地下水概念
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地下水概念范文第1篇
地下水可開采量是地下水資源評價工作的重要內容之一，其量的計算準確性直接影響到水資源的開發利用和規劃。由于影響因素較多，計算時往往容易出差錯，特別是在處理需水要求、供水能力、保證率及不同水平年等眾多關系時極易產生偏差，造成計算結果的不準確，所以，有必要從地下水可開采量的概念出發作進一步討論。
現行的地下水可開采量的概念是：指不同水平年、不同保證率，考慮需水要求，供水工程設施可提供的水量。可見，其量與供水能力和需水量有關，但又不是簡單的等于上述兩者。具體可解釋為：“不同水平年”指的是水資源開發利用程度，表現在各類供水工程設施的多少及工程現狀管理水平諸方面；“不同保證率”指的是供水工程設施對用戶供水的程度，在考慮限制開采水位的情況下，同一供水工程在不同的供水年份，同一灌溉面積在不同的豐、枯年景的需水量是不同的；“考慮需水要求”是指計算可開采量時應把供水和需水結合考慮，儲水和棄水不能計入可開采量中。這一點在評價時有時很易出錯，應特別引起重視；“供水工程設施提供的”是指開采情況下，作物本身吸收的地下毛管水和土壤水不應計入可開采量。
所以說計算地下水可開采量是很復雜的，不能簡單處理之，應視評價區域的具體情況而定。為此，大量的水文、經濟、水利工程設施以及用水部門的需水參數等基礎資料的收集、分析、整理等工作就顯得非常重要。
2．關于地下水調節計算時段劃分的問題
地下水調節計算是進行地下水資源評價的常用方法之一。包括年調節和多年調節兩種方法，不論哪種方法都需要劃分計算時段，選擇適宜各時段的水文地質參數進行計算。不同的時段劃分對計算結果將會產生不同的影響。在調節計算時一般時段可劃分為旬、月、年等。
對以年時段為基礎的調節計算一般具有以下特點：1）水文及基礎資料要求不高，一般只要求年統計值，資料容易獲取。2）計算程序簡單，速度快。3）調節計算參數值靈敏度高，參數需要反復試驗、計算、驗證才能確定。4）不能夠解決水資源年內分配的不均勻性與用水部門時段內需水量之間的矛盾，故計算結果較粗糙。而以旬為時段的調節計算卻具有另外一些特點：1）水文及基礎資料要求較高，量大不易獲取。2）計算過程和程序較復雜，速度慢。3）計算參數不易確定，波動性大，有時需要計算機反復調試，工作量較大。4）能夠解決水資源年內各時段分配不均與時段需水量之間的矛盾，好的模型計算結果精度較高。
從以上對比可以看出，兩種方法各有特點，結果反應總水資源量多年均值相差并不太大，旬時段計算結果較年時段略有增加，但枯水年份水資源量卻明顯減少。兩種方法計算時各有側重點，年時段調節需有可靠的水文地質參數，如：降雨入滲補給系數α取值非常重要，要求有大量長期的野外實測資料進行檢驗，此為關鍵；而旬時段調節計算則要求有非常精確的從地下水運動的物理概念出發建立較適宜評價區域的地表、地下水耦合模型，這種方法理論基礎扎實是水資源評價的發展方向，但要求有長期的水文系列資料和試驗研究成果為優選參數提供基礎。根據不同的方法，把握住不同的解決問題的關鍵，才能把評價工作做好。
3．關于地下水計算參數的選取問題
降雨入滲補給系數α和土層給水度μ是地下水計算的兩個重要參數，選用正確與否直接影響到評價結果，因而該項工作尤為重要。
降雨入滲補給系數α如前所述，短時段規律性很差，從理論上說此降雨入滲補給系數α的值在0.0～1.0之間，影響因素較多，僅汛期、非汛期和年均值有較好的規律性。所以，計算時應特別注意α值的選取一定要有時段的概念，短時段調節計算時不宜使用降雨入滲補給系數α值來計算。
給水度μ值近些年來出現了較多的研究成果，如：常值給水度、變值給水度、注水給水度和入滲給水度。
