一种综合评价地下水灌溉适宜性的方法技术

天津市属资源型严重缺水城市，淡水资源、可利用水资源严重匮乏。地下灌溉适宜性评价可为天津市地下水资源进一步的开发利用提出合理建议及对地下水可利用资源的分配提供一定的理论支撑。现有的评价方法多集中为对不同灌溉水质参数进行分别评价，本发明专利技术“一种综合评价地下水灌溉适宜性的方法”采用地理信息处理系统(GIS)将基于不同灌溉水质参数的区域分布评价结果进行叠加处理，更为全面、直观明确的表示地下水灌溉适宜性的区域评价结果。应用GIS中的IDW插值及叠加处理的方法，基于SAR、Na％、PI、RSC、MHR、KR等不同灌溉水质参数对地下水灌溉适宜性的分类，对其空间评价结果进行GIS的叠加处理，综合得到研究区域总的灌溉适宜性。宜性。

【技术实现步骤摘要】
一种综合评价地下水灌溉适宜性的方法
1

[0001]天津市平原区浅层地下水中第一和第二含水组之间普遍赋存着一层咸水，深层淡水位于咸水之下，形成了“上咸下淡”的双层结构。天津市地下咸水资源丰富，其中以浅层地下咸水分布为主，约占地下咸水面积的78％。地下咸水资源具有储量大、分布广、埋藏浅、封闭条件好的特点。而近年来由于对深层地下淡水的开采，上下含水层形成巨大水头差，造成咸水下移，进而导致深层淡水水质恶化，地下水的补给能力减弱。而天津市属资源型严重缺水城市，淡水资源、可利用水资源严重匮乏。在天津平原地区，浅层地下水是一个开阔的地下水系统，可以通过大气降水、地表水和灌溉水等垂直入渗直接补给，蒸发和抽取是浅层地下水通过潜水蒸发、人工开采、侧向径流和坑内排水的主要排水方式。但是，深层地下水系统主要是半封闭的，在自然条件下，只有侧向径流补给。在开采条件下，补给主要是上部含水层的渗漏和地层压缩释放的水，人工开采是深层地下水的主要排放方式。山前平原接受大气降水和地表水补给，形成地下径流，从山前平原到沿海平原，总量属于地下水径流区，山前平原到沿海平原沿地下水径流方向的径流条件逐渐变差。天津平原除少数北部山前平原外，大部分地区既是径流区又是排水区。目前对地下水灌溉方面的研究多为地下水农业灌溉适宜性的评价，主要集中在：(1)水质评价：由于人类农业生产和气候环境变化的影响，基于地下水化学类型，采用因子分析和主成分分析分析水质指数，对研究区域的水质评价分为水样优、良、差、极差和不适合饮用五类，用所占比例定量解释研究区域的水质评价结果。对不同地下水水化学类型区域，基于熵权水质指数值的方法计算出的灌溉水质指数，指明研究区域总的灌溉适宜性并提出地下水开采意见。(2)不同灌溉参数：采集地下水样品，并对其各项物理化学参数进行了分析。采用水质指数法及不同灌溉参数分别进行灌溉适宜性评价。用总硬度、凯利比、镁危害比、渗透指数、残余碳酸钠、钠吸附比等指标进行描述分析研究区域灌溉适宜性是近年来地下水功能性评价的一个重要部分。通过对地下水的水质分析，采用USSL、wilcox图表征研究区域地下水灌溉适宜性，是评价地下水基于农业灌溉的功能性评价。基于对地下水水化学特征及其常规化学组分的探讨，采用多重变量和水质指数分析评价地下水水质是对地下水功能性的评价。
[0002]现有的评价方法多集中为对不同灌溉水质参数进行分别评价，本方法采用地理信息处理系统(GIS)将基于不同灌溉水质参数的区域分布评价结果进行叠加处理，更为全面、直观明确的表示地下水灌溉适宜性的区域评价结果。
2
技术介绍

