辛安泉域岩溶地下水脆弱性评价研究

发布时间：2017-05-11 15:20

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【摘要】：辛安泉域岩溶地下水作为长治市工农业和生活用水的主要供水水源,有力地支撑了长治市社会经济的可持续发展和居民生活的安全用水。然而,随着区域经济的快速发展和城镇化进程的加快,人类社会对水资源的需求逐渐增大,水质型缺水也初露端倪。长治市的岩溶水资源短缺日渐凸显,因此如何合理开发利用辛安泉岩溶水成为长治市的主要水问题。本文以辛安泉域岩溶地下水为研究对象,从水质和水量两方面对其脆弱性进行了评价,以期对辛安泉域岩溶水的开发利用和保护提供技术支持。本文通过对国内外地下水脆弱性评价成果的分析研究,首先以迭置指数法为基础,参照DRASTIC评价模型的构建方法,结合辛安泉域地质和水文地质条件,以及土地利用和岩溶水的开发利用方式,选取地下水埋深(D)、入渗补给(R)、含水层富水性(A)、土壤介质(S)、地形坡度(T)、上覆岩层(O)、土地利用类型(L)等7个指标建立了水质脆弱性评价指标体系,选取入渗补给(R)、含水层富水性(A)、含水层厚度(T)、开采系数(E)等4个指标建立了水量脆弱性评价指标体系,并采用模糊层次分析法和灰色关联分析法确定了各指标权重,构建了辛安泉域水质脆弱性评价模型(DRASTOL模型)和水量脆弱性评价模型(RATE模型)。其次,基于脆弱性评价结果划分了水质和水量保护区,并提出了相应的保护措施。研究结果:①辛安泉域水质脆弱性总体趋势为西部低东部高,泉域内水质高脆弱区、较高脆弱区、中等脆弱区、较低脆弱区、低脆弱区面积分别占泉域总面积的2.7%、9.2%、22.2%、7.9%、58.0%。其中高脆弱区主要分布在泉源区、河道渗漏段及部分岩溶裸露区。②辛安泉域水量脆弱性总体趋势为中部和西部高东部低,泉域内水量高脆弱区、较高脆弱区、中等脆弱区、较低脆弱区面积分别占泉域总面积的60.5%、23.3%、15.4%、0.8%。其中高脆弱区位于泉域中西部的径流滞缓区,水资源功能弱,开发利用价值较低,面积约5672km2,占泉域总面积的51.8%。因此,高脆弱区中实际易受人类活动影响的区域面积约占辛安泉域总面积的8.7%。③根据辛安泉域的水质和水量脆弱性评价结果,将泉域划分为重点保护区、次重点保护区、一般保护区、自然保护区4种类型的保护区。水质重点保护区主要分布在黎城县、潞城市、平顺县三县市交界处的泉源区,以及浊漳河南源黄碾-五阳的河道渗漏段,在该区域要严禁新增岩溶水的开发利用和非水资源保护工程用地,以及废弃物的堆放;水质次重点保护区主要分布在长子县、屯留县东部、襄垣县东部及东南部,在该区域要控制生活污水和工业废水的达标排放,关停、搬迁污染较大的工矿企业。水量重点保护区主要分布在长治市的城郊区、潞城市、长治县,在该区域要严格控制岩溶井的开采规模和煤矿的降压开采;水量次重点保护区主要分布在长子县、屯留县东部、襄垣县东部及东南部,在该区域要限制新增岩溶水井及煤矿的带压开采。另外,在泉域内要加强水源涵养工程建设、地下水水质和水量的实时监测,以保障辛安泉域岩溶水的可持续利用。
【关键词】：辛安泉域 岩溶地下水 脆弱性评价 FAHP GRA
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P641.8
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究目的及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-19
• 1.2.1 地下水脆弱性概念的发展13-14
• 1.2.2 地下水脆弱性评价研究进展14-19
• 1.3 研究内容和技术路线19-22
• 1.3.1 研究内容19
• 1.3.2 技术路线19
• 1.3.3 创新点19-22
• 第二章 辛安泉域概况22-34
• 2.1 自然地理概况22-25
• 2.1.1 地理位置22-23
• 2.1.2 气象水文23-24
• 2.1.3 地形地貌24-25
• 2.2 地质条件25-28
• 2.2.1 地层岩性25-26
• 2.2.2 地质构造26-28
• 2.3 水文地质条件28-30
• 2.3.1 含水层特征28-29
• 2.3.2 岩溶水的补径排特征29-30
• 2.3.3 水化学特征30
• 2.3.4 岩溶地下水子系统30
• 2.4 岩溶水资源开发利用现状30-33
• 2.4.1 地下水资源量及可开采量30
• 2.4.2 开发利用程度分析30-32
• 2.4.3 水环境现状32
• 2.4.4 存在问题32-33
• 2.5 小结33-34
• 第三章 辛安泉域岩溶地下水脆弱性评价体系构建34-48
• 3.1 DRASTIC模型概述34-37
• 3.2 脆弱性评价模型构建37-38
• 3.3 DRASTOL水质评价指标体系38-42
• 3.3.1 地下水埋深（Depth to groundwater table）38
• 3.3.2 入渗补给（Recharge of infiltration）38-39
• 3.3.3 含水层富水性（water Abundance of aquifer）39
• 3.3.4 土壤介质（Soil media）39-40
• 3.3.5 地形坡度（Topography）40-41
• 3.3.6 上覆岩层（Overlying layer）41
• 3.3.7 土地利用类型（Land use type）41-42
• 3.4 RATE水量评价指标体系42-44
• 3.4.1 入渗补给（Recharge of infiltration）42
• 3.4.2 含水层富水性（water Abundance of aquifer）42-43
• 3.4.3 含水层厚度（aquifer Thickness）43-44
• 3.4.4 开采系数（Exploitation coefficient）44
• 3.5 权重分配方法44-47
• 3.5.1 模糊层次分析法（FAHP）44-45
• 3.5.2 灰色关联分析法（GRA）45-47
• 3.5.3 组合权重47
• 3.6 综合指数评价47
• 3.7 小结47-48
• 第四章 辛安泉域岩溶地下水脆弱性评价48-64
• 4.1 水质脆弱性评价48-57
• 4.1.1 单指标评价48-53
• 4.1.2 权重的计算53-55
• 4.1.3 综合指数评价55
• 4.1.4 评价结果分析55-57
• 4.2 水量脆弱性评价57-63
• 4.2.1 单指标评价57-60
• 4.2.2 权重的计算60-61
• 4.2.3 综合指数评价61-62
• 4.2.4 评价结果分析62-63
• 4.3 小结63-64
• 第五章 辛安泉域岩溶地下水资源保护措施64-70
• 5.1 水质保护区划分64-65
• 5.2 水量保护区划分65-66
• 5.3 保护措施66-68
• 5.3.1 水质保护措施66-67
• 5.3.2 水量保护措施67-68
• 5.3.3 地下水监测措施68
• 5.4 小结68-70
• 第六章 结论及建议70-72
• 6.1 结论70-71
• 6.2 建议71-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-78
• 攻读学位期间发表的学术论文目录78

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本文编号：357546