地下水污染监测网多目标优化方法技术
【技术实现步骤摘要】
地下水污染监测网多目标优化方法
本专利技术属于地下水环境监测领域，具体涉及一种基于地下水易污性和地下水污染现状的地下水污染监测网多目标优化方法。
技术介绍
地下水是水资源的重要组成部分，并逐渐成为我国重要的饮用水源。然而随着人类活动增加及社会经济生产的快速发展，地下水资源受到污染严重。为保障地下水用水安全，需建立完善的地下水监测网来获取有效的地下水信息。由于地下水具有隐蔽性和埋藏性，且交替程度弱，导致自净能力很低，一旦被污染就难以恢复，且修复成本很高，因此对于地下水污染的预防重于治理，有必要对高污染风险区域进行监测。尤其对于地下水源地的监测体系来说，在了解地下水水质现状的同时，监测污染风险高的区域，可起到监测预警的作用，决策者能通过监测数据及时发现污染趋势，制定有效措施阻止污染物进一步扩散，使污染危害降到最小，大大保障水源地水质安全。目前多数地下水监测网存在空间布局不合理，监测井数量不足或冗余等问题，即使耗费大量财力物力，却无法获取足够完整有效的地下水信息。因此有必要对现有地下水监测网进行优化，以最少的成本建立地下水监测系统来获取充分的监测信息。目前国内外已有大量...
【技术保护点】
一种地下水污染监测网多目标优化方法，其特征在于，包括：S1：根据年鉴、钻孔或野外抽水试验数据、经验值，建立水文地质概念模型，优选地，所述水文地质概念模型包括含水层和表层土壤层，选择特征污染物，进行三维地下水流场和溶质运移模拟，了解特征污染物在工作区地下水中的分布情况及迁移转化过程；S2：确定工作区脆弱性评价的指标体系，确定各指标的评分及权重，对工作区脆弱性进行评价；S3：基于地下水脆弱性评价结果，初设工作区监测网，建立工作区污染监测网多目标优化模型；S4：求解多目标优化模型，结合质量误差分析，优化监测网数量和位置。
【技术特征摘要】
1.一种地下水污染监测网多目标优化方法，其特征在于，包括：S1：根据年鉴、钻孔或野外抽水试验数据、经验值，建立水文地质概念模型，优选地，所述水文地质概念模型包括含水层和表层土壤层，选择特征污染物，进行三维地下水流场和溶质运移模拟，了解特征污染物在工作区地下水中的分布情况及迁移转化过程；S2：确定工作区脆弱性评价的指标体系，确定各指标的评分及权重，对工作区脆弱性进行评价；S3：基于地下水脆弱性评价结果，初设工作区监测网，建立工作区污染监测网多目标优化模型；S4：求解多目标优化模型，结合质量误差分析，优化监测网数量和位置。2.根据权利要求1所述的地下水污染监测网多目标优化方法，其特征在于，步骤S2包括：S201：根据地下水源地区域的水文地质特点和污染调查结果，建立适用于地下水源地工作区的脆弱性评价的指标体系；S202：将各指标进行统一量化，建立指标评分规则，按照评分规则对各指标评分；S203：确定每个指标权重；S204：对工作区进行地下水脆弱性评价。3.根据权利要求2所述的地下水污染监测网多目标优化方法，其特征在于，步骤S201中所述脆弱性评价的指标体系包括本质脆弱性和特殊脆弱性，所述本质脆弱性包括：地下水埋深、补给量、含水层介质类型、地形坡度和包气带介质，所述特殊脆弱性包括抽水井群影响范围、土地利用类型和污染源。4.根据权利要求3所述的地下水污染监测网多目标优化方法，其特征在于，所述抽水井群影响范围的划分方法是：用地下水模拟软件分别模拟水源地抽水与不抽水的地下水流场，比较两种情景下流线的流向和流速，用ArcGIS划出两种情景下流向水源地的地下水流场变化区域，抽水相较于不抽水时流线的变化范围面积与范围内井数之比即为抽水井群影响范围。5.根据权利要求3所述的地下水污染监测网多目标优化方法，其特征在于，步骤S202所述指标评分规则中抽水井群影响范围指标评分由抽水井群影响范围大小和所在位置本质脆弱性决定，首先根据范围大小在1～5内取值，乘以抽水井群影响范围内本质脆弱性最高级对应的系数。6.根据权利要求2所述的地下水污染监测网多目标优化方法，其特征在于，步骤S202所述指标评分规则中污染源指标评分依据单位面积释放的污染物排放量设置。7.根据权利要求2所述的地下水污染监测网多目标优化方法，其特征在于，步骤S203所述各个指标权重值采用层次分析法确定。8.根据权利要求1所述的地下水污染监测网多目标优化方法，其特征在于，步骤S3所述初设工作区监测网的方法是：根据脆弱性评价结果确定各脆弱性等级区域面积和初设密度，不同脆弱性等级区域面积与初设密度的商即为该脆弱性等级分区需初设的监测井个数，整合已建监测井和水源井的分布，...
【专利技术属性】
技术研发人员：席北斗，苏婧，林茂，孙源媛，李娟，郑明霞，纪丹凤，刘昶，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11
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