常值給水度與變值給水度概念已提出多年，并且日趨成熟。通過對給水度的試驗研究，有了一定的新的認識，認為在降雨入滲時μ的取值與地下水被開采時μ的取值不盡相同。河海大學與南京水文所在進行入滲過程試驗時也發現地下水位高度以下為虛飽和現象，有關文獻資料解釋為是由于土體中包含有氣體致使土體處于非飽和狀態，因而，由此計算的土層給水度偏大。這些成果把給水度的研究推向了一個新的更高層次。但這些μ值在地下水資源評價工作中如何應用卻有待于深入的研究和探索，理論上說，在入滲與開采兩過程中取用不同的μ值很顯然造成計算過程中水量的不平衡，故顯然不合理。所以這種μ值應該謹慎使用。
地下水概念范文第2篇
關鍵詞：水資源優化地下水可開采量
中圖分類號：TV文獻標識碼： A
1引言
地下水被認為是人類可以飲用的優質水資源，其存在以下優點：開采便利、水質良好、供水穩定等。隨著人口的增長和經濟的快速發展，人類對地下水的需求量呈現出了加倍增長的趨勢，相應地地下水出現了供給不足的問題，再加上在開采地下水方面由于缺乏計劃性以及不當的開采技術等不利因素的影響，最終導致了一系列不利的生態環境問題的發生，如地下水水位下降、地面沉降、海（咸）水入侵地下水等。由此可見，地下水可開采量的大小對于保證流域或區域內社會經濟的可持續發展以及人們正常的工作生活起著關鍵性的作用，因此，在水資源優化配置的前提下加強對地下水可開采量的研究非常有必要性，體現了一定的價值和意義。
2地下水可開采量的概念及特點
2.1相關概念
本文提到的地下水可開采量指的是平原地區的淺層地下水可開采量，它是指在經濟合理，技術可行且利用后不會造成地下水位持續下降、水質惡化、海水入侵、地面沉降等環境地質問題和不對生態環境造成不良影響的情況下，允許從地下含水層中取出的最大水量。
一般來說，對地下水可開采量的研究是以現狀條件下淺層地下水資源量、開發利用水平及技術水平為基礎，根據評價區淺層地下水含水層的開采條件，在多年平均地下水總補給量的基礎上，合理確定現狀條件下的淺層地下水可開采量。
2.2特點分析
地下水具有儲量大、可多年調節、受到人類活動的干擾作用相對較小等特點，基于這個特點，一般在對地下水可開采量的研究方面采用的是多年平均值法。隨著水資源被人類大量的開發和利用，它逐漸具備了“自然-人工”二元水循環的特性。在這樣的趨勢下地下水補排關系將受到未來水資源開發利用格局改變的影響，這些格局的改變包括：水庫的修建（增加了地表水控制能力,但對地下水的補給造成一定的影響）、農業新型節水灌溉方式的廣泛推廣（將影響地下水的田間入滲補給）、行業間的水權轉讓（將改變地下水的初始補給狀態）等。
3地下水可開采量的具體研究方法
3.1可開采系數法
在淺層地下水已經開發利用的地區，多年平均淺層地下水實際開采量、地下水位動態特征、現狀條件下總補給量等三者之間關系密切相關、互為平衡。首先，通過對區域水文地質條件分析，依據地下水總補給量、地下水位觀測、實際開采量等系列資料，進行模擬操作演算，確定出可開采系數，然后，再用類似水文比擬的方法，確定不同類型水文地質分區可采用的經驗值。
這種方法的地下水可開采量計算公式為：
Q可采 =ρQ總補
其中，Q可采指的是地下水可開采量，ρ指的是可開采系數（小于等于1），Q總補指的是地下水總補給量。
對于開采條件良好即單井單位降深出水量大于 20m/(h.m)，地下水埋深大、水位連年下降的超采區，ρ的參考取值范圍 0.875- 1.0；對于開采條件一般即單井單位降深出水量在 5～ 10m/(h.m)，地下水埋深大、實際開采程度較高地區或地下水埋深較小、實際開采程度較低地區，ρ的參考取值范圍0.75- 0.95；對于開采條件較差即單井單位降深出水量小于2.5m/(h.m)，地下水埋深較小，開采程度低，開采困難的地區，ρ的參考取值范圍 0.6-0.7。
3.2典型年實際開采量法
據實測的地下水位動態資料與調查核實的開采量資料分析，若某一年的地下水經開采后，其年末的地下水位與年初保持不變或十分接近，則該年的實際開采量即為區域開采量。具體計算時，可在允許范圍內多選幾年，對求出的 Q可采經分析后合理取值。
3.3扣除不可奪取的天然消耗量法
