就可相对视为均质区;均质区;(3)查明计算含水层与相邻含水层、隔水层的接触关)查明计算含水层与相邻含水层、隔水层的接触关系,是否有系,是否有“天窗天窗”、断层等沟通。、断层等沟通。如果为了取得某些详细准确的参数,需布置大量勘探、如果为了取得某些详细准确的参数,需布置大量勘探、试验工作而要花费昂贵的代价时,可考虑先有一个控制试验工作而要花费昂贵的代价时,可考虑先有
162、一个控制数值,再在识别模型时反求该参数。数值,再在识别模型时反求该参数。6.2.2含水介质概化含水介质概化6.2.2.1孔隙含水介质孔隙含水介质(1)均质、非均质)均质、非均质如果在渗流场中,所有点都具有相同的渗流系数,如果在渗流场中,所有点都具有相同的渗流系数,则概化为均质含水层,否则概化为非均质的;自则概化为均质含水层,否则概化为非均质的;自然界中绝对均质的岩层是没有的,均质与非均质然界中绝对均质的岩层是没有的,均质与非均质是相对的,视具体的研究目标而定。是相对的,视具体的研究目标而定。(2)各向同性、各向异性)各向同性、各向异性根据含水层透水性能和渗流方向的关系,可以概根据含水层透水性能
163、和渗流方向的关系,可以概化为各向同性和各向异性二类。如果渗流场中某化为各向同性和各向异性二类。如果渗流场中某一点的渗透系数不取决于方向,即不管渗流方向一点的渗透系数不取决于方向,即不管渗流方向如何都具有相同的渗透系数,则介质是各向同性如何都具有相同的渗透系数,则介质是各向同性的,否则是各向异性的。的,否则是各向异性的。6.2.2.2裂隙、岩溶含水介质裂隙、岩溶含水介质裂隙、岩溶含水介质的概化要视具体情况裂隙、岩溶含水介质的概化要视具体情况而定。在局部溶洞发育处,岩溶水运动一而定。在局部溶洞发育处,岩溶水运动一般为非达西流(即非线性流和紊流),但般为非达西流(即非线性流和紊流),但在大区域上,北
164、方岩溶水运动近似地满足在大区域上,北方岩溶水运动近似地满足达西定律,含水介质可概化为非均质、各达西定律,含水介质可概化为非均质、各向异性的连续介质。向异性的连续介质。6.3地下水运动状态地下水运动状态6.3.1层流、紊流层流、紊流一般情况下,在松散含水层及发育较均匀的裂一般情况下,在松散含水层及发育较均匀的裂隙、岩溶含水层中的地下水运动,大都是层流,隙、岩溶含水层中的地下水运动,大都是层流,符合达西定律。只有在极少数大溶洞和宽裂隙符合达西定律。只有在极少数大溶洞和宽裂隙中的地下水流,才不符合达西定律,呈紊流。中的地下水流,才不符合达西定律,呈紊流。6.3.2平面流和三维流平面流和三维流在开采状
165、态下,地下水运动存在着三维流,特在开采状态下,地下水运动存在着三维流,特别是在区域降落漏斗附近及大降渗的井附近,别是在区域降落漏斗附近及大降渗的井附近,三维流更明显,故应用地下水三维流模型。若三维流更明显,故应用地下水三维流模型。若三维流场的水位资料难以取得,可将三维流问三维流场的水位资料难以取得,可将三维流问题按二维流处理,但应考虑所引起的计算误差题按二维流处理,但应考虑所引起的计算误差是否能满足水文地质计算的要求。是否能满足水文地质计算的要求。6.4水文地质参数水文地质参数6.4.1时间概化时间概化水文地质参数是慢时变的,在一定时期和外部条件下可水文地质参数是慢时变的,在一定时期和外部条件
166、下可以近似地看作恒定不变,建立概念模型时,将参数概化以近似地看作恒定不变,建立概念模型时,将参数概化为随时间不变的。为随时间不变的。6.4.2空间概化空间概化对于参数的空间分布规律,常采用离散化的参数概化方对于参数的空间分布规律,常采用离散化的参数概化方法(即参数分区或参数化)来确定。参数分区的依据如法(即参数分区或参数化)来确定。参数分区的依据如下:下:(1)计算区单孔抽水试验资料的计算结果,包括渗透系数、)计算区单孔抽水试验资料的计算结果,包括渗透系数、储水系数、给水度及单位涌水量;储水系数、给水度及单位涌水量;(2)含水层分布规律,即埋深、厚度和岩性组合特征;)含水层分布规律,即埋深、厚
167、度和岩性组合特征;(3)地下水天然流场、人工干扰流场、水化学场和温度场;)地下水天然流场、人工干扰流场、水化学场和温度场;(4)构造条件及岩溶发育规律(限于岩溶含水层)。)构造条件及岩溶发育规律(限于岩溶含水层)。7.源汇项源汇项7.1含水层垂向量作为模型的源或汇,一般可直接含水层垂向量作为模型的源或汇,一般可直接量化,也可处理成(垂向量与水位的关系)子模量化,也可处理成(垂向量与水位的关系)子模型连接的方式。要根据实际水文地质条件,决定型连接的方式。要根据实际水文地质条件,决定具体量化和处理方式。具体量化和处理方式。7.2潜水蒸发强度随潜水位埋深而产生变化时,可潜水蒸发强度随潜水位埋深而产生
168、变化时,可建立受潜水极限蒸发埋深约束的潜水蒸发子模型。建立受潜水极限蒸发埋深约束的潜水蒸发子模型。存在间歇性的河流、以及由于开采促使地表水体存在间歇性的河流、以及由于开采促使地表水体与含水层间的水量交换发生明显改变时,应考虑与含水层间的水量交换发生明显改变时,应考虑建立地表水入渗子模型。建立地表水入渗子模型。8.表达方式表达方式8.1平面图平面图(1)研究区基本情况:包括模型研究范)研究区基本情况:包括模型研究范围、主要居民点以及标志性的地形、地貌围、主要居民点以及标志性的地形、地貌等;等;(2)水文地质控制点:包括地表河流、)水文地质控制点:包括地表河流、湖泊、开采井以及地下水的天然露头等;
169、湖泊、开采井以及地下水的天然露头等;(3)地下水含水层控制点:主要包括控)地下水含水层控制点:主要包括控制含水层的各类钻孔。制含水层的各类钻孔。8.2剖面图剖面图(1)地表地理要素:包括剖面所切割过的对应地)地表地理要素:包括剖面所切割过的对应地表主要地理地貌,如城市、城镇、河流、湖泊等;表主要地理地貌,如城市、城镇、河流、湖泊等;(2)含水层结构:包括含水层及顶、底板的垂向)含水层结构:包括含水层及顶、底板的垂向位置及延伸情况;位置及延伸情况;(3)地质构造:包括各类地质构造(如断层)的)地质构造:包括各类地质构造(如断层)的地理位置及其水理性质;地理位置及其水理性质;(4)地下水水位:研究
170、区初始地下水位,用虚线)地下水水位:研究区初始地下水位,用虚线描绘;描绘;(5)各类源汇项及其性质。)各类源汇项及其性质。附件:附件:某研究区模型概化示意图某研究区模型概化示意图地下水潜力评价技术要求地下水潜力评价技术要求GWI-D41.术语与基本概念术语与基本概念1.1地下水潜力地下水潜力GroundwaterPotential指地下水资源在开发利用的现状条件下,尚可挖指地下水资源在开发利用的现状条件下,尚可挖掘的潜在供水能力,反映地下水资源的开采和利掘的潜在供水能力,反映地下水资源的开采和利用方向。由地下水开采潜力和利用潜力两部分组用方向。由地下水开采潜力和利用潜力两部分组成。成。1.2地
171、下水利用潜力地下水利用潜力UtilizationPotentialofGroundwater是指在现状开采条件下,在地下水资源利用过程是指在现状开采条件下,在地下水资源利用过程中节约出来可供再利用以缓解地下水开采压力的中节约出来可供再利用以缓解地下水开采压力的水量。水量。1.3地下水开采潜力地下水开采潜力ExploitablePotentialofGroundwater是指在现状开采条件下,相对于地下水开是指在现状开采条件下,相对于地下水开采层的开采资源评价量的可扩大开采资源采层的开采资源评价量的可扩大开采资源量和开采盈余量。量和开采盈余量。1.4地下水潜力系数地下水潜力系数Coefficie
172、ntofGroundwaterPotential反映地下水开采和利用潜力的相对系数。反映地下水开采和利用潜力的相对系数。1.5地下水潜力模数地下水潜力模数ModulusofGroundwaterPotential单位面积上地下水开采潜力和利用潜力总单位面积上地下水开采潜力和利用潜力总量。量。1.6地下水开采系数地下水开采系数CoefficientofGroundwaterExploitation地下水开采量与地下水开采资源的比值。地下水开采量与地下水开采资源的比值。2.总总则则2.1目的与任务目的与任务(1)查明地下水资源分布、开发利用特点与变化,国民)查明地下水资源分布、开发利用特点与变化,
173、国民经济规划对地下水的需求、地下水补径排条件的变化;经济规划对地下水的需求、地下水补径排条件的变化;(2)开展我国主要盆地地下水资源评价工作,评价地下)开展我国主要盆地地下水资源评价工作,评价地下水开采资源,计算地下水开采程度;水开采资源,计算地下水开采程度;(3)在研究地下水资源循环特点的基础上,开展地下水)在研究地下水资源循环特点的基础上,开展地下水资源开采潜力的评价;资源开采潜力的评价;(4)根据经济技术进步与地下水资源开发利用现状,开)根据经济技术进步与地下水资源开发利用现状,开展地下水利用潜力评价;展地下水利用潜力评价;(5)根据地下水开采潜力和利用潜力评价地下水综合潜)根据地下水开
174、采潜力和利用潜力评价地下水综合潜力,为国民经济规划提供科学依据。力,为国民经济规划提供科学依据。2.2基本原则基本原则(1)地下水资源评价应以地下水系统为基本单元,)地下水资源评价应以地下水系统为基本单元,正确区分地下水系统与原来的水文地质单元的概正确区分地下水系统与原来的水文地质单元的概念;念;(2)地下水潜力评价是在地下水资源评价的基础)地下水潜力评价是在地下水资源评价的基础上进行的;上进行的;(3)地下水潜力包括开采潜力和利用潜力两个方)地下水潜力包括开采潜力和利用潜力两个方面,应在评价开采潜力和利用潜力的基础上评价面,应在评价开采潜力和利用潜力的基础上评价综合潜力;综合潜力;(4)在地
175、下水开采潜力方面,着重考虑开采盈余)在地下水开采潜力方面,着重考虑开采盈余量,咸水、微咸水的可扩大开采资源量和依靠环量,咸水、微咸水的可扩大开采资源量和依靠环境容量可扩大开采资源量;境容量可扩大开采资源量;(5)从地下水开采现状来看,地下水利用潜力着)从地下水开采现状来看,地下水利用潜力着重要考虑工农业特别是农业节水和污水治理回用重要考虑工农业特别是农业节水和污水治理回用的潜力;的潜力;(6)地下水潜力评价应充分考虑国民经济规划和)地下水潜力评价应充分考虑国民经济规划和经济技术进步对地下水需求的变化;经济技术进步对地下水需求的变化;(7)地下水潜力的评价方法,除了考虑地下水的)地下水潜力的评价
