岩溶地区地下水功能评价初探
2017-09-10曹兴民
摘 要:随着地下水的开发和利用的不断增强,形成了一系列的环境问题,尤其是在水资源环境十分脆弱岩溶地区表现的较为明显。本文论述了岩溶地区地下水的特点,根据岩溶地区地下水的特点阐述了对岩溶地区地下水进行功能评价的一般方法,为岩溶地区地下水保护,提供基础依据。
关键词:岩溶地区;地下水;指标体系;功能评价
Abstract: with the development and utilization of groundwater in the growing, forming a series of environmental problems, especially in water environment is very fragile karst region is more obvious. In karst region, this paper discusses the characteristics of groundwater, according to the characteristics of the groundwater in karst region, this paper expounds the function evaluation of groundwater in karst region of the general method, for the protection of groundwater in karst, provide the basis for the basis.
Key words: karst region; Groundwater; Index system; Function evaluation
绪言
中国岩溶地貌分布广泛,据相关资料显示,总面积达200万km2。在可溶岩层中,分布着各种类型的岩溶地下水。在岩溶地区,特别是裸露型和半裸露型岩溶地区,岩溶含水系统抗污染能力弱,岩溶水资源环境十分脆弱,为了更好的进行岩溶地区的水资源环境保护和污染治理,对地下水进行功能评价具有重要的意义。
1 岩溶地下水特点
岩溶是指可溶性岩石在侵蚀性水流的作用下发生溶蚀、侵蚀等的过程及由此产生的结果。地面岩溶为表现为谷地、洼地、落水洞、漏斗、溶沟、溶槽等;地下岩溶为裂隙、裂缝、溶洞、管道、地下河等。
岩溶水主要表现为分布在石灰岩为主的地层中的裂隙溶洞水和分布在白云岩为主的地层中的溶洞裂隙水。
岩溶水的基本特点为水量丰富而不均一,在不均一之中又有相对均一的地段;含水系统中多重含水介质并存,既具有统一水位面的含水网络,又有相对孤立的管道流;既有向排泄区的运动,又有导水通道与蓄水网络之间的互相补排运动;水质水量动态受岩溶发育程度的控制,在强烈发育区,动态变化大,对大气降水或地表水的补给响应快;岩溶水既是赋存于溶孔、溶隙、溶洞中的水,又是改造其赋存环境的动力,不断促进含水空间的演化。
2 岩溶地区地下水功能评价
2.1 评价目标
对地下水进行功能评价主要是将地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能作为研究目标,综合反映地下水循环系统各区优势功能和脆弱功能的区位特征,进而对地下水进行区划和保护,提供基础依据。
2.2 主要影响因子遴选
地下水功能评价的关键是评价指标的构建,而评价指标要考虑地下水的功能影响因子,在岩溶地区对地下水的功能的影响因子的选择上首先要考虑岩溶地区特有的因素比如石漠化程度、地下河流量及地下河的分布状况等。
地下水功能的影响因子可以归纳为由组成地下水循环系统的驱动因子、状态因子和响应因子组成,在岩溶地区地下水各驱动因子、状态因子和响应因子具体组成见表1。
2.3 构建评价指标体系
构建评价指标体系首先对地下水功能评价进行层次划分,一般情况下可以划分为为系统层即对地下水进行评价的总目标(A层),功能层即描述系统层的功能指标(B层),属性层即分别描述功能层的属性指标(C层)和要素指标层即分别描述属性层各功能层的要素指标(D层)。在岩溶地区地下水功能评价指标体系组成见图1。
2.4 评价区域的确定和划分
对岩溶地区地下水进行评价可以划分至三级区,以河流流域为单位,整个流河流域为一个系统,分别将流域的上游、中游和下游划分为一级区,在各个一级区内根据地下水的水文地质条件划分为二级区,在二级区内根据地下水的补给、径流和排泄等条件分别划分为三级区。
2.5地下水功能评价
在评价区域划定以后对评价指标体系内的各个影响因子进行数据处理,根据所得数据进行层次分析与权值确定进而进行总层次排序权值,在获得各层各指标的总排序权值后,计算各层综合评价指数,综合评价指数计算模型为:
式中:R为综合评价指数;Wi为评价参数的权重;Xi评价参数。
基于上述模型可以计算地下水资源功能、地下水生态功能和地下水地质环境功能的R值,根据计算结果对照相应层次的评价分级与标准,判别评价对象的状况,并作出具体的评价。
在进行地下水功能评价时各个功能状况应当考虑的属性如下:
①地下水资源功能状况
地下水资源功能评价从地下水的资源占有性、资源再生性、资源调节性和资源可用性4个属性考虑。
②地下水生态功能状况
地下水的生态功能评价从地下水的水环境关联性、植被环境维持性和土地環境维持性三个属性考虑。
③地下水地质环境功能状况
地下水的地质环境功能评价从地下水的地质环境稳定性和地下水系统衰变性进行两个属性进行考虑。
3 结语
①岩溶地区地下水功能评价的指标体系构建在地下水评价中具有重要意义,具体评价指标的地下水功能影响因子应当首先要考虑岩溶地区特有的因素比如石漠化程度、地下河流量及地下河的分布状况等。②地下水功能评价各个功能状况应当根据地下水功能综合评价的状态组合与分级判别评价对象的状况作出具体的评价。
参考文献:
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作者简介:
曹兴民(1985- ),男,河南永城人,工程师,从事水工环地质工作。