巖溶地區(qū)地下水功能評(píng)價(jià)初探

摘 要：隨著地下水的開(kāi)發(fā)和利用的不斷增強(qiáng)，形成了一系列的環(huán)境問(wèn)題，尤其是在水資源環(huán)境十分脆弱巖溶地區(qū)表現(xiàn)的較為明顯。本文論述了巖溶地區(qū)地下水的特點(diǎn)，根據(jù)巖溶地區(qū)地下水的特點(diǎn)闡述了對(duì)巖溶地區(qū)地下水進(jìn)行功能評(píng)價(jià)的一般方法，為巖溶地區(qū)地下水保護(hù)，提供基礎(chǔ)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：巖溶地區(qū)；地下水；指標(biāo)體系；功能評(píng)價(jià)

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

緒言

中國(guó)巖溶地貌分布廣泛，據(jù)相關(guān)資料顯示，總面積達(dá)200萬(wàn)km2。在可溶巖層中，分布著各種類型的巖溶地下水。在巖溶地區(qū)，特別是裸露型和半裸露型巖溶地區(qū)，巖溶含水系統(tǒng)抗污染能力弱，巖溶水資源環(huán)境十分脆弱，為了更好的進(jìn)行巖溶地區(qū)的水資源環(huán)境保護(hù)和污染治理，對(duì)地下水進(jìn)行功能評(píng)價(jià)具有重要的意義。

1 巖溶地下水特點(diǎn)

巖溶是指可溶性巖石在侵蝕性水流的作用下發(fā)生溶蝕、侵蝕等的過(guò)程及由此產(chǎn)生的結(jié)果。地面巖溶為表現(xiàn)為谷地、洼地、落水洞、漏斗、溶溝、溶槽等；地下巖溶為裂隙、裂縫、溶洞、管道、地下河等。

巖溶水主要表現(xiàn)為分布在石灰?guī)r為主的地層中的裂隙溶洞水和分布在白云巖為主的地層中的溶洞裂隙水。

巖溶水的基本特點(diǎn)為水量豐富而不均一，在不均一之中又有相對(duì)均一的地段；含水系統(tǒng)中多重含水介質(zhì)并存，既具有統(tǒng)一水位面的含水網(wǎng)絡(luò)，又有相對(duì)孤立的管道流；既有向排泄區(qū)的運(yùn)動(dòng)，又有導(dǎo)水通道與蓄水網(wǎng)絡(luò)之間的互相補(bǔ)排運(yùn)動(dòng)；水質(zhì)水量動(dòng)態(tài)受巖溶發(fā)育程度的控制，在強(qiáng)烈發(fā)育區(qū)，動(dòng)態(tài)變化大，對(duì)大氣降水或地表水的補(bǔ)給響應(yīng)快；巖溶水既是賦存于溶孔、溶隙、溶洞中的水，又是改造其賦存環(huán)境的動(dòng)力，不斷促進(jìn)含水空間的演化。

2 巖溶地區(qū)地下水功能評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)目標(biāo)

對(duì)地下水進(jìn)行功能評(píng)價(jià)主要是將地下水的資源功能、生態(tài)功能和地質(zhì)環(huán)境功能作為研究目標(biāo)，綜合反映地下水循環(huán)系統(tǒng)各區(qū)優(yōu)勢(shì)功能和脆弱功能的區(qū)位特征，進(jìn)而對(duì)地下水進(jìn)行區(qū)劃和保護(hù)，提供基礎(chǔ)依據(jù)。

2.2 主要影響因子遴選

地下水功能評(píng)價(jià)的關(guān)鍵是評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建，而評(píng)價(jià)指標(biāo)要考慮地下水的功能影響因子，在巖溶地區(qū)對(duì)地下水的功能的影響因子的選擇上首先要考慮巖溶地區(qū)特有的因素比如石漠化程度、地下河流量及地下河的分布狀況等。

地下水功能的影響因子可以歸納為由組成地下水循環(huán)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)因子、狀態(tài)因子和響應(yīng)因子組成，在巖溶地區(qū)地下水各驅(qū)動(dòng)因子、狀態(tài)因子和響應(yīng)因子具體組成見(jiàn)表1。