176、方法,除了考虑地下水的开采盈余量和开源节流方面间接增加的水量外,开采盈余量和开源节流方面间接增加的水量外,对人口密集,工、农业比较发达的地区,还应考对人口密集,工、农业比较发达的地区,还应考虑环境的承载能力或环境的容量;虑环境的承载能力或环境的容量;(8)地下水潜力表述方式要力求明确、易读、易)地下水潜力表述方式要力求明确、易读、易懂。懂。3.地下水潜力评价方法地下水潜力评价方法3.1地下水开采程度地下水开采程度地下水开采程度一般用地下水开采系地下水开采程度一般用地下水开采系数反映,表达式为:数反映,表达式为:3.2地下水潜力评价地下水潜力评价3.2.1利用潜力利用潜力利用潜力是地下水资源利用
177、过程中节约出来可供利用潜力是地下水资源利用过程中节约出来可供再利用以缓解地下水开采压力的水量,一般包括再利用以缓解地下水开采压力的水量,一般包括农业节水量、工业节水量、生活节水量、污水治农业节水量、工业节水量、生活节水量、污水治理后可再利用水量、矿坑排水可利用水量等。理后可再利用水量、矿坑排水可利用水量等。其中:其中:T1农业节水量(亿农业节水量(亿m3/a););T2工业节水量(亿工业节水量(亿m3/a););T3生活节水量(亿生活节水量(亿m3/a););T4污水再利用水量(亿污水再利用水量(亿m3/a););T5矿坑排水利用量(亿矿坑排水利用量(亿m3/a););3.2.2开采潜力开采潜
178、力开采潜力由可扩大的开采资源和开采盈余量组成。开采潜力由可扩大的开采资源和开采盈余量组成。可扩大的开采资源主要指咸水、微咸水合理改造利用,依可扩大的开采资源主要指咸水、微咸水合理改造利用,依靠环境容量,以及增加评价深度的手段可以扩大的开采资靠环境容量,以及增加评价深度的手段可以扩大的开采资源量。源量。其中:其中:A1咸水、微咸水的可扩大开采资源量(亿咸水、微咸水的可扩大开采资源量(亿m3/a););A2依靠环境容量可扩大的开采资源量(亿依靠环境容量可扩大的开采资源量(亿m3/a););A3增加评价深度可扩大的开采资源量(亿增加评价深度可扩大的开采资源量(亿m3/a););3.2.3地下水潜力系
179、数地下水潜力系数其中:其中:地下水潜力系数;地下水潜力系数;Q开采开采开采层的开采量开采层的开采量(亿亿m3/a);Q开资开资开采层的开采资源量开采层的开采资源量(亿亿m3/a);Q利用潜力利用潜力地下水利用潜力地下水利用潜力(亿亿m3/a);Q可扩大开可扩大开可扩大的开采资源量可扩大的开采资源量(亿亿m3/a);3.2.4地下水综合潜力模数地下水综合潜力模数Q综合潜力综合潜力=Q开采潜力开采潜力+Q利用潜力利用潜力Q开采潜力开采潜力=Q开采盈余开采盈余+Q可扩大开可扩大开Q开采盈余开采盈余=Q开资开资Q开采开采M综合综合=10000Q综合潜力综合潜力/F式中:式中:Q综合潜力综合潜力地下水综
180、合潜力(亿地下水综合潜力(亿m3/a););Q开采潜力开采潜力地下水开采潜力(亿地下水开采潜力(亿m3/a););Q利用潜力利用潜力地下水利用潜力(亿地下水利用潜力(亿m3/a););Q开采盈余开采盈余地下水开采盈余量(亿地下水开采盈余量(亿m3/a););Q可扩大开可扩大开地下水可扩大的开采资源量(亿地下水可扩大的开采资源量(亿m3/a););Q开资开资开采层的开采资源量(亿开采层的开采资源量(亿m3/a););Q开采开采开采层的开采量(亿开采层的开采量(亿m3/a););M综合综合地下水综合潜力模数(万地下水综合潜力模数(万m3/km2a););F面积(面积(km2)。)。4.地下水潜力调
181、查评价步骤地下水潜力调查评价步骤4.1地下水潜力评价总思路地下水潜力评价总思路在在同同时时开开展展地地下下水水资资源源调调查查和和地地下下水水开开采采的的地地质质环环境境效效应应调调查查评评价价的的基基础础上上,进进行行地地下下水水资资源源评评价价和和地地质质环环境境综综合合评评价价,定定量量研研究究地地下下水水开开采采与与环环境境的的关关系系及及水水资资源源利利用用对对地地下下水水开开采采的的影影响响,从从而而确确定定地地下下水水开开采采盈盈余余量量、地地下下水水可可扩扩大大的的可可开开采采资资源源量量和和地地下下水水利利用用节节约约水水量量,达到评价地下水潜力的目的。达到评价地下水潜力的目
182、的。4.2地下水潜力调查评价步骤地下水潜力调查评价步骤4.2.1地下水资源评价地下水资源评价在充分研究评价区水文地质条件的基础上,采用传统方法,在充分研究评价区水文地质条件的基础上,采用传统方法,如均衡法、数值法、解析法、类比法等,评价地下水天然如均衡法、数值法、解析法、类比法等,评价地下水天然资源、开采资源量。资源、开采资源量。地下水资源评价参照地下水资源评价技术要求地下水资源评价参照地下水资源评价技术要求GWID2执行。执行。4.2.2地下水开采量调查地下水开采量调查通过政府统计、土地利用、农业结构、工矿企业统计等方通过政府统计、土地利用、农业结构、工矿企业统计等方法,全面掌握评价区地下水
183、开采量。法,全面掌握评价区地下水开采量。地下水开采量调查参照野外地下水位与开采量调查技术地下水开采量调查参照野外地下水位与开采量调查技术要求要求GWIA2执行。执行。4.2.3地下水开采环境效应调查评价地下水开采环境效应调查评价(1)研究地下水开采引起的水位持续下降:通过对水文)研究地下水开采引起的水位持续下降:通过对水文地质条件的分析,研究地下水的更新与涵养条件,确定适地质条件的分析,研究地下水的更新与涵养条件,确定适宜的地下水水位下降速度;宜的地下水水位下降速度;(2)地下水开采引起的地面沉降:根据整个地区国民经)地下水开采引起的地面沉降:根据整个地区国民经济发展与城市建设规划、评价区地质
184、构造特征等因素,进济发展与城市建设规划、评价区地质构造特征等因素,进行科学的经济评价,确定允许地面沉降量;行科学的经济评价,确定允许地面沉降量;(3)岩溶塌陷:通过对整个地区岩溶塌陷规律、灰岩含)岩溶塌陷:通过对整个地区岩溶塌陷规律、灰岩含水层特征等的研究,分析岩溶塌陷的形成机理,确定岩溶水层特征等的研究,分析岩溶塌陷的形成机理,确定岩溶塌陷临界水位;塌陷临界水位;(4)水质恶化:在全面调查地下水质演化与地下水开采)水质恶化:在全面调查地下水质演化与地下水开采关系的基础上,根据地下水的用途,以国家标准为依据,关系的基础上,根据地下水的用途,以国家标准为依据,确定地下水开采的适宜程度。确定地下水
185、开采的适宜程度。另外,还要调查研究海水入侵、土地盐碱化等问题,通过另外,还要调查研究海水入侵、土地盐碱化等问题,通过综合评价,确定维持一定环境状况时的地下水可利用量。综合评价,确定维持一定环境状况时的地下水可利用量。4.2.4地下水开采潜力和利用潜力分析地下水开采潜力和利用潜力分析进行地下水资源评价和生态环境综合评价,定量进行地下水资源评价和生态环境综合评价,定量研究地下水开采与环境的关系及水资源利用对地研究地下水开采与环境的关系及水资源利用对地下水开采的影响,从而确定地下水开采盈余量、下水开采的影响,从而确定地下水开采盈余量、地下水可扩大的开采资源量和地下水利用节约水地下水可扩大的开采资源量
186、和地下水利用节约水量,分析地下水开采潜力和利用潜力。量,分析地下水开采潜力和利用潜力。4.2.5地下水潜力系数和地下水综合潜力模数计算地下水潜力系数和地下水综合潜力模数计算通过对地下水开采潜力和利用潜力的评价,运用通过对地下水开采潜力和利用潜力的评价,运用潜力计算公式计算出一个地区地下水潜力系数和潜力计算公式计算出一个地区地下水潜力系数和地下水综合潜力模数。地下水综合潜力模数。4.2.6地下水潜力评价地下水潜力评价如果地下水潜力系数大于如果地下水潜力系数大于1(或地下水综合潜力模(或地下水综合潜力模数大于数大于0),说明地下水开发利用尚有潜力,可以),说明地下水开发利用尚有潜力,可以在节水、环
187、境治理等的基础上,根据国民经济规在节水、环境治理等的基础上,根据国民经济规划,适当加大地下水的开发利用强度;如果地下划,适当加大地下水的开发利用强度;如果地下水潜力系数等于水潜力系数等于1(或地下水综合潜力模数等于(或地下水综合潜力模数等于0),说明地下水的开发利用已处于临界值,地下),说明地下水的开发利用已处于临界值,地下水资源量能够满足经济建设需要,但不能进一步水资源量能够满足经济建设需要,但不能进一步加大地下水的开发利用强度;如果潜力系数小于加大地下水的开发利用强度;如果潜力系数小于1(或地下水综合潜力模数小于(或地下水综合潜力模数小于0),说明地下水),说明地下水的开发利用应进行限制,
188、并同时调整国民经济规的开发利用应进行限制,并同时调整国民经济规划。划。4.3地下水潜力评价过程地下水潜力评价过程4.3.1地下水开采潜力分析地下水开采潜力分析地下水开采潜力主要分析开采盈余量,依地下水开采潜力主要分析开采盈余量,依靠环境容量可扩大的开采资源量和咸水、靠环境容量可扩大的开采资源量和咸水、微咸水的扩大开采资源量的情况等。微咸水的扩大开采资源量的情况等。4.3.1.1地下水开采盈余量分析地下水开采盈余量分析根据地下水资源评价结果,进行开采资源根据地下水资源评价结果,进行开采资源总量和实际开采量的对比分析,求取各个总量和实际开采量的对比分析,求取各个地下水系统的开采程度,计算地下水开采
189、地下水系统的开采程度,计算地下水开采盈余量。盈余量。4.3.1.2依靠环境容量可扩大的开采资源量分析依靠环境容量可扩大的开采资源量分析主要分析地下水开采系数与水位下降速率、地面主要分析地下水开采系数与水位下降速率、地面沉降速率及地下水质量的相关性,建立一组预测沉降速率及地下水质量的相关性,建立一组预测地下水开采与环境关系的相关方程或关系图来分地下水开采与环境关系的相关方程或关系图来分析地下水依靠环境容量可扩大的开采资源量。析地下水依靠环境容量可扩大的开采资源量。(1)地下水开采与水位下降的关系)地下水开采与水位下降的关系根据年地下水开采系数与水位下降速率的统计关根据年地下水开采系数与水位下降速
