地下水脆弱性评价方法综述
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地 下水 脆 弱 性 的概 念
１８ ９ ３年 ，人 们对这 一概 念 的理解 都 限于水文 地质 方 面 ，其 经过 模糊 评 判划 分地 下水 的脆弱 程度 。该方 法在 一 定程 度 中包括 Ｏｌ ｒ Ｒｅ ａ ｍｅ 和 ｚ ｃ等学 者提 出来 的定义 。 上弥补了迭置指数法分级标准和评分主观性强的缺点。地
一
７ ０年代 ，领 先 国内 ２ ０年 左右 。
一
资料与此标准进行比较评分 ，最后根据参数所得到的评分 值或者相对脆弱度迭加得到综合指数或脆弱度。该方法包 地 下 水 脆 弱 性 的概 念 ，最 早 由 法 国 学 者 Ｍａｇ ｔ ｒ ａ 于 括矩阵系统 、标寝系统、计点系统模型三种。 ２ ． 模糊系统法 １６ 年 提 出 ，指 出含 水层脆 弱性 是指 在 自然条 件下 ，地表 ９８ 该方法是在确定评价因子及各个 因子权重 的基础上 ， 污染 物 通过 扩 散 和 渗滤 进 入 地下 水 的 可能 性 。从 １ ６ ９ ８至
模拟 法 。近几 年 国 内外学 者基 于 ＧＩ Ｓ技术 以及 模 糊评 价理 论 、灰 色理 论 等新 的工 具 为地 下水 脆弱 性评 价 发展 开 拓 了 思 路 。如 范琦 应用 层 次分 析 法对 栾 城 地 下水 本 质 脆 弱性 １ 进行 评 价 ；孙伟 用 ＧＩ Ｓ属性 数据 库 对大 庆市 主城 区地下
随着经济社会的快速发展 ，人类对水资源的需求也达 水 地质背景参数法通过一个与研究区条件类似的已知脆 到了空前的水平。人们在利用地下水资源的同时 ，引发了 弱性标准的地区来比较确定研究区的脆弱性 。这种方法适 系列 问题 ：地 下水 位下 降 、水质 恶化 、水量 锐 减 、地面 用予泰亵地质条件复杂的大区域 ，其参数多为定性的。 沉 降等 。与地 表水 相 比 ，地下 水循 环 周期 长 ，一旦 遭 破坏 参 数 系统 法 是将 选择 的 评 价参 数 建 立 一个 参 数 系 统 ， 很难 修 复 。因此 ，地 下水 的保 护 比治 理耍 重要 。保 护 地下 每 个 参数 均 有一 定 的取 值 范 围 ，这个 范 围 分 为几 个 区 间 ， 水首 先 需 开展 脆 弱 性 评价 ，此项 工 作 ，国外 始 于 ２ Ｏ世 纪 每一区间给出相应的评分值或脆 弱度 ，把各个参数的实际
下水系统的复杂性及随机性 ， 使得地下水脆弱性评价中往
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
往存在众多非确定性参数 ，因此 ，该方法的应用将会有很 大的潜力。目前应用广逶的是层次分析法 ，可用于解决具 有相互联系、相互制约的多因素复杂问题 。 随着人工神经网络 、遗传算法 、灰色理论的发展 ，地 下水脆弱性评价中参数的优化及选择的困难将被克服。这 些方法都傣 于一定数量和质量的训练样本 ，只有样本满 足要求的情况下才能寨现地下水脆弱性评价结果的合理和
该 方 法建 立在 水分 和 污染 物运 移 模型 的 基础 上 ，通
二 、地 下 水 脆 弱 性评 价 方 法 及 现 状
地 下水 脆 弱性 分 为 两 类 ：本 质 脆 弱 性 和特 殊 脆 弱 性 。 其 评价 是 指 对地 下 水脆 弱 性进 行 量 化 的过 程 。从 上个 世 １ 纪 ７ 年代 至今 ，全球对 地下 水脆弱 性的主 要研 究方法 可 以 Ｏ 归结 为四类 ：迭 置 指数 法 、模 糊系 统法 、统 计 方法 和 数值
准确 。
３统计方法 ， 该方法是通过对 已有的地下水污染信息和资料进行数 理统计分析 ，确定地下水脆弱性评价因子并建立统计模型， 把已赋值 的各评价因子带入模型中进行计算 ，然后根据其
结果进行脆弱性分析 。 常用的统计方法包插寒ｉ权重法、 正
衰减因子模型、地理统计方法 、Ｋ ｉｉｇ ｒ ｎ 方法 、线性回归分 ｇ 析法、逻辑回归分析法等 。目 ，统计方法的应用重视程 前 度不如迭置指数法及模糊系统法。 ４数值模拟法 ．