淺層地下水補給量和消耗量是在地下水的交替轉換過程中形成的，且隨著自然和人為因素的影響，地下水各均衡項在不斷的變化中。充分發揮地下水庫的多年調節作用，盡最大可能地把地下水資源提取出來，物盡其用是水資源管理的目的。但是，受水文地質條件的限制和大自然平衡的需要，必有一部分水量被消耗掉，地下水資源量扣除天然凈消耗量即為地下水的可開采量。天然凈消耗量包括潛水蒸發量、河道排泄量、地下水溢出量和由于下部承壓水開采而形成的向下越流排出量等。將現狀條件下的多年平均地下水總補給量扣除天然消耗量，即可得到多年平均地下水可開采量。
4利用模型耦合迭代計算
4.1計算方法簡介
基于未來水資源開發利用格局改變等因素變化的影響，研究者認為在實現水資源的優化配置的基本要求的基礎上，以往的用基準年計算地下水可開采量對規劃水平年進行優化求解的若干方法，難以對規劃年的地下水可供水量起到代表效果，也無法對地下水的合理開發利用工作提到很好的指導作用。本文在分析水資源優化配置模型和地下水數值模擬模型特點的基礎上，根據兩模型之間公用數據和參數的相互影響關系，將二者進行耦合迭代計算，為解決規劃水平年地下水可開采量的準確量化難題提出了一種新的解決思路。利用模型耦合迭代計算得到不同情景的水資源優化配置和地下水可開采量結果，可以指導未來不同年份的水資源開發利用。
4.2研究方法
在水資源優化配置模型和地下水數值模擬模型中都可以開展單獨求解運算，
可以利用兩模型中的公用數據和參數等信息的傳輸和反饋功能，將其有機結合，然后對其進行耦合迭代計算，這樣能夠對有關數據和參數的共享和驗證有所保證，而且在水資源開發利用格局改變的情形下能夠進一步提高地下水評價精度和水資源優化配置的可靠性。
（1）模型數據交互關系
各行業對所獲得的水資源的量受到地下水資源量、可開采量的大小的影響，這兩個條件也對水資源優化配置模型起著很重要的約束作用，反之，地下水的河道入滲補給量、渠系入滲補給量、田間入滲補給量及井灌回歸補給量也受到各行業的用水量以及地表水的取用水量的影響（通過水資源優化配置模型計算得到），這些參數形成了兩模型之間輸入、輸出數據的相互影響與制約，因此兩模型數據的共享與耦合迭代計算即是通過這些輸入輸出數據來實現的。
（2）地下水可開采量評價方法
按照規劃年不同需水方案，利用驗證后的地下水模型，將地下水采補平衡條件下模擬的規劃年地下水開采量作為可開采量。對于地下水嚴重超采區，由于其已有的地下水超采量已在社會經濟中發揮了作用，若一次性退還地下水超采量，將對現有的社會經濟發展、居民生活水平以及用水習慣造成較大影響，因此宜在規劃年逐步退還地下水超采量，其超采量的約束條件為：1）各規劃年超采量應逐漸減少；2）地下水超采引起的水位降幅不應超過含水層厚度的1/3及影響抽水井的正常使用；3）不引起生態環境地質問題。
（3）模型計算流程
模型計算的流程大致為：1）分析研究區現狀水資源條件、開發利用水平，根據研究區水文地質條件、地下水補給條件和地下水位多年監測資料，通過基準年數據進行模型參數率定，計算現狀地下水資源量和可開采量；2）根據研究區發展規劃進行需求分析，進行“三生”需水預測，得到規劃水平年不同發展模式和節水強度組合方案下的需水量；3）將不同方案需水數據輸入耦合模型中，進行反復調算得到規劃水平年不同配置方案下的水資源優化配置和地下水可開采量結果；4）對比分析不同配置方案和其對應的地下水超采量，優選出推薦配置方案和對應的地下水可開采量。
5結束語
綜上所述，筆者主要對地下水可開采量的一些相關概念以及一些常用的地下水可開采量的計算方進行了簡單介紹，然后重點介紹了基于水資源優化配置的地下水可開采量的研究方法即利用模型耦合迭代計算法，對這種方法的模型數據交互關系、地下水可開采量評價方法和模型計算流程進行了闡述。
參考文獻
[1]鹿海員,謝新民,郭克貞,等.基于水資源優化配置的地下水可開采量研究.水利學報,2013(10):1182-1188
地下水概念范文第3篇
關鍵詞：可持續發展；水資源；水資源承載能力