190、率的统计关系,绘制相关曲线(图系,绘制相关曲线(图1),并根据当地的水文地),并根据当地的水文地质条件和国民经济规划确定地下水位下降速率。质条件和国民经济规划确定地下水位下降速率。图图1地下水开采系数与水位平均年下降速率关系示意图地下水开采系数与水位平均年下降速率关系示意图(2)地下水开采与地面沉降关系)地下水开采与地面沉降关系根据地下水开采系数与地面沉降速率资料,分析地面沉降根据地下水开采系数与地面沉降速率资料,分析地面沉降区的地下水开采系数与地面沉降速率的相关关系,绘制相区的地下水开采系数与地面沉降速率的相关关系,绘制相关关系图(图关关系图(图2),并根据具体情况确定允许地面沉降量。),并
191、根据具体情况确定允许地面沉降量。图图2地下水开采系数与地面沉降速率关系示意图地下水开采系数与地面沉降速率关系示意图(3)地下水开采与地下水质量的关系)地下水开采与地下水质量的关系地下水质量除与污染物源分布有关外,还与地下水开采程地下水质量除与污染物源分布有关外,还与地下水开采程度有关。人为开采改变了地下水的流向和流速,使得劣质度有关。人为开采改变了地下水的流向和流速,使得劣质水向开采区汇集,从而水质变差。根据水质全分析结果分水向开采区汇集,从而水质变差。根据水质全分析结果分析不同评价区的地下水质量与地下水开采的关系(图析不同评价区的地下水质量与地下水开采的关系(图3)。)。图图3地下水开采系数
192、与水质的关系示意图地下水开采系数与水质的关系示意图4.3.1.3咸水、微咸水的可扩大开采资源量分析咸水、微咸水的可扩大开采资源量分析低矿化度(低矿化度(13g/L)的微咸水可以灌溉,它的土)的微咸水可以灌溉,它的土壤含盐量的平衡值在壤含盐量的平衡值在0.1%左右,作物能正常生长。左右,作物能正常生长。35g/L咸水的短期灌溉,不会使土壤含盐量小于咸水的短期灌溉,不会使土壤含盐量小于0.1%的耕地土壤含盐量超过作物的耐盐极限值,的耕地土壤含盐量超过作物的耐盐极限值,作物可以正常发育、生长。如果长期灌溉作物可以正常发育、生长。如果长期灌溉35g/L咸水,土壤的含盐量势必超过作物的耐盐值。因咸水,土
193、壤的含盐量势必超过作物的耐盐值。因此,此,35g/L咸水直接利用只能作为应急用水。但咸水直接利用只能作为应急用水。但也可通过与淡水的适当比例混合,使其全盐量、也可通过与淡水的适当比例混合,使其全盐量、盐害量和碱害量降至安全值进行灌溉,兴利除弊。盐害量和碱害量降至安全值进行灌溉,兴利除弊。表表1幼苗耐盐能力表幼苗耐盐能力表根据这一结果评价咸水和微咸水可利用资源量。根据这一结果评价咸水和微咸水可利用资源量。4.3.2地下水利用潜力评价地下水利用潜力评价地下水利用潜力主要分析农业灌溉节水量地下水利用潜力主要分析农业灌溉节水量和污水处理回用量两方面的情况。和污水处理回用量两方面的情况。4.3.2.1农
194、业灌溉节水量分析农业灌溉节水量分析根据现有的灌溉方式、灌溉定额,考虑技根据现有的灌溉方式、灌溉定额,考虑技术进步和国民经济规划,分析节水潜力。术进步和国民经济规划,分析节水潜力。4.3.2.2污水处理回用量分析污水处理回用量分析污水处理回用量统计多年平均工业废水排污水处理回用量统计多年平均工业废水排放量、各煤矿排水量等。放量、各煤矿排水量等。5.地下水潜力评价成果地下水潜力评价成果5.1综合研究报告综合研究报告综合研究报告包括水文地质条件、环境地综合研究报告包括水文地质条件、环境地质问题评价、地下水资源评价、地下水潜质问题评价、地下水资源评价、地下水潜力评价等。力评价等。5.2图件图件编制地下
195、水综合潜力图。编制地下水综合潜力图。在地下水综合潜力图中,需要着重表述地在地下水综合潜力图中,需要着重表述地下水综合潜力模数、地下水潜力系数(下水综合潜力模数、地下水潜力系数()和地下水潜力挖掘方式等内容。和地下水潜力挖掘方式等内容。5.3地下水潜力系数分级地下水潜力系数分级(1)1,无地下水潜力区;,无地下水潜力区;(2)11.2,地下水潜力一般区;,地下水潜力一般区;(3)1.21.4,地下水潜力较大区;,地下水潜力较大区;(4)1.4,地下水潜力大区。,地下水潜力大区。5.4地下水潜力模数分级地下水潜力模数分级(1)510万万m3/km2a;(2)35万万m3/km2a;(3)13万万m
196、3/km2a;(4)-11万万m3/km2a;(5)-3-1万万m3/km2a;(6)-5-3万万m3/km2a;(7)-10-5万万m3/km2a;(8)-10万万m3/km2a。地下水综合潜力模数分级可采用相对分级方法进地下水综合潜力模数分级可采用相对分级方法进行。行。地下水功能评价技术要求地下水功能评价技术要求GWI-D51.术语与基本概念术语与基本概念1.1地下水功能地下水功能GroundwaterFunction地下水功能是指地下水的质和量及其在空间和时地下水功能是指地下水的质和量及其在空间和时间上的变化,对人类社会和环境所产生的作用或间上的变化,对人类社会和环境所产生的作用或效应,
197、主要包括地下水的资源供给功能(简称效应,主要包括地下水的资源供给功能(简称“资源功能资源功能”,下同)、生态环境维持功能(简称,下同)、生态环境维持功能(简称“生态功能生态功能”,下同)和地质环境稳定功能(简,下同)和地质环境稳定功能(简称称“地质环境功能地质环境功能”,下同)。,下同)。1.2地下水资源功能地下水资源功能GroundwaterResource-function地下水的资源功能是指具备一定的补给、储存和地下水的资源功能是指具备一定的补给、储存和更新条件的地下水资源供给保障作用或效应,具更新条件的地下水资源供给保障作用或效应,具有相对独立、稳定的补给源和地下水资源供给保有相对独立
198、、稳定的补给源和地下水资源供给保障能力。障能力。1.3地下水生态功能地下水生态功能GroundwaterEcologicalFunction地下水的生态功能是指地下水系统对陆表植被或地下水的生态功能是指地下水系统对陆表植被或湖泊、湿地或土地质量良性维持的作用或效应,湖泊、湿地或土地质量良性维持的作用或效应,如果地下水系统发生变化,则生态环境出现响应如果地下水系统发生变化,则生态环境出现响应的改变。的改变。1.4地下水地质环境功能地下水地质环境功能GroundwaterGeologicEnvironmentFunction地下水的地质环境功能是指地下水系统对其所赋地下水的地质环境功能是指地下水系
199、统对其所赋存的地质环境稳定具有支撑或保护作用或效应,存的地质环境稳定具有支撑或保护作用或效应,如果地下水系统发生变化,则地质环境出现响应如果地下水系统发生变化,则地质环境出现响应的改变。的改变。2.地下水功能评价的意义地下水功能评价的意义(1)地下水功能评价是为充分发挥地下水)地下水功能评价是为充分发挥地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能的的资源功能、生态功能和地质环境功能的整体最佳效益,实现地下水可持续利用和整体最佳效益,实现地下水可持续利用和有效保护生态及地质环境的重要基础。有效保护生态及地质环境的重要基础。(2)地下水功能评价是地下水资源评价工)地下水功能评价是地下水资源评价工作的延
200、伸和拓展,是科学规划、合理利用作的延伸和拓展,是科学规划、合理利用和环境保护的前提。和环境保护的前提。(3)地下水功能评价是完善或调整监测网)地下水功能评价是完善或调整监测网络和科学管理体系的科学依据之一。络和科学管理体系的科学依据之一。3.基本理念基本理念地下水功能评价对象应该是一个完整的流域尺度地下水循地下水功能评价对象应该是一个完整的流域尺度地下水循环系统,是由驱动因子(记作环系统,是由驱动因子(记作D)群、状态因子(记作)群、状态因子(记作S)群和响应因子(记作)群和响应因子(记作R)群组成的)群组成的“驱动力驱动力-状态状态-响响应应”(DSR)体系。在地下水功能评价中,遴选和确定主
201、)体系。在地下水功能评价中,遴选和确定主要影响因子及其性质是重要基础工作。要影响因子及其性质是重要基础工作。“驱动因子驱动因子”是指驱动地下水系统变化的影响因子。例如是指驱动地下水系统变化的影响因子。例如降水量变化、地表水径流变化、开采地下水和土地利用等。降水量变化、地表水径流变化、开采地下水和土地利用等。“状态因子状态因子”是指描述地下水系统(或功能)状态的因子。是指描述地下水系统(或功能)状态的因子。例如地下水水位、水量和水质等性状。例如地下水水位、水量和水质等性状。“响应因子响应因子”是指由于地下水系统(或功能)状态变化而是指由于地下水系统(或功能)状态变化而引起水资源供给能力和环境等方
202、面变化的因子。引起水资源供给能力和环境等方面变化的因子。地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能之间是相互地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能之间是相互制约、相互促进的互动关系,存在固有的内在规律。无论制约、相互促进的互动关系,存在固有的内在规律。无论哪一个功能被过度利用,都会引起其它功能的相应变化。哪一个功能被过度利用,都会引起其它功能的相应变化。3.1功能类型功能类型地下水功能包括资源功能、生态功能和地质环境地下水功能包括资源功能、生态功能和地质环境功能。功能。3.2评价模式评价模式(1)目标功能评价)目标功能评价地下水的目标功能评价是指选择地下水系统中某地下水的目标功能评价是指选择地
203、下水系统中某一功能作为研究目标(对象),系统地表征它在一功能作为研究目标(对象),系统地表征它在流域尺度地下水循环系统各区带的状况和分布特流域尺度地下水循环系统各区带的状况和分布特征,集中反映地下水某一功能的区位特征。征,集中反映地下水某一功能的区位特征。(2)主导功能评价)主导功能评价地下水的主导功能评价是将所有地下水功能都作地下水的主导功能评价是将所有地下水功能都作为研究目标(对象),综合反映流域尺度地下水为研究目标(对象),综合反映流域尺度地下水循环系统各区带优势功能和脆弱功能的区位特征。循环系统各区带优势功能和脆弱功能的区位特征。3.3属性层有关理念属性层有关理念在地下水功能评价体系中
