地下水超采区关井压采对地下水环境修复效果评价体系研究

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自20世纪50年代以来,伴随人口的急剧膨胀和经济的高速发展,地下水开采进入超采阶段,因地下水超采而诱发产生的一系列关系到人类自身生存的水环境、生态环境与地质环境等重大问题日益突出,成为世界范围内高度关注的共同主题。在我国,上世纪80年代以来由于地下水不断超采形成的超采区及其引发的地下水环境等问题对国家经济社会的可持续发展产生了严重的影响和制约,使地下水环境的修复上升到了国家战略发展的高度。本文在总结分析国内外有关地下水超采、水环境修复及与地下水有关的河流、湿地、生态等评价体系的基础上,结合地下水超采区出现的水环境、地质环境和生态环境问题,以及关井压采工作的进展情况,开展了以下研究:(1)分析了地下水超采的危害、关井压采的意义、超采区关井压采对地下水环境修复的研究进展,对普遍存在的超采区水环境、地质环境及水生态环境问题进行了系统分析。(2)根据地下水超采区的特点,提出超采区关井压采地下水环境修复效果评价指标选择的目的性、科学性、综合性、可持续性和可操作性等筛选原则,结合地下水超采区关井压采综合治理工程在不同地区对区域环境的影响,从水环境、地质环境及生态环境三个方面对关井压采评价体系进行了指标的选取,筛选出最能反映地下水环境修复效果的七项评价指标:开采系数、地下水位降落漏斗中心水位变化状况、泉流量变化状况、地面沉降速率、地裂缝数量变化状况、植被覆盖度、环境质量评价变化状况。(3)对评价指标进行了筛选,并结合对近年来相关资料的分析结果,制定各评价指标的分级标准。由于关井压采修复地下水环境效果评价的复杂性,本文采用二元对比专家分析法,运用MATLAB进行矩阵运算,结合AHP法为评价体系中各评价指标进行了权重的确定,从采补平衡的角度构建出超采区关井压采修复地下水环境效果的评价体系。(4)以太原地下水超采区作为研究对象,结合太原超采区由于地下水超采产生的一系列问题以及关井压采工作的进展情况,并对相关资料中的指标数据进行整理,并对数据进行了量化处理,根据已构建的评价体系对太原超采区关井压采修复地下水环境进行评价。(5)评价结果不仅从量化的角度证明了太原超采区关井压采修复地下水环境的效果为有效,使人们对关井压采评价体系有了宏观的把握,而且可为太原超采区关井压采修复工作的进一步开展提供帮助,为太原市的水资源管理及生态建设提供指导,有利于更加合理的优化配置水资源,有利于太原市水环境修复工作的进一步规划,有利于太原市经济和社会的可持续健康发展。
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