中圖分類號：F273.1文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2007）12-0098-02
1 城市水資源承載能力的基本概念
水資源承載能力可以簡單定義為：一定區域，一定時段，維持生態系統良性循環，水資源系統支撐的社會經濟發展的最大規模。水資源承載能力不僅是資源承載能力的一個具體限制方面，而且是環境承載能力的一個主要影響因素，具有資源承載能力和環境承載能力的雙重特性。城市水資源承載能力具有的內涵可以用下面的圖進行說明。
水資源系統與生態系統互相支撐、共同作用，來支撐社會經濟系統。社會經濟系統對水資源系統可以進行開發利用和保護，對生態系統一方面可以進行保護，另一方面又可以進行破壞。因此，社會經濟系統與水資源系統和生態系統之間又是相互制約的關系，如果支撐的社會規模太大，水資源系統和生態系統就難以支撐，難以確保水資源的可持續利用和生態系統的良性循環。
2 石家莊市水資源
2.1 水資源現狀
石家莊市橫跨太行山中段東坡和河北平原的山前地區，處于滹沱河沖積扇平原上，屬暖溫帶大陸性季風氣候，寒暑懸殊，降水變率高。由于地理位置和氣候的原因，屬全國13個嚴重缺水城市之一。
石家莊市的水資源主要由地表水和地下水兩部分組成。目前，對市區供水有實際意義的地表水只有黃壁莊、崗南兩座大型水庫。黃壁莊水庫庫容量為12億立方米，崗南水庫庫容量為15.7億立方米。城市采水系統主要由供水總公司水廠和各用水單位自備井組成，目前，供水總公司共建成投產水廠8座，清水池13座，水源井162眼，送水機37臺，輸配水管線1022公里，市區各用水單位自備井約有560眼。
2.2 承載能力分析
通過上面對水資源承載能力概念的闡述，可以看出承載能力是一個系統的概念，它與社會發展和生態環境之間有著密切的關系。而人是社會發展和保護環境的主體，要使社會和環境良性發展，水資源首先要滿足的就是人的基本生活需求，下面才是生產需求、保護環境的需求等。
下面通過城市居民對水資源的需求量與總的供給量的比較，對石家莊市水資源的承載能力進行簡要分析。
通過表1 的比較可以看出家庭用水量總的來說是一個下降的趨勢，總的需水量=人均需水量*用水人口。總的用水人口是逐年上升，總的需水量有下降的趨勢，但總體變化不大。2001年-2005年石家莊市城市居民總的需水量和用水量之間是有很大差距的，差值分別是（單位：萬立方米）：5164.9 ，4008.3 ，4893.0 ，3419.2 ，3678.6 。
可見，現有的城市水資源生活供給量并不能滿足居民的生活需求，其用水量和需水量之間的差值，只能通過其他途徑解決，例如：通過大量開采地下水來補給差量。
由于地表水資源不足，對地下水資源的需求量越來越大，而地下水資源補給相對不足，又進一步加大了地下水的壓力。全市地下水開采量由解放初期的4.5-5億立方米猛增到2001年的29.54億立方米，從60年代至今，全市地下水累計超采150億立方米，特別是80年代以來，年均超采8-10億立方米。由于長期持續超采，地下水資源得不到保護和涵養，致使地下水位平均埋深已由60年代的6-7米，下降到2002年9月底的28.68米，最大埋深達38.68米。目前全市已經形成了以高邑后莊頭、趙縣城關和石家莊市區為中心的三大漏斗區，其中石家莊市漏斗區面積就達340平方千米，京廣線以西已形成地下水疏干區，基本無水可采，而且正在逐漸東移。照這種趨勢發展下去，40年后石家莊市地下水170米以上將基本無水可采。
3 減輕水資源承載壓力的對策
緩解我市水資源緊缺矛盾，促進水資源可持續利用，是石家莊市經濟社會可持續發展的根本保證。在沒有更多客水入境的情況下，唯一的出路就是以節水為本，全方位（包括農業、工業、生活、等各個方面）節約利用水資源，充分發揮水資源的效益和潛力。同時必須按照新《水法》等法律法規的規定，加強對水的宏觀調控，對水資源實行統一規劃，統一調度，統一管理，使管理工作納入科學的、以國家利益為前提的統一管理軌道，實現水資源的最優化配置。
