基于DRASTIC 模型評(píng)價(jià)閩北地區(qū)地下水水質(zhì)脆弱性

（福建省121 地質(zhì)大隊(duì) 福建龍巖 364000）

1 地下水水質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)的意義

水，作為地球生物賴(lài)以存在的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，面臨著城市化進(jìn)程快速發(fā)展帶來(lái)的巨大壓力。日趨加劇的水污染和逐漸枯竭的水資源已經(jīng)成為影響我國(guó)人民健康、社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)的重大難題。因此，研究地下水環(huán)境對(duì)地下水的合理開(kāi)發(fā)利用保護(hù)以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展具有很重要的意義。

地下水系統(tǒng)是指在時(shí)空分布上具有共同水文地質(zhì)特征與演變規(guī)律的一個(gè)獨(dú)立單位，是由各種天然因素、人為因素所控制的，具有不同等級(jí)的互有聯(lián)系又互相影響，在時(shí)空分布上具有四維性質(zhì)和各自特征、不斷運(yùn)動(dòng)演化的若干獨(dú)立單元的統(tǒng)一體。地下水脆弱性作為地下水系統(tǒng)的自然屬性，是指污染物到達(dá)最上層含水層之上某特定位置的傾向性與可能性［1］，其脆弱性的程度和變化與人類(lèi)活動(dòng)有著密切的聯(lián)系。地下水脆弱性評(píng)價(jià)就是研究反映地下水環(huán)境變化的一個(gè)重要手段。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取

2.1 地下水脆弱性的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

影響地下水脆弱性的因素有很多，總體可劃分為自然因素和人為因素兩類(lèi)。因此，地下水脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)也分為自然因素指標(biāo)和人為因素指標(biāo)，其中自然因素指標(biāo)主要包括含水層的地質(zhì)、地形、地貌、水文地質(zhì)條件及與污染物運(yùn)移有關(guān)的自然因素等；人為因素指標(biāo)主要指影響地下水環(huán)境污染的各種行為因素，而這些因素構(gòu)成了地下水脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

隨著創(chuàng)新2.0時(shí)代和工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，高校要因勢(shì)利導(dǎo)，通過(guò)多元化的教學(xué)方式來(lái)對(duì)大學(xué)生進(jìn)行符合時(shí)代要求與學(xué)生發(fā)展的企業(yè)家精神教育實(shí)踐活動(dòng)。

2.2 地下水脆弱性評(píng)價(jià)方法

采用模型法評(píng)價(jià)地下水脆弱性，有DRASTIC 模型、Legrand 模型、GOD 模型、SGA 模型、AVI 模 型。以上方法中DRASTIC 模型是目前在地下水脆弱性評(píng)價(jià)應(yīng)用中最為廣泛，該方法在評(píng)價(jià)參數(shù)獲取、賦值上主觀性強(qiáng)［2］。

DRASTIC 模型名稱(chēng)的7 個(gè)字母代表著進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)的7個(gè)參數(shù)，分別是指地下水埋深、補(bǔ)給量、含水層巖性、土壤層結(jié)構(gòu)、地形、滲流區(qū)影響、水力傳導(dǎo)系數(shù)，其每個(gè)參數(shù)等級(jí)和權(quán)重w 的乘積即為DRASTIC指數(shù)［3］，如DrDw+RrRw+ArAw+SrSw+TrTw+IrIw+CrCw=Vi，用Vi 代表DRASTIC 指數(shù)來(lái)反映該區(qū)的脆弱性。

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

研究區(qū)位于閩贛兩省分界線(xiàn)，屬武夷山脈主山脈組成部分，處于崇安-安遠(yuǎn)北東向斷裂帶北段，為山地丘陵地貌。針對(duì)研究區(qū)山間盆地含水層水文地質(zhì)特點(diǎn)及實(shí)際情況，將DRASTIC 模型直接應(yīng)用并不能取得很好的效果［4］。因此，基于DRASTIC 模型，結(jié)合全國(guó)地下水資源開(kāi)發(fā)規(guī)劃中的地下水水質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)所采用的評(píng)價(jià)函數(shù)，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)和權(quán)重進(jìn)行調(diào)整，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)為：①地面坡度；②表層土壤類(lèi)型；③土壤有機(jī)質(zhì)含量；④地下水埋深；⑤含水層巖性；⑥含水層富水程度；⑦入滲補(bǔ)給模數(shù)；⑧地下水開(kāi)采系數(shù)。

