环境地质综合评价
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发布时间：2022-07-27 02:04
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时间：2023-10-24 04:56
一、水质评价
根据地下水的不同用途，分别进行饮用水水质、灌溉用水水质和工业用水水质评价。
（一）饮用水水质评价
评价方法采用“模糊综合评判法”。
1.原理
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
式中；———因子模糊向量；
———模糊关系矩阵；
———等级模糊向量，即评价结果。
它是评价集上的一个模糊子集，其各个元素是各因子对于评价等级的隶属度，综合评价是在单因子评价基础上进行的。
给以不同的计算模式即可得到综合评判的不同数学模型。对于我们采用因子加权的方式求得，对于，我们采用降半梯度法求得。评判模型一般有四种，分别是 M（∧，∨）、M（·，∨）、M（∧，⊕）和 M（·，⊕）。我们的评判结果是这四种模型的综合。这四种模型分别简述如下：
（1）M（∧，∨）：的求值公式为：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
式中：∧和∨分别为取小（min）和取大（max）运算，即：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
对（aj∧rij）（i=1，2，…，n）取最大以决定bj时，其意义是只考虑其中取最大值的因素，而对取小值因素不予考虑，所以是“主因素突出型”的综合评判。
（2）M（·，∨）：的求值公式为：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
式中：·和∨分别为模糊乘和取大（max）运算，即：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
对（aj·rij）（i=1，2，…，n）取最大以决定bj时，其意义是只考虑其中取最大值的因素的综合评判。
（3）M（∧，⊕）：的求值公式为：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
式中：∧和⊕分别为取小（min）和模糊加运算，即：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
对min（aj，rij）（i=1，2，…，n）取最小再相加以决定bj时，其意义是既考虑其中取最小值的因素又考虑加和因素的综合评判。
（4）M（·，⊕）：的求值公式为：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
式中：·和⊕分别为模糊乘和模糊加运算，即：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
由上式可见，决定 bj时考虑了所有评价因子的影响，而不是只考虑取值最大的因子。这里的 ai具有代表各因子权重的含义，故应满足
2.的求法
的确定求法是：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
该公式实际是计算污染物的分指数，具有“权重”的含义。因0≤ai≤1，故采用下面的公式更为合适：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
对水质评价的问题，当选定评价集c=（c1，c2，…，cm）后，用降半梯度法求较为贴合实际：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
参加评价的离子主要有：氯离子、硫酸根离子、*根离子、总硬度（德国度）和矿化度。评价集是根据《地下水质量标准》（GB/T14848—93），并参照《生活饮用水卫生标准》（GB5749—85）来确定的（表8-3）。
表8-3 地下水分类指标
3.评价结果：对水质资料进行分析后，我们得出如下评价结果。
（1）浅层水水质评价：全淡水区浅层水水质大部分为Ⅰ类水；仅在丰润县那母庄、瓦房庄和三女河一带以及丰南市的碱城、爽坨一带为Ⅱ类水；在丰润县的南部咸淡水界线以北偏坨、岔河及丰南市的侉子庄、宣庄一带为Ⅳ类水；其它地区零星分布有Ⅲ类水。
（2）深层水水质评价：深层水水质绝大部分地区为Ⅰ类水；Ⅱ类水主要分布在丰润县的东部和唐山市城区的南部、丰南市的高各庄—柳河直到唐海县的曾家湾呈条带状分布、滦县的大石佛庄—大茨榆坨到滦南县的甸子村一带呈条带状分布及丰南市的西刘良—柳树瞿阝以西地区（包括汉沽农场）；Ⅲ类水主要呈条带状分布在丰润县的李钊镇—欢喜庄至丰南市的李新庄—东田庄一带，其他地方零星分布；Ⅳ类水呈弧岛状分布，分布面积很小。
（二）灌溉用水水质评价
根据不同地下水化学类型，在全淡水区浅层地下水采用“灌溉系数”（Ka）法；有咸水区的中深层地下水则采用“钠吸附比”（A）法。
灌溉系数公式：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
钠吸附比公式：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
式中：ρ（Na+）、ρ（Ca2+）、ρ（Mg2+）、ρ（Cl-）表示离子含量（mg/L）。参照 GB5084 85农田灌溉水质标准（表8-4）。
表8-4 农田灌溉水质标准
全淡水区浅层水“灌溉系数”一般均大于18，用于灌溉农田属于“好水”，仅有零星的三个取样水点为“适用的水”。有咸水区中深层水，“钠吸附比”绝大多数地区均小于8，为“好水”，仅在丰南市的大泊庄、柳树瞿阝和毕家瞿阝一带处于8～15之间，为“适用的水”。