ＸＮ ０ Ｇ Ｕ ＩＮ Ｎ Ｃ Ｎ
２ １ 年第 ９期 ０ １
地下水脆弱性评价方法综述
牢 耀
（ 安徽 省安庆 水文水 资 源局 。安徽 安 庆
２ ６０ ） ４ ０ ３
摘 要 ：本文对地 下水脆 弱性 的主要评价 方法进行 了介 绍，在分析各种评价方法优 缺点的基 础上 ，提 出了 目前地 下水脆 弱 陛评 价 中存在 的一 些问题及建议 。 关键 词 ：地下水脆 弱性 评价方法 存在 问题 建议
１ ８ 年 Ｖ ａ ａ 义 地下 水 脆 弱性 开 始考 虑 地表 条件 ， ９４ ｒ 定 ｎ 即影响污染物进入 含水层的地 表与地下 条件的复杂性 ； Ｂａｈ ｔ Ｃｏｌ ｃ ｍａ 和 ｌｎ将地 下水 脆 弱性 定义 为地 下 水质 量对 人 ｉ 类活 动 的敏感 性 ，用地 下 水敏 感性 代替 了 地下 水本 质 脆弱 性 ；Ｓ ｔｒｉｏ ａ Ｖ ｂ 认 为 ：水 文 地 质系统 的脆 弱性 是 ｏｏｎｋ ｖ 和 ｒａ 该系统应对在时间和空间上的外部冲击的能力 ，这些 自然 和人 为 的冲 击会影 响其 状 态和 特 征 。此 后 ，人 们对 地 下水 脆弱性 的理解 开始增 加 了人 类活 动影 响的要 素 。 目前普 遍 认 可 的定 义 为 Ｉ ｌ ｌ ：地下 水 脆 弱性 是 污染 物 到 达 最 上层 含 水层之 上某 特 定位 置 的倾 向性 与可 能性 。这个 概 念 是 １ ９ 年 美 国 国 家科 学 研 究委 员 会 上给 出的 。 “ ９３ 倾 向性 ” 一定 意 义 上表 示 了 水文 地 质 本 身特 性 ； “ 能 性 ” 可 则要考虑 人类活 动及 地表 条件 。 国 内对 于地 下水脆 弱 性 的定义 主要 来 自国 外文 献 ，通 常 用来 代 替地 下水 脆 弱性 的概 念有 “ 下 水的 易污 染性 ” 地 、 “ 污染 潜力 ” “ 、 防污性能 ”等 。 到 目前 为止 ，地 下水脆 弱性还 没有 统 一的 定义 ，现 有 的定义主要 考虑 了地 下水污 染方 面的 问题 。
地 下水 脆 弱 性 的概 念
１８ ９ ３年 ，人 们对这 一概 念 的理解 都 限于水文 地质 方 面 ，其 经过 模糊 评 判划 分地 下水 的脆弱 程度 。该方 法在 一 定程 度 中包括 Ｏｌ ｒ Ｒｅ ａ ｍｅ 和 ｚ ｃ等学 者提 出来 的定义 。 上弥补了迭置指数法分级标准和评分主观性强的缺点。地
一
７ ０年代 ，领 先 国内 ２ ０年 左右 。
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资料与此标准进行比较评分 ，最后根据参数所得到的评分 值或者相对脆弱度迭加得到综合指数或脆弱度。该方法包 地 下 水 脆 弱 性 的概 念 ，最 早 由 法 国 学 者 Ｍａｇ ｔ ｒ ａ 于 括矩阵系统 、标寝系统、计点系统模型三种。 ２ ． 模糊系统法 １６ 年 提 出 ，指 出含 水层脆 弱性 是指 在 自然条 件下 ，地表 ９８ 该方法是在确定评价因子及各个 因子权重 的基础上 ， 污染 物 通过 扩 散 和 渗滤 进 入 地下 水 的 可能 性 。从 １ ６ ９ ８至
模拟 法 。近几 年 国 内外学 者基 于 ＧＩ Ｓ技术 以及 模 糊评 价理 论 、灰 色理 论 等新 的工 具 为地 下水 脆弱 性评 价 发展 开 拓 了 思 路 。如 范琦 应用 层 次分 析 法对 栾 城 地 下水 本 质 脆 弱性 １ 进行 评 价 ；孙伟 用 ＧＩ Ｓ属性 数据 库 对大 庆市 主城 区地下
随着经济社会的快速发展 ，人类对水资源的需求也达 水 地质背景参数法通过一个与研究区条件类似的已知脆 到了空前的水平。人们在利用地下水资源的同时 ，引发了 弱性标准的地区来比较确定研究区的脆弱性 。这种方法适 系列 问题 ：地 下水 位下 降 、水质 恶化 、水量 锐 减 、地面 用予泰亵地质条件复杂的大区域 ，其参数多为定性的。 沉 降等 。与地 表水 相 比 ，地下 水循 环 周期 长 ，一旦 遭 破坏 参 数 系统 法 是将 选择 的 评 价参 数 建 立 一个 参 数 系 统 ， 很难 修 复 。因此 ，地 下水 的保 护 比治 理耍 重要 。保 护 地下 每 个 参数 均 有一 定 的取 值 范 围 ，这个 范 围 分 为几 个 区 间 ， 水首 先 需 开展 脆 弱 性 评价 ，此项 工 作 ，国外 始 于 ２ Ｏ世 纪 每一区间给出相应的评分值或脆 弱度 ，把各个参数的实际