3 評(píng)價(jià)函數(shù)的確定

評(píng)價(jià)函數(shù)表示當(dāng)?shù)叵滤|(zhì)脆弱性指標(biāo)的量值發(fā)生變化時(shí)，地下水水質(zhì)脆弱性可能產(chǎn)生的變化［5］。對(duì)于所選的8 個(gè)指標(biāo)因子，根據(jù)各自的特點(diǎn)，逐一確定其相應(yīng)的評(píng)價(jià)函數(shù)形式。本次評(píng)價(jià)采用10 分制，分別進(jìn)行單項(xiàng)評(píng)價(jià)因子的評(píng)分，即將各項(xiàng)指標(biāo)的取值范圍劃分為若干個(gè)等級(jí)，對(duì)不同的等級(jí)分別賦予1～10 的評(píng)分值表示對(duì)地下水水質(zhì)脆弱性的影響程度，評(píng)分值越大表示該評(píng)價(jià)因子對(duì)其影響越顯著，地下水系統(tǒng)就越容易受到污染，反之亦然［6］。各指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1～表8。

（1）地面坡度。地面坡度評(píng)分見(jiàn)表1。

（7）含水層富水程度。含水層富水程度評(píng)分表見(jiàn)表7。

表1 地面坡度評(píng)分表

另一方面，分析小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)期刊中有關(guān)方程意義的教學(xué)設(shè)計(jì)，可以發(fā)現(xiàn)，大致可以分為三類(lèi)：（1）借助于天平，從“等價(jià)”以及“數(shù)量關(guān)系”著手生成方程，進(jìn)而概括屬性特征；（2）借助于情境產(chǎn)生等式與不等式以及方程，經(jīng)過(guò)兩次分類(lèi)，進(jìn)而篩選出課程學(xué)習(xí)的主題詞“方程”；（3）用以前接觸到的“20÷□=4”這樣的式子來(lái)引入。那么，這些設(shè)計(jì)是否反映教師已經(jīng)理解方程的本質(zhì)？

（3）土壤層結(jié)構(gòu)。土壤層結(jié)構(gòu)評(píng)分表見(jiàn)表3。

地下水水質(zhì)脆弱性綜合評(píng)分值根據(jù)以下公式計(jì)算。

（2）地下水埋深。地下水埋深評(píng)分見(jiàn)表2。

表2 地下水埋深評(píng)分表

表3 土壤層結(jié)構(gòu)評(píng)分表

表4 地下開(kāi)采系數(shù)評(píng)分表

對(duì)參與評(píng)價(jià)的各單項(xiàng)指標(biāo)賦予不同的權(quán)重值，其中最大值為5，最小值為1，各項(xiàng)指標(biāo)歸一化后的權(quán)重值見(jiàn)表9。

表5 表層土壤類(lèi)型評(píng)分表

（6）含水層巖性。含水層巖性評(píng)分表見(jiàn)表6。

表6 含水層巖性評(píng)分表

在計(jì)算密碼情況總數(shù)中，選擇人工計(jì)算和編程相結(jié)合的方式來(lái)研究。人工計(jì)算是基本的計(jì)算方式，在此基礎(chǔ)上，編程二次計(jì)算確保答案正確。在討論密碼圖案占據(jù)屏幕位置和大小時(shí)，采用平面幾何計(jì)算[5][6]。

表7 含水層富水程度評(píng)分表

（2）鑄造缺陷的修復(fù) 鑄造廠家對(duì)發(fā)現(xiàn)的鑄造缺陷進(jìn)行補(bǔ)焊，由于補(bǔ)焊時(shí)未預(yù)熱，焊后未及時(shí)進(jìn)行正火，導(dǎo)致補(bǔ)焊處在中頻感應(yīng)淬火時(shí)出現(xiàn)淬火裂紋。由于鑄造毛坯經(jīng)補(bǔ)焊后進(jìn)行粗加工，導(dǎo)致補(bǔ)焊位置不易識(shí)別，在淬火過(guò)程中由于應(yīng)力作用而出現(xiàn)裂紋問(wèn)題，因而鑄造廠家調(diào)整補(bǔ)焊工藝，增加焊前預(yù)熱和焊后正火，以細(xì)化晶粒。

表8 降雨入滲補(bǔ)給模數(shù)評(píng)分表

4 評(píng)價(jià)方法

（5）表層土壤類(lèi)型。表層土壤類(lèi)型評(píng)分表見(jiàn)表5。

表9 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重值一覽表

（4）地下水開(kāi)采系數(shù)。地下開(kāi)采系數(shù)評(píng)分表見(jiàn)表4。

式中：Pi為各個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)分；Wi為對(duì)應(yīng)指標(biāo)的歸一化后權(quán)重值；i 為各指標(biāo)編號(hào)；n 為指標(biāo)總數(shù)，n=8。