204、,属性层(在地下水功能评价体系中,属性层(C层,详见层,详见图图1)各项物理意义如下:)各项物理意义如下:(1)资源占有性资源占有性资源占有性(资源占有性(B1C1)是指评价分区的各种地下水)是指评价分区的各种地下水资源量在相应系统总量中占有的状况。资源量在相应系统总量中占有的状况。在资源占有性中,具体指标包括区外补给资源占在资源占有性中,具体指标包括区外补给资源占有率、区内补给资源占有率、储存资源占有率和有率、区内补给资源占有率、储存资源占有率和可利用资源占有率等。可利用资源占有率等。(2)资源再生性资源再生性资源再生性(资源再生性(B1C2)是指地下水资源补给与更新)是指地下水资源补给与更
205、新能力的状况。能力的状况。在资源再生性中,具体指标包括补给与储存资源、在资源再生性中,具体指标包括补给与储存资源、可利用资源、开采量和降水的关系。可利用资源、开采量和降水的关系。(3)资源调节性资源调节性资源调节性(资源调节性(B1C3)是指地下水位对降水、补给和开采)是指地下水位对降水、补给和开采的响应状况。在资源调节性中,具体指标包括地下水位变的响应状况。在资源调节性中,具体指标包括地下水位变差与补给、开采和降水的关系指数。差与补给、开采和降水的关系指数。(4)资源可用性资源可用性资源可用性(资源可用性(B1C4)是指地下水资源可被合理利用能力)是指地下水资源可被合理利用能力的状况。的状况
206、。在资源可用性中,具体指标包括地下水可利用资源模数、在资源可用性中,具体指标包括地下水可利用资源模数、地下水可用储存资源模数、地下水质量指数和地下水资源地下水可用储存资源模数、地下水质量指数和地下水资源开采程度。开采程度。(5)景观环境维持性景观环境维持性景观环境维持性(景观环境维持性(B2C5)是水文景观环境维持性的简称,)是水文景观环境维持性的简称,它是指地下水对地表湿地或湖泊环境或独特水文地质景观它是指地下水对地表湿地或湖泊环境或独特水文地质景观(如月牙泉等)维持存在所作用的状况。(如月牙泉等)维持存在所作用的状况。在景观环境维持性中,具体指标包括水环境面积变差和水在景观环境维持性中,具
207、体指标包括水环境面积变差和水文地质景观特性变化参数与对应地下水位差的关系指数。文地质景观特性变化参数与对应地下水位差的关系指数。(6)水环境维持性水环境维持性水环境维持性(水环境维持性(B2C6)是自然地表水体环境质量)是自然地表水体环境质量与地下水系统关联性的简称,它是指地下水对地与地下水系统关联性的简称,它是指地下水对地表湿地或湖泊环境质量状况所作用的状况。表湿地或湖泊环境质量状况所作用的状况。在水环境维持性中,具体指标包括地表水体环境在水环境维持性中,具体指标包括地表水体环境盐度变率和地表水体环境总磷变率与地下水位差盐度变率和地表水体环境总磷变率与地下水位差的关系指数。的关系指数。(7)
208、植被环境维持性植被环境维持性植被环境维持性(植被环境维持性(B3C7)是指地下水系统对陆表)是指地下水系统对陆表植被生态系统生存和发展所作用的状况。植被生态系统生存和发展所作用的状况。在植被环境维持性中,具体指标包括草场变率、在植被环境维持性中,具体指标包括草场变率、天然植被变率和人工绿洲面积变率与地下水位差天然植被变率和人工绿洲面积变率与地下水位差的关联度。的关联度。(8)土地环境关联性土地环境关联性土地环境关联性(土地环境关联性(B3C8)是指地下水系统对土地质量状)是指地下水系统对土地质量状况变化所作用的状况。况变化所作用的状况。在土地环境关联性中,具体指标包括土地沙化率、土地盐在土地环
209、境关联性中,具体指标包括土地沙化率、土地盐渍化率和土地地力变率等与地下水位差的关联度。渍化率和土地地力变率等与地下水位差的关联度。(9)地质环境稳定性地质环境稳定性地质环境稳定性(地质环境稳定性(B4C9)是指地下水变化对地质环境稳)是指地下水变化对地质环境稳定性影响的状况。定性影响的状况。在地质环境稳定性中,具体指标包括地面沉降变量和海、在地质环境稳定性中,具体指标包括地面沉降变量和海、咸水入侵地下淡水体的变量与地下水位差的关联度。咸水入侵地下淡水体的变量与地下水位差的关联度。(10)地下水系统衰变性地下水系统衰变性地下水系统衰变性(地下水系统衰变性(B4C10)是指地下水变化对其系统补)是
210、指地下水变化对其系统补给、更新或质量等影响状况。给、更新或质量等影响状况。在地下水系统衰变性中,具体指标包括地下水质量变率、在地下水系统衰变性中,具体指标包括地下水质量变率、泉水量衰变率和补给强度变率与地下水位差的关联度。泉水量衰变率和补给强度变率与地下水位差的关联度。4.基本原则与技术导则基本原则与技术导则4.1基本原则基本原则(1)立足于地下水自然属性,兼顾长期人为因素)立足于地下水自然属性,兼顾长期人为因素影响下的社会属性。影响下的社会属性。(2)以流域尺度地下水系统为主要评价对象。)以流域尺度地下水系统为主要评价对象。(3)以水循环规律为基础,包括地下水系统对气)以水循环规律为基础,包
211、括地下水系统对气候变化和人类活动影响的响应变化。候变化和人类活动影响的响应变化。(4)以人与自然协调、可持续发展为根本目标。)以人与自然协调、可持续发展为根本目标。4.2技术导则技术导则(1)可持续发展原则是出发点和指导思想。)可持续发展原则是出发点和指导思想。(2)流域尺度水循环系统是研究主体,地下水系统是评)流域尺度水循环系统是研究主体,地下水系统是评价基础。价基础。(3)在流域尺度内,主要是评价地下水的资源功能、生)在流域尺度内,主要是评价地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能的区位特征和相关自然属性状况,态功能和地质环境功能的区位特征和相关自然属性状况,为发挥地下水各功能整体的最佳综
212、合效益提供技术支撑。为发挥地下水各功能整体的最佳综合效益提供技术支撑。(4)以地下水系统的补给、更新、储存条件及地下水对)以地下水系统的补给、更新、储存条件及地下水对水环境、生态环境和地质环境维持或稳定作用的状况为主水环境、生态环境和地质环境维持或稳定作用的状况为主要依据,以地下水资源的数量和质量评价为基础工作,充要依据,以地下水资源的数量和质量评价为基础工作,充分考虑地下水储存和埋藏状况及其变化对生态、地质环境分考虑地下水储存和埋藏状况及其变化对生态、地质环境影响状况。影响状况。(5)重视以往工作资料和成果的基础性,以及未来调查)重视以往工作资料和成果的基础性,以及未来调查工作的可行性,尽可
213、能地简化功能评价程序,按需评价和工作的可行性,尽可能地简化功能评价程序,按需评价和区划。区划。(6)遵循地表水和地下水系统之间相互补给、相)遵循地表水和地下水系统之间相互补给、相互转换的自然规律,兼顾地表水环境功能分区。互转换的自然规律,兼顾地表水环境功能分区。(7)兼有多种功能时,按合理利用优势功能和保)兼有多种功能时,按合理利用优势功能和保护脆弱功能原则,进行主导功能模式评价及区划,护脆弱功能原则,进行主导功能模式评价及区划,尽可能地实现多目标保护、多种功能互补和综合尽可能地实现多目标保护、多种功能互补和综合发挥作用。发挥作用。(8)目标功能评价模式,主要反映地下水功能的)目标功能评价模式
214、,主要反映地下水功能的区位特征,以增强基础研究的指导性;主导功能区位特征,以增强基础研究的指导性;主导功能评价模式,表征流域水循环系统中各区、带的优评价模式,表征流域水循环系统中各区、带的优势功能和脆弱功能的空间分布规律,以提高实际势功能和脆弱功能的空间分布规律,以提高实际应用性。应用性。(9)由于西北地区、华北地区和东北地区气候条)由于西北地区、华北地区和东北地区气候条件,地下水形成、分布、埋藏和补给条件和地下件,地下水形成、分布、埋藏和补给条件和地下水循环系统空间结构等都各具有地域特点,所以水循环系统空间结构等都各具有地域特点,所以它们的地下水功能评价指标体系需要通过各自的它们的地下水功能
215、评价指标体系需要通过各自的典型区示范研究和当地专家经验集成来构建。典型区示范研究和当地专家经验集成来构建。5.主要工作内容与流程主要工作内容与流程(1)建立统一的地下水数量、质量和功能评价的时空尺)建立统一的地下水数量、质量和功能评价的时空尺度、标准和评价体系;度、标准和评价体系;(2)构建评价体系的)构建评价体系的A、B、C和和D层的层的4级层次结构模型级层次结构模型(见图(见图1),并建立相应的图形(含属性)、基础数据和),并建立相应的图形(含属性)、基础数据和专业数据库;专业数据库;(3)地下水数量评价,建立相应成果数据库;)地下水数量评价,建立相应成果数据库;(4)地下水质量评价,建立
216、相应成果数据库;)地下水质量评价,建立相应成果数据库;(5)建立地下水功能评价的指标体系;)建立地下水功能评价的指标体系;(6)目标功能评价,建立相应成果数据库;)目标功能评价,建立相应成果数据库;(7)主导功能评价,建立相应成果数据库;)主导功能评价,建立相应成果数据库;(8)区划与填图;)区划与填图;(9)综合分析与编写成果报告。)综合分析与编写成果报告。具体工作流程见图具体工作流程见图2。6.评价分级与标准评价分级与标准地下水功能评价的尺度(标准)分为系统层的综合评价标地下水功能评价的尺度(标准)分为系统层的综合评价标准、功能层的综合评价标准和属性层指标状况的评价标准,准、功能层的综合评
217、价标准和属性层指标状况的评价标准,如表如表1所示。所示。表表1地下水功能评价的分级标准地下水功能评价的分级标准6.1系统层的综合评价结果分级与标准系统层的综合评价结果分级与标准系统层的综合评价标准是针对评价体系的系统层的综合评价标准是针对评价体系的A层而层而言,共分为言,共分为5级,分别为级,分别为“可持续性强可持续性强”、“可持可持续性较强续性较强”、“可持续性一般可持续性一般”、“可持续性较可持续性较弱弱”和和“可持续性弱可持续性弱”,它们的综合评价指标如,它们的综合评价指标如表表1所示。所示。6.2功能层的综合评价结果分级与标准功能层的综合评价结果分级与标准功能层的综合评价标准是针对评价
