【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境科学与环境风险，具体涉及一种岩溶地区地下水脆弱性评估方法。
技术介绍
1、地下水脆弱性是指地下水环境对自然条件变化和人类活动影响的敏感程度，它反映了地下水生态环境的自我防护能力。
2、岩溶地区地形起伏多变，岩性、构造复杂，地下水以岩溶水为主，在河谷侵蚀切割作用下，造就的地貌形态复杂多样、正负地形及过渡斜坡地貌组合形态千变万化，严格控制了区内地下水的补给、径流和排泄。与非岩溶区相比，岩溶含水层具有覆盖层薄、防污性能差、渗透性强、开放程度高等特点，更易受到污染物质的干扰和开采活动的影响。
3、由于岩溶水层对环境具有特殊的敏感性和脆弱性，常规用于非岩溶地区的地下水脆弱性评估模型(drastic，即评估指标包括地下水埋深d、净补给量r、含水层介质a、土壤介质s、地形坡度t、包气带影响i、水力传导系数c)进行岩溶地区地下水脆弱性评估得到的效果并不理想，一些专家学者开展了其他尝试。比如，选用表层岩溶带e、土壤保护层p、入渗条件i和岩溶管道发育程度k对岩溶地区地下水脆弱性进行评估；选用评估指标c、评估指标o以及评估指标p对岩溶地区地下水脆弱性进行评估，评估指标c是指每一层的厚度、土壤性质、岩石性质、裂隙的发育程度及含水层中的限制条件，评估指标o考虑的是落水洞、地形坡度及植被状况，评估指标p考虑的是年降雨量和降雨强度；采用岩溶地区地下水评估欧洲模型，即考虑4个评级指标，覆盖层o、径流特征c、岩溶发育程度k和降雨条件p对岩溶地区地下水脆弱性进行评估；采用由保护性盖层p、土地利用类型l、表层岩溶带发育强度e
4、上述方法虽然能够对岩溶地区地下水脆弱性进行评估，但是由于岩溶地区地下水系统的复杂性和人们认识的差异性，目前相关研究仍存在一些问题，主要体现在：(1)对地下水脆弱性的定义和评估多用于地下水污染防治重点区划定，只侧重于水质方面，基本上不考虑水量因素；(2)由于影响地下水脆弱性的因素指标很多，确定评估指标体系时，如何合理确定各定性指标及其量化标准尚无较好的方法；(3)部分指标要求数据量相对较多，获取难度大，需前期配合大量地质查勘工作，为数据缺乏的地区实施地下水脆弱性评估带来了一定的困难。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种岩溶地区地下水脆弱性评估方法，通过考虑水质与水量的影响，同时考虑自然因素带来的地下水本质脆弱性与地下水开采等人类活动导致的地下水特殊脆弱性，提出获取新的参数指标，并计算综合指标，用于对岩溶地区地下水脆弱性进行评估，以解决指标数据获取困难的缺陷，同时应用层次分析法确定各参数指标权重，从而提高岩溶地区地下水脆弱性评估效率。
2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种岩溶地区地下水脆弱性评估方法，包括以下步骤：
4、s1、根据岩溶地区地貌特性与地下水开采情况，确定开展地下水脆弱性评估的研究区域；
5、s2、根据步骤s1中确定的开展地下水脆弱性评估的研究区域，筛选参数指标，构建岩溶地区地下水脆弱性评估指标体系；
6、s3、根据步骤s2中构建的岩溶地区地下水脆弱性评估指标体系，获取研究区域参数指标资料，得到参数指标评分；
7、s4、根据步骤s3中获取的研究区域参数指标资料，采取层次分析法对参数指标进行重要性分析，获取参数指标的权重向量；
8、s5、根据步骤s4中获取的参数指标的权重向量，对参数指标评分与对应权重进行加权求和，得到研究区域地下水脆弱性的综合指数，并利用综合指数评估研究区域地下水脆弱性级别。
9、进一步地，步骤s1具体包括：
10、选取岩溶地貌特征显著的区域，同时结合该区域的水质、水量情况，选取地下水资源开发利用的区域，用于确定开展地下水脆弱性评估的研究区域。
11、进一步地，步骤s2具体包括：
12、筛选土壤类型、土地利用类型、表层岩溶带发育强度、入渗补给强度、岩溶网络发育程度以及地下水开采系数作为参数指标，构建岩溶地区地下水脆弱性评估指标体系：
13、d＝(s,l,e,i,k,g)
14、其中，d表示岩溶地区地下水脆弱性评估指标体系，s表示土壤类型参数指标，l表示土地利用类型参数指标，e表示表层岩溶带发育强度参数指标，i表示入渗补给强度参数指标，k表示岩溶网络发育程度参数指标，g表示地下水开采系数参数指标。
15、进一步地，步骤s3具体包括：
