（濟(jì)南市水文局，山東濟(jì)南 250014）

水資源是人們賴以生存的重要基礎(chǔ)資源，對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展具有重要的意義。我國(guó)作為人口大國(guó)，水資源人均有限，近年來(lái)，隨著人們對(duì)于地下水資源開(kāi)發(fā)利用規(guī)模不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致地下水資源質(zhì)量逐漸變差，越來(lái)越匱乏，對(duì)人們的生活與生產(chǎn)造成了較大的影響。針對(duì)當(dāng)前地下水資源現(xiàn)狀，進(jìn)行地下水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)與研究，全面了解當(dāng)前地下水資源的污染程度，對(duì)降低地下水資源污染、保護(hù)地下水資源具有重要的作用。水環(huán)境屬于復(fù)雜多樣化的系統(tǒng)，文章采用灰色關(guān)聯(lián)度對(duì)水質(zhì)指標(biāo)間的關(guān)系進(jìn)行了分析，進(jìn)一步評(píng)判地下水的具體程度級(jí)別，可操作性較強(qiáng)，與實(shí)際情況相符合。針對(duì)地下水污染狀況，提出了合理的污染防治建議，為改善當(dāng)前地下水資源狀況提供相應(yīng)的理論依據(jù)。

1 濟(jì)南市地下水資源狀況簡(jiǎn)述

濟(jì)南市位于我國(guó)山東省中部地區(qū)，地勢(shì)從南到北逐漸降低。該區(qū)域四季分明，夏季雨多炎熱，冬季寒冷干燥，全年平均氣溫在14 ℃左右，平均降水量在613 mm。市區(qū)內(nèi)有黃河、小清河水系以及護(hù)城河等河流，受到地勢(shì)因素的影響，河流干流主要為東西向，支流為南北向，經(jīng)右側(cè)南岸匯入。市區(qū)內(nèi)還有大明湖以及白云湖等，公園中也分布各種泉池。

濟(jì)南市有許多水庫(kù)，如臥虎山水庫(kù)、錦繡川水庫(kù)、釣魚臺(tái)水庫(kù)等，這些水庫(kù)能夠有效保障市區(qū)內(nèi)的供水安全與質(zhì)量，同時(shí)也具有保持水資源平衡的作用。

水文地質(zhì)環(huán)境條件會(huì)受到氣候、地貌以及巖性、構(gòu)造等多方面因素的制約和影響，地質(zhì)構(gòu)造對(duì)地下水資源具有決定性影響。濟(jì)南市水文地質(zhì)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，地層巖性組合存在極大的不同，地貌構(gòu)造存在較大差異，使地下水在形成、分布、運(yùn)移等方面有較大的不同，地下水的化學(xué)特征復(fù)雜[1]。

2 地下水資源與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)簡(jiǎn)述

2.1 概念與發(fā)展

地下水資源對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展具有重要的影響，對(duì)地下水資源進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠?yàn)樯鐣?huì)的發(fā)展與規(guī)劃提供科學(xué)精準(zhǔn)的依據(jù)。為了長(zhǎng)期有效的利用地下水資源，在進(jìn)行開(kāi)發(fā)前，通常情況會(huì)對(duì)地下水資源的質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，便于更好地利用與保護(hù)地下水資源。地下水資源主要通過(guò)大氣降水以及地表水進(jìn)行轉(zhuǎn)化而來(lái)，并逐漸轉(zhuǎn)移滲透到地下，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展演變，再滲出地表，成為地表水。部分情況下，在某個(gè)區(qū)域可能會(huì)出現(xiàn)多次的地下水以及地表水之間相互轉(zhuǎn)化。因此，在進(jìn)行水資源評(píng)價(jià)過(guò)程中，應(yīng)避免出現(xiàn)重復(fù)計(jì)算的情況。20世紀(jì)50年代以后，我國(guó)水文地質(zhì)工作者通過(guò)四個(gè)儲(chǔ)量對(duì)地下水量進(jìn)行評(píng)價(jià)，即靜儲(chǔ)量（地下水年最小體積）、動(dòng)儲(chǔ)量（含水層某斷面流量）、調(diào)節(jié)儲(chǔ)量（地下水位年變幅范圍水體積）以及開(kāi)采儲(chǔ)量（流量不衰減，水質(zhì)不會(huì)變化的水量）。由于以上儲(chǔ)量無(wú)法全面反映整個(gè)地下水?dāng)?shù)量及儲(chǔ)存量，之后逐漸誕生了水資源的概念，將儲(chǔ)量概念與水資源概念有效融合，有助于對(duì)地下水資源更好地進(jìn)行評(píng)價(jià)[2]。