218、体系功能层的综合评价标准是针对评价体系B层而言,层而言,共分为共分为5级,分别为级,分别为“强强”、“较强较强”、“一般一般”、“较弱较弱”和和“弱弱”,它们的评价指标和代码如表,它们的评价指标和代码如表1所示。所示。6.3属性层指标状况评价结果分级与标准属性层指标状况评价结果分级与标准属性层状况的评价标准是针对评价体系属性层状况的评价标准是针对评价体系C层而言,层而言,共分为共分为5级,分别为级,分别为“好好”、“较好较好”、“一般一般”、“较差较差”和和“差差”,它们的评价指标和代码如表,它们的评价指标和代码如表1所示。所示。7.所需基础资料及要求所需基础资料及要求7.1地下水资源方面地下
219、水资源方面7.1.1需要的基础资料需要的基础资料(1)补给资源模数,分为两种类型:一种属于研补给资源模数,分为两种类型:一种属于研究区内各补给源补给资源,另一种是来自研究区究区内各补给源补给资源,另一种是来自研究区以外补给源的补给资源;单位:万以外补给源的补给资源;单位:万m3/akm2。(2)储存资源模数,主要是指浅层地下水容积储储存资源模数,主要是指浅层地下水容积储存资源,单位:万存资源,单位:万m3/km2。(3)可采资源模数,主要是指浅层地下水可采资可采资源模数,主要是指浅层地下水可采资源,单位:万源,单位:万m3/akm2。(4)可利用的储存资源模数,包括承压水可利用可利用的储存资源
220、模数,包括承压水可利用储存资源,单位:万储存资源,单位:万m3/akm2。(5)近近512年的年平均开采量,指实际年开采量年的年平均开采量,指实际年开采量的累计后平均值,万的累计后平均值,万m3/a。(6)近近512年的年平均补给量,指年补给量的累年的年平均补给量,指年补给量的累计后平均值,不应包括重复量,万计后平均值,不应包括重复量,万m3/a。(7)近近512年的年平均可利用量,主要是指实际年的年平均可利用量,主要是指实际年可开采量的累计后平均值,万年可开采量的累计后平均值,万m3/a。(8)近近512年的年平均降水量,主要是指实际年年的年平均降水量,主要是指实际年降水量的累计后平均值,降
221、水量的累计后平均值,mm/a。(9)近近512年的年均地下水水位变差,指研究期年的年均地下水水位变差,指研究期初始年份平均水位与现状年平均水位变差,初始年份平均水位与现状年平均水位变差,m/a。(10)地下水质量等级,指地下水质量评价等级,地下水质量等级,指地下水质量评价等级,即即I、II、III、IV和和V类(级)水。类(级)水。7.1.2资料要求资料要求(1)底图比例尺不应小于底图比例尺不应小于1:25万,所有数万,所有数据采集所用图件的比例尺应统一。据采集所用图件的比例尺应统一。(2)资料和数据精度要求满足第资料和数据精度要求满足第4级分区的级分区的计算块段(单元)地下水资源评价需求。计
222、算块段(单元)地下水资源评价需求。(3)尽可能采用近期完成的地下水资源评价尽可能采用近期完成的地下水资源评价成果。成果。(4)可采用地下水资源评价的成果图件资料,可采用地下水资源评价的成果图件资料,例如相关数据等值线图或分区图,通过电例如相关数据等值线图或分区图,通过电子图件的属性获得上述数据。子图件的属性获得上述数据。7.2生态环境方面生态环境方面7.2.1需要的资料需要的资料(1)地表水体面积变化,主要是指评价期内自然水地表水体面积变化,主要是指评价期内自然水体,如湖泊、湿地和河流等水域面积受地下水位体,如湖泊、湿地和河流等水域面积受地下水位变化影响而变化状况,单位变化影响而变化状况,单位
223、km2/a。(2)独特水文地质景观变化,指由地下水循环而形独特水文地质景观变化,指由地下水循环而形成的具有欣赏价值自然景观,如济南豹突泉和月成的具有欣赏价值自然景观,如济南豹突泉和月牙泉等,指标可采用评价期内平均衰减率表示,牙泉等,指标可采用评价期内平均衰减率表示,单位单位m3/a。(3)地表水体含盐量变化,主要是指评价期内自然地表水体含盐量变化,主要是指评价期内自然水体,如湖泊、湿地和河流等矿化度受地下水位水体,如湖泊、湿地和河流等矿化度受地下水位变化影响而变化状况,单位变化影响而变化状况,单位g/La。(4)地表水体氮磷含量变化地表水体氮磷含量变化,主要是指评价期内自主要是指评价期内自然水
224、体,如湖泊、湿地和河流等氮磷含量受地下然水体,如湖泊、湿地和河流等氮磷含量受地下水位变化影响而变化,单位水位变化影响而变化,单位g/La。(5)地表植被生态变化地表植被生态变化,主要是评价期内天然植被主要是评价期内天然植被和人工绿洲等面积或覆盖率受地下水位变化影响和人工绿洲等面积或覆盖率受地下水位变化影响而变化状况而变化状况,单位单位km2/a或或%/a。(6)土地质量变化,主要是评价期内土地质量受地土地质量变化,主要是评价期内土地质量受地下水位变化影响而变化状况下水位变化影响而变化状况,包括土地沙化面积、包括土地沙化面积、土地盐渍化面积和土地地力变化,单位土地盐渍化面积和土地地力变化,单位k
225、m2/a和和g/a。(7)同期地下水水位变化,单位同期地下水水位变化,单位m/a。7.2.2资料要求资料要求(1)尽可能采用近期调查成果,利用电子图尽可能采用近期调查成果,利用电子图件的属性获取数据;件的属性获取数据;(2)缺少近期成果时,可通过收集纸质图件,缺少近期成果时,可通过收集纸质图件,或相关资料,包括各种文字资料、实验数或相关资料,包括各种文字资料、实验数据资料、评价成果资料和遥感资料等。据资料、评价成果资料和遥感资料等。(3)通过野外调查和专家咨询,完善资料;通过野外调查和专家咨询,完善资料;(4)尽可能综合有关资料,分析生态环境因尽可能综合有关资料,分析生态环境因子变化与同期地下
226、水位变化之间的关系,子变化与同期地下水位变化之间的关系,获取它们之间关联度。获取它们之间关联度。7.3地质环境方面地质环境方面7.3.1需要的资料需要的资料(1)地面沉降资料,主要是指评价期内因超采地下地面沉降资料,主要是指评价期内因超采地下水引起的地面沉降量,单位水引起的地面沉降量,单位mm/a。(2)咸水或海水入侵资料,主要是指评价期内因超咸水或海水入侵资料,主要是指评价期内因超采地下水引起的咸水体入侵淡水体的数据,单位采地下水引起的咸水体入侵淡水体的数据,单位m2/a。(3)地下水水质变化资料,主要是指评价期内因超地下水水质变化资料,主要是指评价期内因超采地下水引起的地下水质量变化状况的
227、数据,单采地下水引起的地下水质量变化状况的数据,单位位g/a。(4)泉流量变化资料,主要是指评价期内因超采地泉流量变化资料,主要是指评价期内因超采地下水引起的研究区范围内泉水量变化状况,单位下水引起的研究区范围内泉水量变化状况,单位m3/a。;。;(5)地下水补给能力变化资料等。地下水补给能力变化资料等。7.3.2资料要求资料要求(1)尽可能采用细化分区或等值线有关数据,分区进行环尽可能采用细化分区或等值线有关数据,分区进行环境地质问题与地下水位变化之间关联性分析,求解它们的境地质问题与地下水位变化之间关联性分析,求解它们的关联系数。关联系数。(2)缺少区域资料时,可采用点面相关分析,以点的关
228、联缺少区域资料时,可采用点面相关分析,以点的关联性为基础,通过模型分析推求各区、带的数据。性为基础,通过模型分析推求各区、带的数据。7.4数据分布和密度要求数据分布和密度要求(1)数据密度要求按地调)数据密度要求按地调125万底图的精度控制。万底图的精度控制。(2)数据应能够满足客观地反映区带的地下水功能区位)数据应能够满足客观地反映区带的地下水功能区位特征评价要求。特征评价要求。(3)在评价区的边界,以及内部分区边界、特殊条件分)在评价区的边界,以及内部分区边界、特殊条件分布区,必须布置控制点。布区,必须布置控制点。(4)在数据无法满足要求时,尽可能地通过各种方法弥)在数据无法满足要求时,尽
229、可能地通过各种方法弥补,包括野外调查和资料完善。补,包括野外调查和资料完善。(5)对于有特殊要求的评价项目,还应根据项目要求,)对于有特殊要求的评价项目,还应根据项目要求,加密控制点。加密控制点。8.地下水功能评价技术要求地下水功能评价技术要求8.1评价区域的确定和划分评价区域的确定和划分(1)在区域地下水资源评价基础上,进行)在区域地下水资源评价基础上,进行地下水功能评价。地下水功能评价。(2)一般按地下水资源评价的分区要求,)一般按地下水资源评价的分区要求,确定评价范围,要求确保地下水循环系统确定评价范围,要求确保地下水循环系统的完整性和相对独立性。的完整性和相对独立性。(3)按地质、水文
230、地质条件和环境问题的)按地质、水文地质条件和环境问题的实际状况,对研究区地下水系统进行分区,实际状况,对研究区地下水系统进行分区,分区划分至第分区划分至第4级区(带)。级区(带)。8.2评价区域的网格剖分及编号评价区域的网格剖分及编号(1)为满足评价精度的要求,需要进行计算单元)为满足评价精度的要求,需要进行计算单元的剖分。的剖分。(2)一般可采用正方形网格剖分,剖分单元间距)一般可采用正方形网格剖分,剖分单元间距可根据评价区域的大小、数据资料丰富程度、评可根据评价区域的大小、数据资料丰富程度、评价区的复杂程度以及评价精度要求来确定。价区的复杂程度以及评价精度要求来确定。(3)在条件复杂、资料
231、较齐全的地区,剖分间隔)在条件复杂、资料较齐全的地区,剖分间隔尽可能地小。尽可能地小。(4)剖分网格,可以是等间距;也可以根据实际)剖分网格,可以是等间距;也可以根据实际情况,在条件复杂地段加密网格。情况,在条件复杂地段加密网格。(5)为计算方便,需要对剖分单元进行编号。编)为计算方便,需要对剖分单元进行编号。编号顺序按划分的最小等级的区域(即第号顺序按划分的最小等级的区域(即第4级分区)级分区)进行。进行。(7)同一区域单元编号,应连续,以便在计算时,)同一区域单元编号,应连续,以便在计算时,程序可以根据编号区分不同的区域。程序可以根据编号区分不同的区域。(8)单元编号,不能重复。编号方法与