[0003]GIS中的IDW插值及叠加处理、国家统计局发布的水资源公报、气象资料、文献中天津市水文地质概况。
3
技术实现思路

[0004](1)收集研究区域资料：天津市历年降水量和蒸发量、天津市水文地质概况、天津市历年地下水位动态监测、天津市深层地下水历年开采量、天津市历年水资源公报等相关
ratio(KR)的单位为1，计算公式如下：
[0019][0020]根据Kelly
’
s ratio(KR)的值将地下水的灌溉适宜性分为分为两类：适宜灌溉(＜1)、不适宜灌溉(＞1)。采用GIS的IDW插值方法将16类研究结果进行区域分布。
[0021](8)采用渗透指数(Permation Index，PI)评价研究区域地下水灌溉适宜性：PI的单位为％，计算公式如下：
[0022][0023]采用Doneen图，根据PI的值将地下水的灌溉适宜性分为三类：适宜灌溉(100％的最大渗透性，1类)、比较适宜灌溉(75％的最大渗透性，2类)、不适宜灌溉(25％的最大渗透性，3类)，采用GIS的IDW插值方法将16类研究结果进行区域分布。
[0024](9)通过对基于USSL分类的地下水样品盐度和碱度危害类别的空间分布、基于Wilcox分类标准的灌溉水质量空间分布、基于Doneen分类标准的灌溉水质量空间分布的综合分析，以及基于RSC、MHR、KR分类标准的灌溉水质量空间分布，以GIS为处理手段，对多种灌溉水质量的空间分布进行叠加处理，形成以适宜灌溉、比较适宜灌溉、不适宜灌溉的三大区域分布为特征的灌溉适宜性区域图。
4附图说明
[0025]无
5具体实施方式
[0026]基于国家自然科学基金项目(42072288)；天津市自然科学基金(19JCQNJC08400)，探究天津市平原区地下水化学特征及灌溉适宜性评价，为天津市地下水资源进一步的开发利用提出合理建议，对地下水可利用资源的分配提供一定的理论支撑。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.技术特征天津市平原区浅层地下水中第一和第二含水组之间普遍赋存着一层咸水，深层淡水位于咸水之下，形成了“上咸下淡”的双层结构。天津市地下咸水资源丰富，其中以浅层地下咸水分布为主，约占地下咸水面积的78％。地下咸水资源具有储量大、分布广、埋藏浅、封闭条件好的特点。而近年来由于对深层地下淡水的开采，上下含水层形成巨大水头差，造成咸水下移，进而导致深层淡水水质恶化，地下水的补给能力减弱。而天津市属资源型严重缺水城市，淡水资源、可利用水资源严重匮乏。在天津平原地区，浅层地下水是一个开阔的地下水系统，可以通过大气降水、地表水和灌溉水等垂直入渗直接补给，蒸发和抽取是浅层地下水通过潜水蒸发、人工开采、侧向径流和坑内排水的主要排水方式。但是，深层地下水系统主要是半封闭的，在自然条件下，只有侧向径流补给。在开采条件下，补给主要是上部含水层的渗漏和地层压缩释放的水，人工开采是深层地下水的主要排放方式。山前平原接受大气降水和地表水补给，形成地下径流，从山前平原到沿海平原，总量属于地下水径流区，山前平原到沿海平原沿地下水径流方向的径流条件逐渐变差。天津平原除少数北部山前平原外，大部分地区既是径流区又是排水区。目前对地下水灌溉方面的研究多为地下水农业灌溉适宜性的评价，主要集中在：(1)水质评价：由于人类农业生产和气候环境变化的影响，基于地下水化学类型，采用因子分析和主成分分析分析水质指数，对研究区域的水质评价分为水样优、良、差、极差和不适合饮用五类，用所占比例定量解释研究区域的水质评价结果。对不同地下水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海明，张雨，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：