（8）降水入滲補(bǔ)給模數(shù)。降雨入滲補(bǔ)給模數(shù)評(píng)分表見(jiàn)表8。

根據(jù)評(píng)分值的范圍，將地下水水質(zhì)脆弱性進(jìn)行不同等級(jí)的劃分，以表示地下水水質(zhì)脆弱性的相對(duì)高低［7］，劃分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表10。

表10 地下水水質(zhì)脆弱性等級(jí)劃分表

5 地下水水質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果

本次研究基于福建省北部武夷山地區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查成果，針對(duì)武夷山風(fēng)景區(qū)山地丘陵地貌地下水類(lèi)型及其空間分布情況的差異性，進(jìn)行了研究區(qū)評(píng)價(jià)單元的劃分，共劃分評(píng)價(jià)單元456 個(gè)，其中松散巖類(lèi)區(qū)79 個(gè)、碎屑巖區(qū)51 個(gè)、基巖區(qū)326 個(gè)，并根據(jù)各評(píng)價(jià)單元的指標(biāo)特征進(jìn)行綜合評(píng)分，應(yīng)用上述評(píng)價(jià)方法獲得了研究區(qū)地下水水質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果（見(jiàn)表11、圖1）。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示：高脆弱區(qū)主要為研究區(qū)中北部、東北部、中南部和東南部等松散巖類(lèi)孔隙水分布區(qū)，面積約56.01 km2，占研究區(qū)總面積的12.18%；較高脆弱區(qū)分布于研究區(qū)中北部、東北部、中南部和東南部，多圍繞高脆弱區(qū)分布，分布面積82.21 km2，占研究區(qū)總面積的17.87%；中等脆弱區(qū)主要研究區(qū)中北部、中南部和東部地區(qū)，分布面積66.23 km2，占研究區(qū)總面積的14.40%；較低脆弱區(qū)分布于研究區(qū)中北部、中南部和東部地區(qū)，分布面積77.21 km2，占研究區(qū)總面積的16.78%；低脆弱區(qū)分布于研究區(qū)中部和西部，分布面積178.34 km2，占研究區(qū)總面積的38.77%。

（2）針對(duì)柱塞總成的潤(rùn)滑問(wèn)題，要定期加注潤(rùn)滑油，保證更好的潤(rùn)滑、保養(yǎng)效果，使注水泵在高效低耗的狀態(tài)下運(yùn)行。

表11 研究區(qū)地下水脆弱性分區(qū)評(píng)價(jià)結(jié)果表

圖1 研究區(qū)地下水脆弱性評(píng)價(jià)分區(qū)圖

6 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)基于DRASTIC 模型的地下水水質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)方法，獲得了研究區(qū)地下水水質(zhì)脆弱性的評(píng)價(jià)結(jié)果，并通過(guò)地理信息系統(tǒng)ArcGIS 軟件成圖，可以看出研究區(qū)中北部、東北部、中南部和東南部等區(qū)域存在一定面積的高脆弱區(qū)和較高脆弱區(qū)，表明這些區(qū)域地下水水質(zhì)較差且很大可能存在水污染情況。根據(jù)本次研究結(jié)果，可為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境、自然資源等部門(mén)合理開(kāi)發(fā)利用保護(hù)水資源、施政決策提供重要的參考依據(jù)。

高血壓腦出血是一類(lèi)比較常見(jiàn)的腦血管疾病，近年來(lái)，隨著高血壓人群數(shù)量的增多，高血壓腦出血的發(fā)生率也呈上升趨勢(shì)[1] 。此病通常病死率高、致殘率高。近年來(lái)醫(yī)學(xué)診療水平在不斷進(jìn)步，已經(jīng)對(duì)高血壓腦出血的致死率起到了一定的遏制作用，但是術(shù)后并發(fā)癥卻嚴(yán)重影響了患者的康復(fù)進(jìn)程和生活質(zhì)量。因此，為尋求有效的護(hù)理方式，我院對(duì)收治的80例高血壓腦出血患者進(jìn)行分組觀察研究，現(xiàn)將研究結(jié)果報(bào)道如下。

基于DRASTIC 模型的地下水脆弱性評(píng)價(jià)方法中評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，具有靈活性強(qiáng)、針對(duì)性廣、可操作空間大的特點(diǎn)，在地下水脆弱性評(píng)價(jià)中具有較好的應(yīng)用效果。但由于評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的不一致性和不精確性，在未來(lái)的廣泛應(yīng)用中還需要進(jìn)一步的研究和發(fā)展。