232、技术要求,)单元编号,不能重复。编号方法与技术要求,如图如图3所示。所示。图图3评价区剖分及单元编号示意图评价区剖分及单元编号示意图8.3单元数据获取及数据库的建立单元数据获取及数据库的建立8.3.1单元数据的获取单元数据的获取在地下水功能评价中,可能遇到三类数据:在地下水功能评价中,可能遇到三类数据:第一类是连续渐变型数字数据(规律性),如地第一类是连续渐变型数字数据(规律性),如地下水水位、降水量和部分资源量等数据,该类数下水水位、降水量和部分资源量等数据,该类数据的特点是在自然状态下其分布规律具有连续渐据的特点是在自然状态下其分布规律具有连续渐变性。第二类数据是非规律性数字数据,如开采变
233、性。第二类数据是非规律性数字数据,如开采量、生态环境和地质环境方面数据,该类数据的量、生态环境和地质环境方面数据,该类数据的特点是受人类活动影响,在平面上呈区块斑状分特点是受人类活动影响,在平面上呈区块斑状分布和多点状分布,数据之间不存在渐变过程。第布和多点状分布,数据之间不存在渐变过程。第三类是非数字性的定性数据,如地下水质量等级三类是非数字性的定性数据,如地下水质量等级等。等。对于第一类数据,通常可以通过插值法获取各剖对于第一类数据,通常可以通过插值法获取各剖分单元的数据。目前许多软件都提供插值服务功分单元的数据。目前许多软件都提供插值服务功能,如能,如SURFER、和、和MAPGIS等。
234、等。对于第二类数据,往往是通过调查获得的,数据对于第二类数据,往往是通过调查获得的,数据形式一般是在某一个区域内只有一个数据,而且形式一般是在某一个区域内只有一个数据,而且不同区域之间的数据没有渐变性,不能通过插值不同区域之间的数据没有渐变性,不能通过插值法求得,如开采量,多是按行政区(市或县)或法求得,如开采量,多是按行政区(市或县)或研究分区统计的,一般区内只有一个总量数据。研究分区统计的,一般区内只有一个总量数据。这时,需要将总量数据按面积权重分配到各单元这时,需要将总量数据按面积权重分配到各单元中,或者进一步调查总数据集合的基础数据。中,或者进一步调查总数据集合的基础数据。对于第三类数
235、据,在评价前需要定量化,定量化对于第三类数据,在评价前需要定量化,定量化方法如本节方法如本节“(3)单元数据的预处理)单元数据的预处理”。8.3.2基础数据库的建立基础数据库的建立将每个单元各个指标的数据,以单元编号为索引,分别建将每个单元各个指标的数据,以单元编号为索引,分别建立数据单元,然后集合成数据库。建立数据库的具体要求:立数据单元,然后集合成数据库。建立数据库的具体要求:(1)以以MAPGIS系统为工作平台。系统为工作平台。(2)根据项目要求和有关技术规范,选择适宜数字地理底根据项目要求和有关技术规范,选择适宜数字地理底图。图。(3)在数字地理地图上,圈定评价范围。在数字地理地图上,
236、圈定评价范围。(4)根据地理、地质和水文地质条件,圈定分区、带。根据地理、地质和水文地质条件,圈定分区、带。(5)按预定网格剖分方案,进行单元剖分。按预定网格剖分方案,进行单元剖分。(6)将剖分的单元转化成面元,并将单元编号作为各面元将剖分的单元转化成面元,并将单元编号作为各面元的的“ID”属性赋值。属性赋值。(7)将单元的各种指标值分别赋予各单元的属性值赋予单将单元的各种指标值分别赋予各单元的属性值赋予单元,建立单元属性库。元,建立单元属性库。8.3.3单元数据的预处理单元数据的预处理地下水功能评价所用数据的类型和量纲各地下水功能评价所用数据的类型和量纲各不相同。为了在统一评价体系内对不同数
237、不相同。为了在统一评价体系内对不同数据进行比较和运算,需要在评价之前对数据进行比较和运算,需要在评价之前对数据进行标准化(规格化)处理,将数据转据进行标准化(规格化)处理,将数据转化为化为0,1之间的无量纲数值。之间的无量纲数值。数据标准化的处理方法,视数据类型的不数据标准化的处理方法,视数据类型的不同而不同。同而不同。(1)直接赋值法直接赋值法对于非数字型的数据,一般可根据划分等对于非数字型的数据,一般可根据划分等级直接赋予一个级直接赋予一个0,1之间的数值。之间的数值。以地下水质量等级为例,按照国家标准,地以地下水质量等级为例,按照国家标准,地下水质量划分为下水质量划分为I、II、III、
238、IV、V级级5个等级,个等级,分别与地下水功能评价的属性层分别与地下水功能评价的属性层5个分级个分级(好、较好、一般、较差、差)相对应(表(好、较好、一般、较差、差)相对应(表2),则可以将属性指数的中间值赋予相应),则可以将属性指数的中间值赋予相应的地下水质量等级。的地下水质量等级。表表2数据等级赋值表数据等级赋值表(2)最大最大-最小值法最小值法对于数字型数据可采用最大对于数字型数据可采用最大-最小值法,找出所有最小值法,找出所有单元同一指标数据的最大值和最小值,然后按下单元同一指标数据的最大值和最小值,然后按下式计算各单元该指标的归一化值:式计算各单元该指标的归一化值:式中:式中:ai为
239、第为第i单元归一化后的值;单元归一化后的值;ai为第为第i单元实际值;单元实际值;amin为所有单元某指标的最小值;为所有单元某指标的最小值;amax为所有单元某指标的最大值。为所有单元某指标的最大值。9.地下水功能评价的一般步骤地下水功能评价的一般步骤9.1确定评价目标确定评价目标评价目标,包括研究主体的系统结构与组成和评评价目标,包括研究主体的系统结构与组成和评价对象。价对象。研究主体是指具有完整水循环特征的地下水系统,研究主体是指具有完整水循环特征的地下水系统,要求具有整体统一性和层次结构之间关联性的具要求具有整体统一性和层次结构之间关联性的具体描述。体描述。评价对象是指具体评价项目,例
240、如主导功能评价评价对象是指具体评价项目,例如主导功能评价或是目标功能评价。不同类型的评价,其过程有或是目标功能评价。不同类型的评价,其过程有所不同。所不同。该项工作的目的是明确评价区域及其系统特征,该项工作的目的是明确评价区域及其系统特征,为建立研究区地下水系统的层次结构模型和评价为建立研究区地下水系统的层次结构模型和评价指标体系奠定基础。指标体系奠定基础。9.1.1确定研究范围,其地下水系统是否完整,建确定研究范围,其地下水系统是否完整,建立地下水系统空间结构,并进行层次与特征分析。立地下水系统空间结构,并进行层次与特征分析。就是按流域尺度水循环系统确定评价单元(系统就是按流域尺度水循环系统
241、确定评价单元(系统层)和单元数量,以及每个系统层的地下水系统层)和单元数量,以及每个系统层的地下水系统分布范围。分布范围。9.1.2明确评价模式是目标功能评价或是主导功能明确评价模式是目标功能评价或是主导功能评价,还是二者同时评价。评价,还是二者同时评价。9.1.3为做好上述工作,需要开展下列工作:为做好上述工作,需要开展下列工作:(1)了解工作区的地下水循环系统时空演化规律)了解工作区的地下水循环系统时空演化规律和流域尺度地下水系统空间结构状况;和流域尺度地下水系统空间结构状况;(2)确定地下水流运动过程,包括补给条件、埋)确定地下水流运动过程,包括补给条件、埋藏条件和构造控水状况,以及地下
242、水系统与地质藏条件和构造控水状况,以及地下水系统与地质环境和生态环境之间互动关系状况。环境和生态环境之间互动关系状况。(3)收集下列资料,包括研究区范围的区域构造分布图、)收集下列资料,包括研究区范围的区域构造分布图、水文地质图、第四系基底埋深等值线图、潜水水位及埋深水文地质图、第四系基底埋深等值线图、潜水水位及埋深等值线图、承压水水位及埋深等值线图、地下水资源及模等值线图、承压水水位及埋深等值线图、地下水资源及模数分布图、地下水补给及更新速率分布图、地下水资源可数分布图、地下水补给及更新速率分布图、地下水资源可利用潜力分布图、地下水资源开采程度与模数分布图、独利用潜力分布图、地下水资源开采程
243、度与模数分布图、独特水文地质景观条件图、社会经济(特水文地质景观条件图、社会经济(GDP)及人口分布图、)及人口分布图、地表植被状况分布图和土地质量及利用状况分布图等。地表植被状况分布图和土地质量及利用状况分布图等。(4)评价基本单元划分,方法有二。)评价基本单元划分,方法有二。方法方法1:将完整的流域尺度地下水循环系统划分为第:将完整的流域尺度地下水循环系统划分为第4级区,级区,其中上、中、下游段作为第一级分区;在各一级分区内,其中上、中、下游段作为第一级分区;在各一级分区内,根据水文地质条件,划分第二级分区;再根据各二级分区根据水文地质条件,划分第二级分区;再根据各二级分区的补给、径流和排
244、泄,以及地下水埋藏状况,划分入渗补的补给、径流和排泄,以及地下水埋藏状况,划分入渗补给带、径流储存带、滞留储存带等,作为第三级分区;在给带、径流储存带、滞留储存带等,作为第三级分区;在第三级分区内,进行剖分,形成评价基本单元。第三级分区内,进行剖分,形成评价基本单元。方法方法2:对于难以划分上、中、下游段的地下水循环系统,:对于难以划分上、中、下游段的地下水循环系统,可直接剖分形成基本评价单元。基本单元形状和面积大小,可直接剖分形成基本评价单元。基本单元形状和面积大小,可根据资料情况和研究程度及便于评价等原则确定,但是可根据资料情况和研究程度及便于评价等原则确定,但是需要遵循水文地质单元及地下
245、水评价的基本要求。需要遵循水文地质单元及地下水评价的基本要求。9.2影响因子调查与主要影响因子遴选影响因子调查与主要影响因子遴选9.2.1尽可能利用已有数据库和资料,适度开展补充性调尽可能利用已有数据库和资料,适度开展补充性调查。查。9.2.2将所有影响因子归纳为驱动因子、状态因子和响应将所有影响因子归纳为驱动因子、状态因子和响应因子三种类型,分别建立调查表格和确定具体要求。因子三种类型,分别建立调查表格和确定具体要求。9.2.3按评价需求调查、收集、识别和整理基础资料。按评价需求调查、收集、识别和整理基础资料。9.2.4在上述工作基础上,按资源功能、生态功能和地质在上述工作基础上,按资源功能