下水系统的复杂性及随机性 ， 使得地下水脆弱性评价中往
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
往存在众多非确定性参数 ，因此 ，该方法的应用将会有很 大的潜力。目前应用广逶的是层次分析法 ，可用于解决具 有相互联系、相互制约的多因素复杂问题 。 随着人工神经网络 、遗传算法 、灰色理论的发展 ，地 下水脆弱性评价中参数的优化及选择的困难将被克服。这 些方法都傣 于一定数量和质量的训练样本 ，只有样本满 足要求的情况下才能寨现地下水脆弱性评价结果的合理和
该 方 法建 立在 水分 和 污染 物运 移 模型 的 基础 上 ，通
二 、地 下 水 脆 弱 性评 价 方 法 及 现 状
地 下水 脆 弱性 分 为 两 类 ：本 质 脆 弱 性 和特 殊 脆 弱 性 。 其 评价 是 指 对地 下 水脆 弱 性进 行 量 化 的过 程 。从 上个 世 １ 纪 ７ 年代 至今 ，全球对 地下 水脆弱 性的主 要研 究方法 可 以 Ｏ 归结 为四类 ：迭 置 指数 法 、模 糊系 统法 、统 计 方法 和 数值
准确 。
３统计方法 ， 该方法是通过对 已有的地下水污染信息和资料进行数 理统计分析 ，确定地下水脆弱性评价因子并建立统计模型， 把已赋值 的各评价因子带入模型中进行计算 ，然后根据其
结果进行脆弱性分析 。 常用的统计方法包插寒ｉ权重法、 正
衰减因子模型、地理统计方法 、Ｋ ｉｉｇ ｒ ｎ 方法 、线性回归分 ｇ 析法、逻辑回归分析法等 。目 ，统计方法的应用重视程 前 度不如迭置指数法及模糊系统法。 ４数值模拟法 ．
ＸＮ ０ Ｇ Ｕ ＩＮ Ｎ Ｃ Ｎ
２ １ 年第 ９期 ０ １
地下水脆弱性评价方法综述
牢 耀
（ 安徽 省安庆 水文水 资 源局 。安徽 安 庆
２ ６０ ） ４ ０ ３
摘 要 ：本文对地 下水脆 弱性 的主要评价 方法进行 了介 绍，在分析各种评价方法优 缺点的基 础上 ，提 出了 目前地 下水脆 弱 陛评 价 中存在 的一 些问题及建议 。 关键 词 ：地下水脆 弱性 评价方法 存在 问题 建议
１ ８ 年 Ｖ ａ ａ 义 地下 水 脆 弱性 开 始考 虑 地表 条件 ， ９４ ｒ 定 ｎ 即影响污染物进入 含水层的地 表与地下 条件的复杂性 ； Ｂａｈ ｔ Ｃｏｌ ｃ ｍａ 和 ｌｎ将地 下水 脆 弱性 定义 为地 下 水质 量对 人 ｉ 类活 动 的敏感 性 ，用地 下 水敏 感性 代替 了 地下 水本 质 脆弱 性 ；Ｓ ｔｒｉｏ ａ Ｖ ｂ 认 为 ：水 文 地 质系统 的脆 弱性 是 ｏｏｎｋ ｖ 和 ｒａ 该系统应对在时间和空间上的外部冲击的能力 ，这些 自然 和人 为 的冲 击会影 响其 状 态和 特 征 。此 后 ，人 们对 地 下水 脆弱性 的理解 开始增 加 了人 类活 动影 响的要 素 。 目前普 遍 认 可 的定 义 为 Ｉ ｌ ｌ ：地下 水 脆 弱性 是 污染 物 到 达 最 上层 含 水层之 上某 特 定位 置 的倾 向性 与可 能性 。这个 概 念 是 １ ９ 年 美 国 国 家科 学 研 究委 员 会 上给 出的 。 “ ９３ 倾 向性 ” 一定 意 义 上表 示 了 水文 地 质 本 身特 性 ； “ 能 性 ” 可 则要考虑 人类活 动及 地表 条件 。 国 内对 于地 下水脆 弱 性 的定义 主要 来 自国 外文 献 ，通 常 用来 代 替地 下水 脆 弱性 的概 念有 “ 下 水的 易污 染性 ” 地 、 “ 污染 潜力 ” “ 、 防污性能 ”等 。 到 目前 为止 ，地 下水脆 弱性还 没有 统 一的 定义 ，现 有 的定义主要 考虑 了地 下水污 染方 面的 问题 。