（1）加大宣傳力度，動員全社會節約用水。
一是市委、市政府對節水宣傳工作應給予相應的政策支持各新聞媒介要積極配合節水宣傳活動，廣播、電視、報紙要開辟專題欄目，開展形式多樣、形象生動的節水言傳活動。二是動員社會力量，積極參與節水宣傳工作；三是深人開展創建節水型城市活動，對節水型單位和節水宣傳工作的先進單位和個人進行表彰。通過宣傳使人們認識到節水的重要性和緊迫性，形成全社會倡導節約用水的良好氛圍。
（2）嚴格計劃用水管理和定額管理。
要進一步強化計劃用水和定額管理以及超計劃、超定額加價收費管理，對于工業用水單位的計劃用水和定額管理，要在上一級下達年度取水計劃的基礎上，制定本年度取水計劃，并按照工業增加值年均增長10%，取水量增長1.2%的原則，結合工業企業生產規模和能力的變化情況，合理確定各用水單位的來年用水計劃。對于超計劃用水的，限期改正，并按規定加價收費。
（3）加強城市污水處理。
要充分認識污水回用是解決水資源短缺的重要途徑之一，并加大污水回用的科研力度，增加對污水回用系統工程的投資，加強宏觀調控，運用經濟手段鼓勵水的回用；
（4）創造條件，補充、涵養地下水。
在今后的城市建設中，盡量減少路面以外的硬化，應鋪設滲水人行便道，增加城市綠化面積，改善雨水的入滲條件。在市區具備條件的地方，要規劃雨水收集井。在城郊結合部，應盡可能利用低洼地建設蓄水塘，以補充地下水，保證地下水資源的涵養。要加緊人上回灌技術的研究和實施，將雨水和較清凈的廢水經過處理后回灌于地下，補充涵養地下水。
（5）南水北調是石家莊市水資源可持續利用的重要保障。
南水北調工程通水后，近期分配我市水量7.2億立方米，遠期分配9.5億立方米。將從根本上提高我市水資源和水環境的承載能力，特別是引江中線建成后，城市以使用引江水為主，超采地下水的狀況將得到根本好轉。我市水生態環境“近期遏制、遠期恢復”的目標即可實現。
參考文獻
［1］左其亭.城市水資源承載能力――理論、方法、應用［M］．北京：化學工業出版社，2005.
地下水概念范文第4篇
關鍵詞 水文地質；工程地質勘查；危害與影響
中圖分類號 P642 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)021-0141-01
眾所周知，勘查工作對工程建設質量影響很大，而勘察中的水文地質更是起到重要的作用。但是在設計和施工中，該問題也易于被忽視，最后導致各種紅巖土工程危害的發生。因此，為了防止這些危害與損失，需要在工程地質勘察中查明并評估地下水對巖土工程和建筑物的作用以及影響，并提供必要的資料以消除或者減少這些危害的發生。
1 簡述水文地質的概念以及評價內容
水文地質是指在自然界中地下水的各種變化和運動的現象。水文地質學是一門主要研究地下水的科學。隨著科學的快速發展以及生產建設的需要，水文地質學轉變成多而細的分支學科。近幾年來，水文地質學因與地震、地熱、環境地質等方面的研究相互滲透，又形成了若干個新領域。
然而，在設計和施工中，由于缺少對水文地質的看重與結合，造成了很多起因被地下水破壞而不可彌補的建筑物開裂等質量上的事故。總結以往的教訓與經驗，我認為在今后的工程地質勘察中，要著實看重水文地質對其的影響，在對水文地質問題的評價上，主要考慮以下內容。
1）重點評價水文地質問題對巖土體和建筑物的作用及影響，全面的預測出可能會產生的危害并提出防治措施。
2）要從工程的角度，提出不同條件不同環境下的地質問題，并嚴格設計出與水文地質緊密聯系的工程圖。
3）工程地質勘察要密切結合建筑物地基基礎類型的需要，仔細查明該水文地質的問題，并提供設計時所需的具體資料。
2 地下水引起的工程危害
建筑物的耐久性和穩定性是評價建筑物質量的標準。而對這個標準起到決定性的是地下水所引起的巖土工程危害。地下水作為巖土的組成部分之一，直接影響著巖土體的工程特性，由于地下水的不穩定性，總是給建筑工程帶來危害。而地下水的不穩定性主要是由地下水位升降變化和地下水壓力作用兩個方面造成的，這些直接影響著建筑工程的