246、、生态功能和地质环境功能不同类型,分别进行数据、资料归类和建档。环境功能不同类型,分别进行数据、资料归类和建档。9.2.5根据指标层的要求,分析和遴选,确定主要影响因根据指标层的要求,分析和遴选,确定主要影响因子,构建指标层体系。子,构建指标层体系。调查工作,包括查明地下水补给、径流和排泄条件变化状调查工作,包括查明地下水补给、径流和排泄条件变化状况,地下水位变化与开采量之间关系;查明地下水补给条况,地下水位变化与开采量之间关系;查明地下水补给条件变化和地下水位动态变化的驱动因素及其互动变化规律,件变化和地下水位动态变化的驱动因素及其互动变化规律,包括地下水位变化与气候、人口、城镇发展、工农业
247、发展、包括地下水位变化与气候、人口、城镇发展、工农业发展、土地利用、水利工程建设和科技进步等之间关系,突出地土地利用、水利工程建设和科技进步等之间关系,突出地质环境和生态环境对地下水位变化的响应过程与规律(关质环境和生态环境对地下水位变化的响应过程与规律(关系)研究。系)研究。9.3构建评价指标体系构建评价指标体系9.3.1结构与组成结构与组成地下水功能评价指标体系主要由目标层(地下水功能评价指标体系主要由目标层(A)、功能层)、功能层(B)、属性层()、属性层(C)和指标层()和指标层(D)组成,如图)组成,如图1和表和表3所所示。实例如图示。实例如图4所示。所示。A层是系统的总目标,只有一
248、个要素,即地下水系统功能层是系统的总目标,只有一个要素,即地下水系统功能可持续利用。可持续利用。B层是描述总目标的功能准则,由供水资源功能层是描述总目标的功能准则,由供水资源功能B1、生态、生态环境功能环境功能B2和地质环境功能和地质环境功能B3构成。构成。C层是描述各功能层(层是描述各功能层(Bi)的属性指标,由)的属性指标,由m个属性指标个属性指标C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、Cm构成,是各功能状况的评价基础。构成,是各功能状况的评价基础。D层是描述各属性指标(层是描述各属性指标(Ci)的最基础对象,它们分别从)的最基础对象,它们分别从不同侧面反映地下水系统
249、某一属性状况,是地下水系统功不同侧面反映地下水系统某一属性状况,是地下水系统功能评价的根基和具体评价要素,由能评价的根基和具体评价要素,由n个个D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、Dn构成。构成。图图4地下水功能评价体系地下水功能评价体系4级层次结构模型的举例级层次结构模型的举例9.3.2构建指标体系的主要步骤构建指标体系的主要步骤第一步:结合项目技术大纲的要求,并考第一步:结合项目技术大纲的要求,并考虑工作区的实际情况和数据获取难易程度,虑工作区的实际情况和数据获取难易程度,确定基本的评价指标,形成评价的基础层确定基本的评价指标,形成评价的基础层指标层。指标层。第二
250、步:根据层次关系和群组关系,组合第二步:根据层次关系和群组关系,组合成评价属性层和功能层。成评价属性层和功能层。第三步:在一、二步的基础上,形成体系,第三步:在一、二步的基础上,形成体系,如图如图1和表和表3所示。所示。9.3.3要求要求(1)在同一地区,尽可能建立归一、规范)在同一地区,尽可能建立归一、规范和实用的评价指标体系;可通过由粗至细和实用的评价指标体系;可通过由粗至细逐步完善的发展过程,建立较完善的地下逐步完善的发展过程,建立较完善的地下水功能评价指标体系。水功能评价指标体系。(2)构建评价体系的层次结构模型,由上)构建评价体系的层次结构模型,由上至下,分为四层结构:即由目标层(至
251、下,分为四层结构:即由目标层(A)、)、功能层(功能层(B)、属性层()、属性层(C)和指标层)和指标层(D)组成。)组成。9.4层次分析与确定权值层次分析与确定权值9.4.1工作方法工作方法层次分析法(层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,简称,简称AHP)。)。9.4.2步骤步骤(1)根据可持续利用原则,确定资源功能(根据可持续利用原则,确定资源功能(B1)、生态功)、生态功能(能(B2)和地质环境功能()和地质环境功能(B3)组合群的总目标及其权)组合群的总目标及其权重关系。重关系。(2)为了实现为了实现B层对总目标的描述,以层对总目标的描述,以A层的要求为准则,
252、层的要求为准则,对对B层指标进行相对重要性的两两比较,确定层指标进行相对重要性的两两比较,确定B层对层对A层的层的权重关系。权重关系。(3)与步骤与步骤2方法相同,分别根据各功能(方法相同,分别根据各功能(B1、B2和和B3)的准则要求和各属性(的准则要求和各属性(C1、C2和和C3,)的要求,构建)的要求,构建C层对层对B层的权重关系。层的权重关系。(4)层次排序。常见的因子排序权重向量的方法,有和积层次排序。常见的因子排序权重向量的方法,有和积法、方根法、特征根法、最小二乘法和对数最小二乘法等。法、方根法、特征根法、最小二乘法和对数最小二乘法等。方法举例:特征根法:方法举例:特征根法:计算
253、权重向量计算权重向量W=(W1,W2,Wn)T,步骤为步骤为求正互反矩阵求正互反矩阵A的最大特征值的最大特征值 max;利用利用AW= maxW,解出所对应的特征向量,解出所对应的特征向量W;将将W标准化(归一化)后,即为同一层次中相对应于上标准化(归一化)后,即为同一层次中相对应于上一层某个指标一层某个指标Ck的相对重要性的排序权值。的相对重要性的排序权值。(5)研判单层排序权值合理性。当研判单层排序权值合理性。当CR0.01时,判断矩阵时,判断矩阵被认为达到一致性;否则,需要重新调整判断矩阵中的元被认为达到一致性;否则,需要重新调整判断矩阵中的元素,直至判断矩阵具有满意的一致性为止。素,直
254、至判断矩阵具有满意的一致性为止。(6)确定层次总排序权值确定层次总排序权值若上一层次若上一层次A包含包含m个因子个因子B1、B2,Bm,其层次总,其层次总排序权值分别为排序权值分别为a1、a2,am;下一层次;下一层次B包含包含n个因个因子子C1、C2,Cn,它们对于因子,它们对于因子Bj的层次单排序权值的层次单排序权值分别为分别为b1j、b2j,bmj(当(当Ck与与Bj无关系时,无关系时,bkj=0)。于是,得到)。于是,得到B层次总排序权值。层次总排序权值。(7)根据各因子总排序权值进行分类,从而为地下水系统根据各因子总排序权值进行分类,从而为地下水系统功能评价的决策提供科学依据。功能评
255、价的决策提供科学依据。9.4.3要求要求尽可能使各影响因子的权重符合客观事实,还应重视专家尽可能使各影响因子的权重符合客观事实,还应重视专家经验和咨询系统的作用。经验和咨询系统的作用。9.5综合评价与区划综合评价与区划首先进行地下水功能综合评价,然后根据评价结果,进行首先进行地下水功能综合评价,然后根据评价结果,进行地下水功能区划。地下水功能区划。9.5.1功能综合评价功能综合评价评价模型,有评价模型,有式中:式中:R为综合评价指数;为综合评价指数;ai为评价参数的权重;为评价参数的权重;Xi为评价参数,等于为评价参数,等于di/dmax或或di/d阈;阈;n为评价参数的个数。为评价参数的个数
256、。各层各层Xi分级的标准,见表分级的标准,见表1。举例举例1地下水资源功能的综合评价的模型,为地下水资源功能的综合评价的模型,为R资源资源=Ws1 X1+Ws1 X2+Ws3 X3+Ws4 X4式中:式中:R资源为地下水资源功能的综合评价指数;资源为地下水资源功能的综合评价指数;Ws1、X1分别为资源占有性的权值和参数,等分别为资源占有性的权值和参数,等于于di/dmax或或di/d阈,阈,i=1,2,4;Ws2、X2分别为资源再生性的权值和参数,等分别为资源再生性的权值和参数,等于于di/dmax或或di/d阈,阈,i=5,6,8;Ws3、X3分别为资源调节性的权值和参数,等分别为资源调节性
257、的权值和参数,等于于di/dmax或或di/d阈,阈,i=9,11;Ws4、X4分别为资源可用性的权值和参数,等分别为资源可用性的权值和参数,等于于di/dmax或或di/d阈,阈,i=12,13,15。举例举例2地下水生态功能综合评价的模型,为地下水生态功能综合评价的模型,为R生态生态=Ws5 X5+Ws6 X6+Ws7 X7+Ws8 X8式中:式中:R生态为地下水生态功能的综合评价指数;生态为地下水生态功能的综合评价指数;Ws5、X5分别为环境维持性的权值和参数,等分别为环境维持性的权值和参数,等于于di/dmax或或di/d阈,阈,i=16,17;Ws6、X6分别为质量关联性的权值和参数
258、,等分别为质量关联性的权值和参数,等于于di/dmax或或di/d阈,阈,i=18,19;Ws7、X7分别为植被环境性的权值和参数,等分别为植被环境性的权值和参数,等于于di/dmax或或di/d阈,阈,i=20,22;Ws8、X8分别为土地环境性的权值和参数,等分别为土地环境性的权值和参数,等于于di/dmax或或di/d阈,阈,i=23,25。举例举例3地下水地质环境功能综合评价的模型,为地下水地质环境功能综合评价的模型,为R地环地环=Ws5 X5+Ws6 X6+Ws7 X7+Ws8 X8式中:式中:R地环为地下水地质环境功能的综合评价地环为地下水地质环境功能的综合评价指数;指数;Ws9、
259、X9分别为环境维持性的权值和参数,等分别为环境维持性的权值和参数,等于于di/dmax或或di/d阈,阈,i=26,27;Ws10、X10分别为质量关联性的权值和参数,分别为质量关联性的权值和参数,等于等于di/dmax或或di/d阈,阈,i=28,30。要求要求在综合评价过程中,自上而下(系统目标在综合评价过程中,自上而下(系统目标层层功能准则层功能准则层属性指标层属性指标层要素指标层)进要素指标层)进行权值计算,自下而上(要素指标层行权值计算,自下而上(要素指标层属性指标属性指标层层功能准则层功能准则层系统目标层)进行综合评价。系统目标层)进行综合评价。9.5.2评价结果综合分析与区划评价
