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针对传统地下水环境脆弱性评价方法的不足，提出以物元模型、可拓集合与关联函数理论为基础建立多指标多级的地下水环境脆弱性可拓综合评价的物元模型来评价地下水环境脆弱性。该模型以层次分析法确定各因子的权重，通过计算其关联度，将多因子的评价归结为单目标决策，以定量的数值表示评定结果，从而能较完整地反映地下水环境的脆弱性。宁陵县的应用表明，运用多指标多级可拓评价模型评价地下水环境脆弱性，其方法可行，结论可靠，具有较好的应用效果。