好壞。
2.1 地下水位上升幅度的大小是由自然因素和人為因素兩方面造成的
自然因素中的季節變化，水文氣象等會對地下水位的上升有所影響。例如在雨季，降雨量的大小、氣溫變化幅度的大小都會使地下水位有所上升。而人為因素中，施工、灌溉等對地下水位也是有所影響的。但是地下水位的天然變化的幅度比較小，而且具有區域性。所以人為因素對地下水位的影響有時候甚至超過了自然因素對其的影響。
由于地下水位的上升，可能會對巖土工程造成重大危害，例如土壤沼澤化，巖土及地下水對建筑物的腐蝕性增強，斜坡、河岸等發生的泥石流，崩塌等不良的地質現象。除此之外還將會破壞一些具有特殊性巖土體的結構，使其強度降低，軟化，導致粉細砂及粉土飽和液化，出現流砂，管涌等地質災害。導致地基基礎上浮，建筑物失穩。
而地下水位的下降則多由人為因素造成，如大量集中抽取地下水，采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩，修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的大量下降，常常會誘發地裂、地崩、地面下降、地面塌陷等地質災害，亦會造成地下水源枯竭水質惡化等環境問題的發生。對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住壞境構成很大威脅。
2.2 地下水壓力分為靜水壓力模式和動水壓力模式
而對建筑工程有所危害的是地下水動水壓力。在天然環境下，地下水壓力基本上是處于平衡狀態的。動水壓力作用比較微弱，但是在人為的工程活動中由于大量動工，影響了地下水天然動力平衡的條件，因此在一定的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴重的巖土工程危害，例如流砂，管涌，基坑突涌等。
3 結束語
綜上所述，在工程地質勘察中，水文地質問題占有相當重要的位置，隨著工程地質勘察的不斷發展，水文地質的研究對勘察工作水平的提高起著極大的推動作用。準確合理地查明與巖土工程有關的水文地質問題，不僅使資料可靠程度更高，設計出更加準確的方案，更能有效的減少和消除地下水對巖土工程的危害。因此，水文地質問題在工程地質勘察中起著重要的作用。
參考文獻
[1]中華人民共和國建設部.巖土工程勘察規范[M].北京:中國建筑工業出版社,2002.
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[3]何永光,孫譽.水文地質巖土工程勘察設計及施工[J].中國新技術新產品,2010.
[4]田有元.水文地質在工程地質勘察中的重要性[J].今日科苑,2009.
地下水概念范文第5篇
【關鍵詞】焦作市地下水；水質評價；模糊數學綜合評判
水質健康是人們一直所關注的話題，世界各國也都重視這方面的研究工作，并為此提出了多種評價模式。水質評價的核心是評價模型的建立和運行。國內外水質評價的方法很多，在評價模式、評價標準和質量分級等方面都存在不同的認識，大體可分為以下幾類：等效數值法[1]，內梅羅綜合指數評價法[2]、單指標評價法[3]，灰色關聯分析法[4]以及近年來發展起來的BP神經網絡法[5]和支持向量機法[6]。模糊數學自1965年創始以來（姜長友，1995），雖歷時不長，但發展迅速，尤其是伴隨計算機技術的發展，它可以解決許多“確定性數學”和“隨機數學”所不能解決的問題。它對描述和處理模糊性事件具有較大的優越性。模糊綜合評判是一種應用模糊數學原理對多種因素所影響的事物或現象進行綜合評價的方法，它是通過模糊變換完成的[7]。在地下水水質分析的運用中，水質優劣和水污染程度的界線就是模糊的，人為的規定某些數值界線不一定能確切的反映實際情況。用隸屬函數描述水質分類界限，注意到實際上存在的界限模糊性，而且對各單項因子進行了評價并考慮了各因子在總體中的作用，給予不同的權重，使評價結果更具客觀性和科學性。因此，近年來模糊數學綜合評價水質的方法得到了很多人的支持。焦作市區地表水貧乏，流經市區的河流均為季節性河流，居民生活飲用水主要來自地下水，所以地下水水質與居民生活息息相關。本文以焦作地下水為研究對象，利用模糊數學綜合評判法進行評價，該評價結果可為相關部門決策提供科學依據。