260、结果综合分析与区划首先将评价结果与表首先将评价结果与表4或表或表5的标准进行对比,的标准进行对比,然后结合具体条件进行综合分析和区划。然后结合具体条件进行综合分析和区划。表表4地下水目标功能单项评价结果的分级与意义地下水目标功能单项评价结果的分级与意义要求要求在剖分单元评价基础上,绘制相关指标等值线图,在剖分单元评价基础上,绘制相关指标等值线图,圈定不同类型或属性的地下水功能区。圈定不同类型或属性的地下水功能区。10.功能区划原则与要求功能区划原则与要求地下水功能区划的目的,是为地下水资源地下水功能区划的目的,是为地下水资源可持续利用和地质环境及生态环境保护的可持续利用和地质环境及生态环境保护
261、的规划提供科学依据。规划提供科学依据。10.1总的原则总的原则在某一优势功能分区内,其综合评价结果在某一优势功能分区内,其综合评价结果的等级不应低于的等级不应低于III级,否则不宜界定分区。级,否则不宜界定分区。同时,还需满足下列要求。同时,还需满足下列要求。10.2具体技术要求具体技术要求(1)以流域尺度为地下水系统功能区划的单元,以地下)以流域尺度为地下水系统功能区划的单元,以地下水系统各功能的协调与可持续利用为总目标。水系统各功能的协调与可持续利用为总目标。(2)区划可分为两种模式:一是主导目标功能区划;二)区划可分为两种模式:一是主导目标功能区划;二是主导功能区划。是主导功能区划。(3
262、)根据综合评价结果,进行二级分区。二级区名称,)根据综合评价结果,进行二级分区。二级区名称,以以“流域(系统)名流域(系统)名+(上、中、下游)段名(上、中、下游)段名+优势功能名优势功能名”模式定名。例如模式定名。例如“滹沱河流域中游供水资源功能区滹沱河流域中游供水资源功能区”、“滹沱河流域下游地质环境功能区滹沱河流域下游地质环境功能区”和和“滹沱河流域中下滹沱河流域中下游生态环境功能区游生态环境功能区”,以及,以及“黑河流域下游生态环境功能黑河流域下游生态环境功能区区”等。等。(4)在二级区中,以浅绿、浅蓝、浅粉、浅黄、深红颜)在二级区中,以浅绿、浅蓝、浅粉、浅黄、深红颜色表示依次评价目标
263、的色表示依次评价目标的I、II、III、IV和和V级,分别记作级,分别记作B1-I、B1-II、B1-III、B1-IV和和B1-V,表示资源功能的相应,表示资源功能的相应等级;等级;B2-I、B2-II、B2-III、B2-IV和和B2-V,表示生态,表示生态环境功能的相应等级;环境功能的相应等级;B3-I、B3-II、B3-III、B3-IV和和B3-V,表示地质环境功能的相应等级。,表示地质环境功能的相应等级。(5)根据属性层单项评价结果,划分三级分区。)根据属性层单项评价结果,划分三级分区。三级区名称,以三级区名称,以“二级分区名二级分区名+地名地名+自然属性名自然属性名”模式定名。例
264、如模式定名。例如“滹沱河流域中游供水资源功滹沱河流域中游供水资源功能区能区石家庄水源供给三级区石家庄水源供给三级区”、“滹沱河流滹沱河流域下游地质环境功能区域下游地质环境功能区沧州利用脆弱三级区沧州利用脆弱三级区”和和“滹沱河流域中下游生态环境功能区滹沱河流域中下游生态环境功能区衡衡水景观保护三级区水景观保护三级区”,以及,以及“黑河流域下游生态黑河流域下游生态环境功能区环境功能区居延海植被保护三级区居延海植被保护三级区”等。等。(6)在地下水功能的总体评价方面,可根据总目)在地下水功能的总体评价方面,可根据总目标层的综合评价指数和表标层的综合评价指数和表1中的标准研判,分别为中的标准研判,分
265、别为“可持续性强可持续性强”、“可持续性较强可持续性较强”、“可持续可持续性一般性一般”、“可持续性较弱可持续性较弱”和和“可持续性弱可持续性弱”。图图1地下水功能评价体系的地下水功能评价体系的4层结构模型层结构模型全国地下水资源及其环境问题全国地下水资源及其环境问题调查评价成果简介调查评价成果简介一、总体成果与进展概述一、总体成果与进展概述全国地下水资源及其环境问题调查评价项目全国地下水资源及其环境问题调查评价项目2006年取得了明显的进展与成果。年取得了明显的进展与成果。北方各主要平原(盆地)地下水资源及其环境问北方各主要平原(盆地)地下水资源及其环境问题调查评价在经过第一阶段四年工作的基
266、础上,题调查评价在经过第一阶段四年工作的基础上,系统地开展了综合研究,完成了各平原(盆地)系统地开展了综合研究,完成了各平原(盆地)成果报告的编写和图件的编制及数据库建设,取成果报告的编写和图件的编制及数据库建设,取得重大阶段进展:得重大阶段进展:基本完成了我国北方八个平原(盆地)大约基本完成了我国北方八个平原(盆地)大约77万万平方公里平方公里1/25万区域水文地质修测;完成了八个万区域水文地质修测;完成了八个平原(盆地)地下水系统结构、补径排条件及其平原(盆地)地下水系统结构、补径排条件及其变化特征调查,取得了一大批新的地下水动态调变化特征调查,取得了一大批新的地下水动态调查资料和阶段成果
267、;查资料和阶段成果;开展了上述重点区域地下水功能评价试验研究,开展了上述重点区域地下水功能评价试验研究,拓展了地下水评价范畴,更好地体现了地下水调拓展了地下水评价范畴,更好地体现了地下水调查评价的社会服务功能;查评价的社会服务功能;以国际先进的信息化设计理念,建立了统一构架以国际先进的信息化设计理念,建立了统一构架的地下水与环境数据库、流域(含重点区)数值的地下水与环境数据库、流域(含重点区)数值模拟模型,初步形成了八个平原(盆地)地下水模拟模型,初步形成了八个平原(盆地)地下水与环境动态评价能力;与环境动态评价能力;建立了规范的地下水与环境调查评价技术体系;建立了规范的地下水与环境调查评价技
268、术体系;开展了若干重大专题问题研究,地下水调查评价开展了若干重大专题问题研究,地下水调查评价的科技支撑能力有明显提高;的科技支撑能力有明显提高;稳定了一支产学研相结全的骨干水工环队伍。稳定了一支产学研相结全的骨干水工环队伍。正在实施的六个地调项目按计划完成了设计的各正在实施的六个地调项目按计划完成了设计的各项实施工作量,年度进展明显。项实施工作量,年度进展明显。二、各工作项目进展与成果二、各工作项目进展与成果1完成了五个平原(盆地)地下水资源及其环境完成了五个平原(盆地)地下水资源及其环境问题调查评价成果报告,建立了调查评价空间数问题调查评价成果报告,建立了调查评价空间数据库和初步构建了调查评
269、价的技术支撑体系。据库和初步构建了调查评价的技术支撑体系。本计划项目所属的准噶尔盆地、柴达木盆地、河本计划项目所属的准噶尔盆地、柴达木盆地、河西走廊(疏勒河)、银川平原、山西六大盆地地西走廊(疏勒河)、银川平原、山西六大盆地地下水资源及其环境问题调查评价项目完成了成果下水资源及其环境问题调查评价项目完成了成果报告的编写,通过了承担单位的初审;建立了野报告的编写,通过了承担单位的初审;建立了野外调查和成果数据库,通过了实施单位组织的预外调查和成果数据库,通过了实施单位组织的预审。审。(1)采)采用钻孔资用钻孔资料收集、料收集、补充钻探、补充钻探、物探等手物探等手段,查明段,查明了平原了平原(盆地
270、)(盆地)地质结构,地质结构,建立了地建立了地质结构模质结构模型。型。柴达木盆地地质结构模型图柴达木盆地地质结构模型图太原盆地地质结构模型太原盆地地质结构模型(2)开)开展了展了各平各平原原(盆(盆地)地)水文水文地质地质条件条件及其及其变化变化调查,调查,初步初步查明查明了水了水文地文地质条质条件,件,划分划分了地了地下水下水系统,系统,建立建立了水了水文地文地质概质概念模念模型。型。运城盆地水文地质参数分区图运城盆地水文地质参数分区图(3)评价了地下水资源评价,调查了地下水开发利用现)评价了地下水资源评价,调查了地下水开发利用现状和开采量,对地下水资源潜力进行了评价。在重点地段状和开采量,
271、对地下水资源潜力进行了评价。在重点地段进行了地下水数值模拟。开展了水资源优化配置研究,建进行了地下水数值模拟。开展了水资源优化配置研究,建立了优化配置模拟模型。立了优化配置模拟模型。(4)查明了各平原(盆地)存在的主要环境地质问题,)查明了各平原(盆地)存在的主要环境地质问题,首次尝试开展了地下水功能评价。首次尝试开展了地下水功能评价。(5)在综合研究的基础上,提出了各盆地地下水开发利)在综合研究的基础上,提出了各盆地地下水开发利用规划,为地区社会经发展规划提供了依据。用规划,为地区社会经发展规划提供了依据。(6)编写了全国地下水资源及其环境问题调查评价技)编写了全国地下水资源及其环境问题调查
272、评价技术要求系列,提出了地下水功能评价方法,为全国地下术要求系列,提出了地下水功能评价方法,为全国地下水资源及其环境问题调查评价提供了技术支撑,开发了地水资源及其环境问题调查评价提供了技术支撑,开发了地下水资源调查信息系统和成果管理系统,初步建立了地下下水资源调查信息系统和成果管理系统,初步建立了地下水动态调查评价平台。水动态调查评价平台。太太原原盆盆地地地地下下水水综综合合功功能能分分区区图图太太原原盆盆地地地地下下水水资资源源功功能能分分区区图图太原盆地地下水生态功能分区图太原盆地地下水生态功能分区图本年度全国地下水资源及其环境问题综本年度全国地下水资源及其环境问题综合评价及专题研究制定了合评价及专题研究制定了“全国地下水全国地下水资源及其环境问题资源及其环境问题”综合研究与综合研究与“图集图集”的编制方案;基本完成了区域地下水动态的编制方案;基本完成了区域地下水动态评价平台集成;同时积极与各盆地(平原)评价平台集成;同时积极与各盆地(平原)联系,与各盆地同步开展了地下水系统研联系,与各盆地同步开展了地下水系统研究、地下水功能评价、地下水循环演变等究、地下水功能评价、地下水循环演变等七个专题研究,总体成果报告的编写和地七个专题研究,总体成果报告的编写和地下水资源与环境图集的编制工作正在紧张下水资源与环境图集的编制工作正在紧张进行中。进行中。