2.2 地下水資源評(píng)價(jià)的發(fā)展

地下水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)主要是深入研究人類活動(dòng)對(duì)地下水質(zhì)所產(chǎn)生的影響，進(jìn)一步明確地下水的實(shí)際污染狀況，是控制和保護(hù)地下水資源的主要措施。由于水環(huán)境屬于復(fù)雜的系統(tǒng)，因此，水質(zhì)評(píng)價(jià)方法并未進(jìn)行有效統(tǒng)一，地下水資源評(píng)價(jià)主要包含水質(zhì)評(píng)價(jià)與水量評(píng)價(jià)。

水質(zhì)評(píng)價(jià)主要是采取地下水樣品，對(duì)水質(zhì)狀況進(jìn)行綜合分析，根據(jù)地下水資源的主要應(yīng)用目的，對(duì)各類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步判斷地下水資源的適用程度。

不符合質(zhì)量要求的地下水不能將其作為人類應(yīng)用的水資源，為了保障農(nóng)業(yè)用水需求以及人們健康安全，對(duì)飲用水以及工業(yè)灌溉水質(zhì)均有具體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。地下水質(zhì)評(píng)價(jià)主要分為兩個(gè)方面：首先，通過(guò)采樣化驗(yàn)的方式，全面勘察地下水資源水質(zhì)，并評(píng)價(jià)其適用性。在水文地質(zhì)勘察過(guò)程中，當(dāng)出現(xiàn)水質(zhì)污染時(shí)，應(yīng)及時(shí)查清污染物的具體來(lái)源、途徑以及規(guī)律，對(duì)水質(zhì)的未來(lái)變化發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)水源地產(chǎn)生的影響進(jìn)行評(píng)估。水質(zhì)變化預(yù)測(cè)由連續(xù)方程、運(yùn)動(dòng)方程等共同組成數(shù)學(xué)模型，計(jì)算污染物質(zhì)的變化情況，采取科學(xué)合理的地下水資源防護(hù)對(duì)策。

數(shù)學(xué)模型求解法：其主要將水文地質(zhì)環(huán)境條件通過(guò)數(shù)學(xué)關(guān)系式進(jìn)行表達(dá)，對(duì)公式求解。評(píng)價(jià)地下水量主要有兩種：

第一，確定性模型，通常適用于地下水文條件比較清晰狀況下。

第二，隨機(jī)模型，其中包含隨機(jī)變量，通常被應(yīng)用于水文地質(zhì)條件不明確的情況，通過(guò)數(shù)學(xué)模型對(duì)地下水資源進(jìn)行評(píng)價(jià)，應(yīng)與水文地質(zhì)勘察、地下水資源管理等進(jìn)行密切結(jié)合。

在勘察工作前期，根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)資料建立模型，指導(dǎo)接下來(lái)的勘察工作。在實(shí)際勘察過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合已經(jīng)明確的區(qū)域水文地質(zhì)環(huán)境條件，對(duì)模型進(jìn)行適當(dāng)修改，獲取相應(yīng)的參數(shù)。數(shù)學(xué)模型可對(duì)地下水資源進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)也能夠?yàn)榈叵滤Y源的合理開(kāi)發(fā)與管理提供基礎(chǔ)指導(dǎo)。

3 濟(jì)南市地下水資源與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

3.1 地下水資源量評(píng)價(jià)

地下水資源量是區(qū)域環(huán)境動(dòng)態(tài)地下水資源變化量，其主要與降水、地表水等有直接關(guān)系，特指礦化度≤2 g/L的淡水資源量。

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，2019年全市淡水區(qū)地下水資源量為8.8 億m3，地下水資源量為5.98 億m3，河川基流量為3 億m3，是整個(gè)山丘地下水資源量的50%，與上年相比較，地下水資源量有所增加。受到多方面因素的影響，該市地下水資源量的分布存在較大差異。從行政區(qū)域來(lái)看，長(zhǎng)清區(qū)的地下水資源量最大，歷城區(qū)最小，僅有0.5 億m3。

3.2 基于灰色關(guān)聯(lián)分析的地下水資源與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)

灰色關(guān)聯(lián)分析理論方法是一種新型的方法，主要針對(duì)不同因素間的發(fā)展形勢(shì)的相似性或者不同程度，進(jìn)一步衡量不同因素之間的關(guān)聯(lián)狀況。采用灰色關(guān)聯(lián)度模型對(duì)地下水質(zhì)狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，充分結(jié)合不同因素之間的實(shí)際情況、相似程度等進(jìn)行衡量。在判斷地下水質(zhì)狀況時(shí)，應(yīng)選擇具有一定代表性的水資源，實(shí)測(cè)值為參考序列，求出多個(gè)關(guān)聯(lián)度和比較序列中關(guān)聯(lián)度最大的參考序列所對(duì)應(yīng)的級(jí)別，便是地下水的級(jí)別。