1 研究區概況
焦作市位于河南省西北部，是一座因煤發展起來的礦業城市。轄區總面積4 0712，人口330.67萬。全市年供水總量約為10.8億m3，其中取用地下水量達7.8億m3，占供水總量的72%。研究區內地表水貧乏，但地下水豐富，尤以巖溶水突出，資源量達24 226萬m3，水化學類型主要為HCO3?SO4-Ca?Mg型。巖溶水補給區在北部奧陶系灰巖出露的山區，原本水質良好，沒有污染。但20世紀80年代以來，工業迅速發展，“三廢”的排放，直接或間接的導致了地下水的污染[8]。
2 模糊數學綜合評判法原理
2.1 基本原理
用模糊數學評價水質的基本點是采用隸屬度的概念來刻劃水質的類別。首先用建立的隸屬度函數對各單項因子分別進行評價，其集合構成一個模糊矩陣；再考慮各單項因子對水質影響程度大小給予不同的權重，構成一個權重集；最后通過復合運算[9]，得出水質的綜合評價結果。
2.2 基本概念
隸屬度：指某種事物所屬某種標準的程度。例如：按照水質標準P≤1.0將水質劃分為Ⅰ類水，1.0
隸屬度可由如下隸屬函數來表示：
由各因子對應于不同水質標準的隸屬度構成的矩陣稱為模糊矩陣。其形式如下：
2.3 綜合評價
將因子權重集與模糊矩陣進行復合運算，便得到綜合評價結果U，即
模糊矩陣的復合運算類似于普通矩陣的乘法，且比矩陣的乘法要簡便一些，只是將普通矩陣乘法中的加號改為“∨”號，乘號改為“∧”號。“∨”號表示兩數中取大值，“∧”號表示兩數中取小值。
3 評價結果
3.1 評價樣本與標準
在研究區選出3個有代表性的采樣點，市區東部（演馬電廠）21項水質指標（色度、渾濁度、總硬度（以CaCO3計）、鐵、錳、銅、鋅、揮發性酚類、陰離子合成洗滌劑、硫酸鹽、氯化物、溶解性總固體、氟化物、氰化物、砷、硒、汞、鎘、鉻、鉛、硝酸鹽（以N計）），市區中北部（焦作市監獄）25項水質指標（包括以上21項，另有滴滴滴、六六六、細菌總數、總大腸菌群4項指標），市區西部（生態植物園東區）26項水質指標（包括中部除汞外的24項指標和總σ放射、總β放射）。
評價標準：依據中華人民共和國地下水質量國家標準（GB/T 14848―93）[10]。
3.2 評價過程
以西部為例，依據實測資料和評價標準，由式（3）可計算出權重值Wi，得到權重集A；由式（1）可計算出各因子隸屬度Yij，得到模糊矩陣R。由式（4）可得到評價結果U，即
U =（0.0 095，0.0 223，0.0 223，0.0 074，0.8 157）
從上述結果可以看出，0.8 157的隸屬度最大，因此可以判斷西部水質屬Ⅴ類水。
同理可以得出東部和中北部的評價結果，見表1。
3.3 結果
由表1可知，市區東部和中北部地下水屬于Ⅲ類水，西部屬于Ⅴ類水。從單項指標分析，造成西部水質差的主要因素是總大腸菌群嚴重超標。若對大腸菌群進行處理，水質可達到Ⅱ類水。它與運用灰色聚類分析法和等效數值評價法得出的評價結果基本一致，見表2。
4 結論
焦作市區地表水貧乏，流經市區的河流均為季節性河流，居民生活飲用水主要來自地下水，所以地下水水質與居民生活息息相關。
（1）應用模糊數學綜合評判法建立了地下水水質評價模型，方法簡單直觀、更具客觀性和科學性，該評價結果可為相關部門決策提供科學依據；
（2）西部地下水屬于Ⅴ類水，已被大腸菌群嚴重污染，水質較差，若進行殺菌處理達到Ⅱ類水后，可以作為優質生活飲用水；
（3）市區東部和中北部地下水屬于Ⅲ類水，可以作為生活飲用水；但東部水樣未對大腸菌群進行檢測分析，可能影響評價結果，建議飲用前作殺菌處理。
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