16、s31、根据土壤类型参数指标，获取研究区域土壤类型资料，得到土壤类型参数指标的评分；
17、s32、根据土地利用类型参数指标，获取研究区域土地利用类型资料，得到土地利用类型参数指标的评分；
18、s33、根据表层岩溶带发育强度参数指标，获取研究区域表层岩溶带类型资料，得到表层岩溶带发育强度参数指标的评分；
19、s34、根据入渗补给强度参数指标，获取研究区域入渗补给资料，得到入渗补给强度参数指标的评分；
20、s35、根据岩溶网络发育程度参数指标，获取研究区域岩溶网络发育类型资料，得到岩溶网络发育程度参数指标的评分；
21、s36、根据地下水开采系数参数指标，获取研究区域地下水开采资料，得到地下水开采系数参数指标的评分。
22、进一步地，步骤s4具体包括：
23、s41、根据步骤s3中获取的研究区域参数指标资料，对岩溶地区地下水脆弱性评估指标体系的不同参数指标采用层次分析法进行重要性分析，并用vx与vy表示不同的参数指标，用vxy表示vx相对于vy的重要值，构建判断矩阵，即：
24、
25、其中，v表示判断矩阵，v11表示参数指标v1相对参数指标v1的重要值，v1y表示参数指标v1相对参数指标vy的重要值，vx1表示参数指标vx相对参数指标v1的重要值，vxy表示参数指标vx相对参数指标vy的重要值，g表示参数指标的数量；
26、s42、计算步骤s41中构建的判断矩阵中参数指标的权重向量，即：
27、vw＝λmaxw
28、其中，λmax表示判断矩阵v的最大特征根，w表示最大特征根λmax对应的最大特征向量，即对应的各参数指标的权重向量；
29、s43、计算步骤s41中构建的判断矩阵的一致性指标，即：
30、
31、其中，θ表示判断矩阵v的一致性指标；
32、s44、对步骤s43中计算的一致性指标θ与平均随机一致性指标ri做除法运算，得到一致性结果，并判断一致性结果是否合格，若是，则得到参数指标的权重向量，否则，返回步骤s41，重新调整判断矩阵，直到一致性结果合格。
33、进一步地，步骤s44中判断一致性结果是否合格的具体过程为：
34、当一致性指标θ为0时，判断矩阵有完全本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
3.根据权利要求1所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
4.根据权利要求1所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
5.根据权利要求1所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤S4具体包括：
6.根据权利要求5所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤S44中判断一致性结果是否合格的具体过程为：
7.根据权利要求5所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤S44中参数指标的权重向量为：
8.根据权利要求1所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤S5具体包括：
9.根据权利要求8所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤S51中研究区域地下水脆弱性的综合指数为：
【技术特征摘要】
1.一种岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤s1具体包括：
3.根据权利要求1所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤s2具体包括：
4.根据权利要求1所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤s3具体包括：
5.根据权利要求1所述的岩溶地区地下水脆弱性评估方法，其特征在于，步骤s4具体包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：田英，陈媛媛，常文凯，杨荣芳，郝志斌，邢子强，
申请(专利权)人：水利部水利水电规划设计总院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。