2.3 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系首先對(duì)地下水功能評(píng)價(jià)進(jìn)行層次劃分，一般情況下可以劃分為為系統(tǒng)層即對(duì)地下水進(jìn)行評(píng)價(jià)的總目標(biāo)（A層），功能層即描述系統(tǒng)層的功能指標(biāo)（B層），屬性層即分別描述功能層的屬性指標(biāo)（C層）和要素指標(biāo)層即分別描述屬性層各功能層的要素指標(biāo)（D層）。在巖溶地區(qū)地下水功能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系組成見(jiàn)圖1。

2.4 評(píng)價(jià)區(qū)域的確定和劃分

對(duì)巖溶地區(qū)地下水進(jìn)行評(píng)價(jià)可以劃分至三級(jí)區(qū)，以河流流域?yàn)閱挝?，整個(gè)流河流域?yàn)橐粋€(gè)系統(tǒng)，分別將流域的上游、中游和下游劃分為一級(jí)區(qū)，在各個(gè)一級(jí)區(qū)內(nèi)根據(jù)地下水的水文地質(zhì)條件劃分為二級(jí)區(qū)，在二級(jí)區(qū)內(nèi)根據(jù)地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄等條件分別劃分為三級(jí)區(qū)。

2.5地下水功能評(píng)價(jià)

在評(píng)價(jià)區(qū)域劃定以后對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系內(nèi)的各個(gè)影響因子進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，根據(jù)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行層次分析與權(quán)值確定進(jìn)而進(jìn)行總層次排序權(quán)值，在獲得各層各指標(biāo)的總排序權(quán)值后，計(jì)算各層綜合評(píng)價(jià)指數(shù)，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)計(jì)算模型為：

式中：R為綜合評(píng)價(jià)指數(shù)；Wi為評(píng)價(jià)參數(shù)的權(quán)重；Xi評(píng)價(jià)參數(shù)。

基于上述模型可以計(jì)算地下水資源功能、地下水生態(tài)功能和地下水地質(zhì)環(huán)境功能的R值，根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)照相應(yīng)層次的評(píng)價(jià)分級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)，判別評(píng)價(jià)對(duì)象的狀況，并作出具體的評(píng)價(jià)。

在進(jìn)行地下水功能評(píng)價(jià)時(shí)各個(gè)功能狀況應(yīng)當(dāng)考慮的屬性如下：

①地下水資源功能狀況

地下水資源功能評(píng)價(jià)從地下水的資源占有性、資源再生性、資源調(diào)節(jié)性和資源可用性4個(gè)屬性考慮。

②地下水生態(tài)功能狀況

地下水的生態(tài)功能評(píng)價(jià)從地下水的水環(huán)境關(guān)聯(lián)性、植被環(huán)境維持性和土地環(huán)境維持性三個(gè)屬性考慮。

③地下水地質(zhì)環(huán)境功能狀況

地下水的地質(zhì)環(huán)境功能評(píng)價(jià)從地下水的地質(zhì)環(huán)境穩(wěn)定性和地下水系統(tǒng)衰變性進(jìn)行兩個(gè)屬性進(jìn)行考慮。

3 結(jié)語(yǔ)

①巖溶地區(qū)地下水功能評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系構(gòu)建在地下水評(píng)價(jià)中具有重要意義，具體評(píng)價(jià)指標(biāo)的地下水功能影響因子應(yīng)當(dāng)首先要考慮巖溶地區(qū)特有的因素比如石漠化程度、地下河流量及地下河的分布狀況等。②地下水功能評(píng)價(jià)各個(gè)功能狀況應(yīng)當(dāng)根據(jù)地下水功能綜合評(píng)價(jià)的狀態(tài)組合與分級(jí)判別評(píng)價(jià)對(duì)象的狀況作出具體的評(píng)價(jià)。

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作者簡(jiǎn)介：

曹興民（1985- ），男，河南永城人，工程師，從事水工環(huán)地質(zhì)工作。