（三）工业用水水质评价
1.起泡作用评价
计算公式：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
式中：F起泡系数；c1、c2为各离子含量。起泡系数水质分级见表8-5。
表8-5 气泡系数水质分级表
全淡水区浅层水基本以老陡河为界，以东为半起泡的水，以西为不起泡的水，但西部欢喜庄、新军屯、韩城镇和刘家一带为不起泡的水。咸水覆盖区中深层水，总体上分为三部分，北部为不起泡的水，南界范围从西向东为丰润县的胡张坨—河浃溜—韩城镇、丰南市市区、唐山市区东部马家大寨向北至山前。中部为半起泡的水，南界范围为秋老堡、孙塘庄、东河沽、大泊庄。约占测区面积的1/2。南部为起泡的水，约占测区面积的1/4。
2.腐蚀作用评价
测区内地下水样点中绝大多数为pH值大于7的偏碱性水，因此本次腐蚀评价中利用碱性水的腐蚀作用公式计算。
计算公式：
华北平原地下水潜力调查及评价方法研究
式中：KK腐蚀系数；ρ为离子含量（mg/L）
测区地下水基本为pH值大于7的偏碱性水，根据计算结果区内地下水基本属于非腐蚀性水。
二、唐山市环境地质综合评价因素
唐山市环境地质综合评价因素归纳起来主要有：岩溶塌陷、地下水水质、地下水水位变差、地下水水位降落漏斗和地面沉降等。这些因素或直接影响地质环境或它们共同作用影响地质环境，或它们之间相互作用、相互叠加之后再作用于地质环境。当然，对于某一小的地区来说，其评价因素可能只有2～3种，在充分掌握其地质、水文地质、环境地质等各种条件后，可以建立反映2～3个因素对地质环境的影响的数学模型等。但限于我们对该地区地质环境问题所掌握资料及对其了解程度，只能综合考虑上述诸多因素的影响（图8-1）。
三、唐山市环境地质综合评价的方法
本次按行政区划分别进行环境地质评价。前已述及，该地区的环境地质问题是由诸多因素共同作用的结果，但是每一种因素对地质环境的影响程度不尽相同。也就是说，这些因素中有的对地质环境影响程度大，有的影响程度小，我们把这种影响进行大小排序，按影响大小程度来进行评价（表8-6）。
图8-1 环境地质问题及地质灾害的种类
表8-6 唐山各县（市）地质环境影响因素面积分布一览表
四、环境地质质量评价与综合分区
正确处理发展与环境保护的关系，改善人们赖以生存的地质环境，控制和预防已经发生的与尚未发生的地质环境问题，做到以防为主，防治结合，努力提高我们的生活环境，是我们对地质环境进行综合分区的目的。
遵循综合性、整体性和便于防护治理的原则，以环境地质背景为基础，以环境地质问题的复杂程度为依据，综合考虑各行政区环境地质问题分布的范围，我们对该地区提出了良好、较好、较差、差四个等级。
（1）唐山市：共分为较好、较差、差*。较好区位于市区以北，陡河水库以西和唐山市东南部。环境地质特征是：Ⅰ类水质；小面积漏斗分布或小面积采空塌陷分布；构不成重大地质灾害。占市区总面积的22.66%。较差区位于唐山市的新区一带。特征是：Ⅲ类水质；污染严重；占总面积的8.25%。差区是除上述两种环境地质区以外的地区。特征是：Ⅰ类或Ⅱ类水质；地下水水位下降漏斗大面积分布；具岩溶地面塌陷或采空地面塌陷；污染严重；可构成重大地质灾害或环境地质问题，占总面积的69.09%。
（2）丰润县：共分为良好、较好、较差和差四级。良好区位于丰润县的西部。地质环境特征是：Ⅰ类水质；占总面积的32.64%。较好区位于丰润县的西南部和中部。特征是：Ⅰ类或Ⅱ类水质，局部水质为Ⅲ类或Ⅳ类；占总面积的24.66%。较差区位于南部和北部丰润县城一带。特征是：南部具Ⅲ类水质及污染特征；北部具Ⅰ类水质及污染特征；占总面积的 28.45%。差区位于丰润县的中南部地区。特征是：Ⅰ或Ⅱ类水质；污染；有地下水水位下降严重，局部地区已形成降落漏斗；占总面积的13.44%。
（3）丰南市：共分为较好、较差和差*。较好区位于丰南市的中部和东部。地质环境特征是：Ⅰ类或Ⅱ类水质；地面沉降率1～5mm/a或5～10mm/a；占丰南市总面积的29.87%。较差区位于丰南市的东北部和西、南部。特征是：水质为Ⅰ类或Ⅱ类，西部为Ⅲ类；东北部严重污染；西、南部地面沉降率为 10～20mm/a，局部具点源污染；占总面积的57.69%。差区位于丰南市城区至西葛庄一带和西南，占总面积的 12.44%。本区又分为两部分，一是西南部，其特征为：水质为Ⅱ类，地面沉降率＞20mm/a；二是其他地区，特征为：水质Ⅰ类、局部Ⅳ类；严重污染；地下水水位下降漏斗占有一定的面积；地面沉降率为1～5mm/a，点源污染较多。
（4）唐海县：地质环境可分为较好和较差两级区。较差区位于第十农场至第五农场之间，包括唐海县城区。特征是：Ⅰ类水质、局部Ⅱ类；此区亦是唐海漏斗分布区；小面积分布有污染；地面沉降率为5～10mm/a；占总面积的 20.98%。较好区分布于较差区以外的地区。特征是：Ⅰ类水质、局部Ⅱ类；地面沉降率为 5～10mm/a；占总面积的79.02%。
（5）滦县：研究区内地质环境特征为较好级。特征是：Ⅱ类水质；局部具点源污染。
（6）滦南县：地质环境可分为较好和较差两级。较好区位于南部。特征是：Ⅰ类水质；地面沉降率为3～6mm/a；占总面积的51.43%。较差区位于北部。特征是：Ⅰ类或Ⅱ类、局部Ⅲ类水质；严重污染；地面沉降率为2～4mm/a；占总面积的48.57%。
（7）汉沽农场：地质环境分区为较差和差两级。较差区位于农场东部和北部。特征是：Ⅱ类水质；地下水严重超采区，为地下水漏斗分布区；地面沉降率10～20mm/a；占总面积的18.20%。差区位于较差区以外的地区。特征是：水质为Ⅱ类；漏斗分布区；地面沉降率＞20mm/a；占总面积的81.80%。
图8-2 环境地质质量综合评价图
利用等级加权平均，我们可得到如下结论：总体地质环境差的县（市）是唐山市、丰南市和汉沽农场；地质环境较差的是丰润县和唐海县；地质环境较好的是滦南县和滦县（表8-7、图8-2）。
表8-7 地质环境质量评价表
