李秀玲
(睢縣水利局,河南 睢縣 476900)
地下水資源開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是指在地下水(內(nèi)因)、人類活動(dòng)(外因)、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)作用下,對(duì)地下水資源系統(tǒng)不穩(wěn)定性損失進(jìn)行的評(píng)價(jià)。地下水開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)的特征主要為多目標(biāo)性、突變型、耗散性、空間性、適應(yīng)性、目的性、總體性和整體性、層次性、關(guān)聯(lián)性、集合性。對(duì)此,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此進(jìn)行大量的研究,冶雪艷等采用突變理論對(duì)黃河下游13 個(gè)沿黃地區(qū)地下水開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià),研究表明,該方法在地下水開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中是可行的;王曼麗等采用折減系數(shù),對(duì)地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)進(jìn)行了探究,該方法把污染物毒性與污染物到達(dá)地下水面的量放在同一層次,使得地下水污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果更具說(shuō)服力?;诖?,文章采用突變理論法對(duì)地下水資源開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),研究保障了某區(qū)地下水的可持續(xù)利用。
地下水開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)內(nèi)容為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)因素狀況、生態(tài)環(huán)境因素狀況、水質(zhì)和水量因素狀況、含水介質(zhì)自然狀況4 個(gè)方面(表1)。
表1 地下水開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)內(nèi)容表
地下水資源開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的影響因素主要由經(jīng)濟(jì)因素、社會(huì)因素和自然因素組成,具體見(jiàn)表2。
表2 地下水資源開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的影響因素表
地下水資源開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)常用的評(píng)價(jià)方法主要有網(wǎng)絡(luò)模型法、突變理論法、貝葉斯分法、灰色關(guān)聯(lián)(GRA)分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、調(diào)查和專家打分法等。
文章采用突變理論法對(duì)地下水資源開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),該方法經(jīng)過(guò)連續(xù)變化、緩慢變化之后,在一定外界條件下產(chǎn)生不連續(xù)的變化,使用突變理論法,進(jìn)行綜合量化運(yùn)算,得到總的隸屬函數(shù),從而對(duì)地下水資源進(jìn)行決策和評(píng)價(jià)。
地下水資源開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立原則:獨(dú)立性原則、可比性與靈活性相結(jié)合原則、層次性和系統(tǒng)性相結(jié)合原則、靜態(tài)性和動(dòng)態(tài)性相結(jié)合原則、可操作性、全面性相結(jié)合原則、定量分析和定性分析相結(jié)合原則、概括性和全面性相結(jié)合原則。
指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)由4 級(jí)指標(biāo)組成:其中,一級(jí)指標(biāo)(目標(biāo)層)為地下水資源開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系;二級(jí)指標(biāo)(準(zhǔn)測(cè)層1)主要由自然狀況(A1)、開發(fā)利用狀況(A2)、生態(tài)環(huán)境狀況(A3)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況(A4)組成;三級(jí)指標(biāo)(準(zhǔn)測(cè)層2)主要由含水層特征(B1)、源匯項(xiàng)特征(B2)、氣象特征(B3)、資源量特征(B4)、開采量(B5)、水質(zhì)(B6)、用水率(B7)組成;四級(jí)指標(biāo)(指標(biāo)層)主要有地面坡度、含水層巖性、地下水深度等29 個(gè)指標(biāo)。指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)圖
研究區(qū)地理位置位于某市的南部,東部和武統(tǒng)橋區(qū)相接、南部和沐川縣相接、西部和峨邊縣相接。
氣象。研究全年平均降雨量為200 d,最大降雨量為1 950 mm,平均年降雨量為1 264 mm,常年降雨量為920~1 900 mm,平均氣溫為26℃。
研究區(qū)流域面積超300 km2,流長(zhǎng)24 km。
根據(jù)第3 章節(jié)地下水資源開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立,結(jié)合研究區(qū)具體概況,文章選擇的指標(biāo)體系為增長(zhǎng)率(C1)、城市化率(C2)、人口增長(zhǎng)率(C3)、地下水占總用水比(C4)、地下水質(zhì)等級(jí)(C5)、地下水開采程度(C6)、地下水可采模數(shù)(C7)、地下水補(bǔ)給模數(shù)(C8)、年平均蒸發(fā)量(C9)、年平均降水量(C10)、潛水蒸發(fā)系數(shù)(C11)、降水入滲系數(shù)(C12)、地下水水位埋深(C13)、含水層厚度(C14)、滲透系數(shù)(C15)。研究區(qū)地下水開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)表如表3所示。
表3 研究區(qū)地下水開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)表
根據(jù)第2 章節(jié)突變理論法,各個(gè)指標(biāo)權(quán)重分別為:A1<A2<A3,B1<B2<B3<B4<B5<B6<B7<B8,C1<C2<C3<C4<C5<C6<C7<C8<C9<C10<C11<C12<C13<C14<C15。
地下水開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)值見(jiàn)表4。
表4 地下水開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)值表
根據(jù)計(jì)算,將研究分為3 個(gè)大區(qū)(平原區(qū)、丘陵區(qū)、山區(qū)),然后分為8 個(gè)亞區(qū)。8 個(gè)亞區(qū)具體分區(qū)結(jié)果為:侵蝕堆積漫灘I-1 區(qū),面積為47.92 km2;冰水堆積平原I-2 區(qū),面積為8.82 km2,淺丘Ⅱ-1區(qū),面積為18.11 km2;中丘Ⅱ-2區(qū),面積為48.36 km2;深丘Ⅱ-3 區(qū),面積為21.94 km2;低山Ⅲ-1 區(qū),面積為155.61 km2;中低山Ⅲ-2 區(qū),面積為54.36 km2,中山Ⅱ-3 區(qū),面積為255.77 km2。某區(qū)地下開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分區(qū)圖和綜合評(píng)價(jià)結(jié)果如圖2所示。
圖2 某區(qū)地下開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)分區(qū)圖和綜合評(píng)價(jià)結(jié)果圖
文章采用突變理論法對(duì)地下水資源開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià),建立了地下水資源開發(fā)利用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)由4級(jí)指標(biāo)組成。根據(jù)變理論法計(jì)算,將研究分為3個(gè)大區(qū),8個(gè)亞區(qū),得到了綜合評(píng)價(jià)結(jié)果。