以濟(jì)南市地下水水質(zhì)檢測(cè)數(shù)據(jù)資料為依據(jù)，結(jié)合該市地下水的污染來(lái)源以及動(dòng)態(tài)化學(xué)特征、水文地質(zhì)環(huán)境條件等數(shù)據(jù)資料進(jìn)行分析，選擇各類評(píng)判指標(biāo)，如鉛、汞、礦化度、硝酸鹽等。

評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，濟(jì)南市地下水資源的級(jí)別為Ⅲ類，局部區(qū)域地下水環(huán)境質(zhì)量相對(duì)較差，水質(zhì)狀況不符合人們的生活與生產(chǎn)用水要求，通過(guò)該評(píng)價(jià)方法能夠真實(shí)反映地下水環(huán)境質(zhì)量的具體情況。

3.3 地下水資源與環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程中的注意要素

地下水資源主要是由動(dòng)態(tài)地下水的儲(chǔ)存量與補(bǔ)給量組成，在評(píng)價(jià)過(guò)程中應(yīng)綜合考慮實(shí)際開(kāi)采量與排泄量。儲(chǔ)存量是地下巖層中水資源的總量，是地表長(zhǎng)期補(bǔ)給作用影響下在地層中逐漸儲(chǔ)存。與其他的地層礦藏有較大不同，地下水儲(chǔ)存量一般處于流動(dòng)狀態(tài)，且流動(dòng)速度較為緩慢，大部分情況下，在一年內(nèi)，流動(dòng)距離不足1 m。補(bǔ)給與排泄兩者處于平衡狀態(tài)時(shí)，地下水資源的儲(chǔ)存量是保持不變的，補(bǔ)給如果呈周期性變化時(shí)，儲(chǔ)存量也會(huì)呈周期性變化。儲(chǔ)存量主要與含水層的充水與釋水體積占比有關(guān)，還與排泄類型有關(guān)，排泄基準(zhǔn)面以下儲(chǔ)存量，即使斷了補(bǔ)給源，也可長(zhǎng)期進(jìn)行保存。補(bǔ)給量主要是在多種途徑下，從外界逐漸進(jìn)入含水層并轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)存水量。補(bǔ)給量會(huì)由于水文條件、氣象以及人類活動(dòng)等方面因素的影響而發(fā)生變化，在補(bǔ)給與排泄環(huán)境比較穩(wěn)定情況下，補(bǔ)給量可以保持穩(wěn)定。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，在社會(huì)各界的共同努力下，濟(jì)南市地下水資源開(kāi)發(fā)與利用管理工作取得了顯著的成果，泉水充足，長(zhǎng)年噴涌，為打造城市特色品牌，提升城市整體魅力創(chuàng)造了有利條件。隨著地表水污染日益嚴(yán)重，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了不同程度的破壞，影響了水資源質(zhì)量，農(nóng)藥、化肥以及各種垃圾中的有機(jī)污染物逐漸滲透進(jìn)地下水中，尤其是淺層地下水水質(zhì)受到了嚴(yán)重的破壞和威脅。

地下水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)針對(duì)以地下水資源為主要供水渠道的城市、農(nóng)田灌溉等區(qū)域進(jìn)行的。近年來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，人們的開(kāi)發(fā)程度不斷增加，地下水開(kāi)采規(guī)模逐漸擴(kuò)大。過(guò)度開(kāi)采對(duì)地下水資源水量和質(zhì)量產(chǎn)生了較大的影響，易導(dǎo)致地表裂縫等自然地質(zhì)災(zāi)害，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)的區(qū)域，生態(tài)污染越嚴(yán)重。為了有效解決當(dāng)前水資源環(huán)境問(wèn)題，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況以及水資源污染程度，對(duì)水資源進(jìn)行集中化管理，并加強(qiáng)污染控制，可充分利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，進(jìn)一步提升資源的整體利用率，建立新型高科技環(huán)保產(chǎn)業(yè)，對(duì)生活垃圾和廢物進(jìn)行有效回收利用，從根源上入手，做好防范措施。應(yīng)減少污染源的排放量，定期對(duì)水廠污染進(jìn)行檢查和治理，深入研究降氮治理技術(shù)，以降低COD為主要發(fā)展目標(biāo)，全面開(kāi)展地下水環(huán)境的綜合有效治理，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。