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人类活动对地下水的环境造成了潜在的破坏可能,如农业活动对地下水的污染,极大地威胁着地下水资源的可持续开发利用。
运城盆地是山西省重要的农业区,盆地内水文地质条件较为复杂。本文将对该盆地地下水的敏感性进行研究,论文目标是:1)对可能导致地下水污染的因素与条件进行空间上的分析;2)建立模型并为识别盆地内特别易受农业污染的地段提供决策支持。
在已经收集的各种水文地质因素资料的基础上进行了地质空间分析,这些水文地质资料将用于DRASTIC模型,该模型是一个评价地下水受到污染的潜在可能性的模型。模型包括7个参数:地下水位埋深(D)、净补给量(R)、含水层介质类型(A)、土壤介质(S)、地形条件(T)、包气带影响(I)和导水系数(C)。论文应用GIS来进行地理空间信息的收集、分析、表现以及变换。这些水文地质条件将被组合起来最终得到一些称为DRASTIC指数的有一定范围的数值。7个水文地质因素指数结合到一起最终会得到一些数字表示地下水的敏感性。最后将这些结果进行分组,划为三种类型(高、中、低)。结果显示研究区的15.74%为高敏感区,中等敏感区为41%,剩下的43.6%为低敏感区。
本文对结果进行了敏感度分析,以验证和评价敏感性评价参数方法的一致性,这种分析可以对敏感性指数给出充分的解释。敏感度分析表明,参数的排列顺序为:导水系数>地形条件>土壤介质>净补给量>含水层介质类型>水位埋深>包气带影响。本文计算了变异系数(Vxi),从结果来看,D、A、I为正,表示该类参数如果从模型中去掉,敏感性指数会降低,它们的存在增加了敏感性。其它的R、S、T和C为负值,表示该类参数如果从模型中去掉,敏感性指数会提高,它们的存在降低了敏感性。单指数敏感度分析显示埋深和包气带的影响是敏感性评价中最突出的参数,它们平均有效权重分别达到了31.3%和27.3%,均超过了它们各自的理论权重,含水层介质类型有效权重为12.6%,接近理论权重的13%。R、S、T这三个参数均比理论权重低。有效权重最低的是导水系数,仅有3.4%,而它的理论权重达到了13%。模型最后利用Cl和NO3-的浓度进行了一些验证,结果也肯定了前面的研究。
本文所得到基于GIS的地下水敏感性图件为土地所有者、农业和当地政府提供了一种决策支持,使他们参与到人类活动一水文地质条件关系调查、有益的生态规划和管理中来。
本文研究认为,高敏感区应给予一些特殊的保护措施,政府应该增加高敏感区的监测频率,这样可以掌握污染的变化情况,同时考虑地下水敏感性和农药长期的迁移特性。另外,是时候行动起来为下一代保护地下水资源了。