CN110428189B - 一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统 - Google Patents

一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110428189B
CN110428189B CN201910753141.3A CN201910753141A CN110428189B CN 110428189 B CN110428189 B CN 110428189B CN 201910753141 A CN201910753141 A CN 201910753141A CN 110428189 B CN110428189 B CN 110428189B
Authority
CN
China
Prior art keywords
regulated
cell group
cell
regulating
underground water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201910753141.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110428189A (zh
Inventor
张媛静
王平
孔祥科
朱玉晨
刘雅慈
李亚松
张兆吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of Hydrogeology and Environmental Geology CAGS
Original Assignee
Institute of Hydrogeology and Environmental Geology CAGS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Hydrogeology and Environmental Geology CAGS filed Critical Institute of Hydrogeology and Environmental Geology CAGS
Priority to CN201910753141.3A priority Critical patent/CN110428189B/zh
Publication of CN110428189A publication Critical patent/CN110428189A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110428189B publication Critical patent/CN110428189B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/26—Government or public services

Landscapes

  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

本发明技术方案提供了一种地下水水源地回补潜力的量化评价系统，通过获取目标地下水水源地的可调蓄空间，并对其进行分区，得到调蓄小区组；判断调蓄小区是否为有效调蓄小区，若是则启动评价。根据构建的评价模型获取目标地下水水源地的回补潜力，确定回补潜力等级。本发明通过对目标地下水水源地的可调蓄空间进行分区，根据有效调蓄小区在调蓄小区组占比评估是否对当前地下水水源地进行评价。通过评价因子和评价模型对目标地下水水源地进行回补潜力评价并获取相应等级。从而提供了能被复制的地下水水源地回补潜力的评价方法，填补了现有技术的空白。

Description

一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统
技术领域
本发明涉及地下水保护领域，尤其涉及一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统。
背景技术
我国地下水水源地众多，地下水在城市供水中占据较大比例(尤其是北方)，其对保障居民用水安全具有重要作用。但是，由于城市快速发展导致的地下水水源地多年超采，使得地下水水源地可调蓄空间范围内形成了大面积的降落漏斗，导致地下水的水量下降和水质变差，对地下水水源的可持续开发利用造成巨大风险。另一方面，地下水水源地存在的降落漏斗使其含水层存在巨大的储存空间，在有效利用优质回补水源(如南水北调水源、水库弃水等)的情况下，可以对地下水水源地进行有效回补，增加水源地的战略储备，保障水源地供水和生态安全。因此，对我国众多地下水水源地的回补潜力进行合理量化评价，从而筛选出具有较大回补潜力的地下水水源地进行回补，对保证地下水水源地水量与水质安全具有重大意义。
利用地下水水源地巨大的地下储存空间并采用人工干预的方式来储存水资源，在世界多个国家均曾开展过大量的研究工作和实践。其中，地下水水源地是否适宜回补以及哪些可优先回补是进行回补规划前需解决的首要问题。但是，由于不同国家地下水水源地的水文地质条件及基础环境状况显著不同，在国内外尚未有一套可以被复制应用的地下水源地回补潜力评价方法。目前，我国针对地下水水源地的回补工作仍以探索性研究为主，仅在部分地区的个别地下水水源地开展了试验性工作。在大的区域尺度上(比如京津翼地区)，针对分布的众多地下水水源地，尚未有一套合理的评价方法去分析哪些地下水水源地具有回补潜力，从而无法为地下水水源地回补靶区的筛选提供依据。综上，如何填补现有技术中所缺乏的对地下水水源地的回补潜力进行评估的系统方法，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统，用以填补现有技术中，没有一种系统的评估方式对地下水水源地的回补潜力进行量化评价的空白。
为了实现上述目的，本发明技术方案提供了一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法，所述方法包括：获取目标地下水水源地的可调蓄空间，并对其进行分区，得到调蓄小区组；从调蓄小区组中筛选出第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组后，得到有效调蓄小区组。根据构建的评价模型对有效调蓄小区组进行计算，获取目标地下水水源地的回补潜力计算值，并分析回补潜力等级，其中，可调蓄空间是地下水水源地的地下水位下降范围内所能提供和容纳水资源最大容量时包括的空间范围，评价模型根据各个有效调蓄小区的评价因子构建的。
作为上述技术方案的优选，较佳的，根据含水层特征对可调蓄空间进行分区；含水层的岩性和厚度具有一致性的区域为一个调蓄小区。
作为上述技术方案的优选，较佳的，计算目标地下水水源地所含群井抽水时叠加形成的最大地下水位下降范围,确定目标地下水水源地的影响半径阈值；若调蓄小区分布在所述影响半径阈值内，则当前调蓄小区为第一待调蓄小区；对调蓄小区组中各调蓄小区重复上述步骤后，获得的自然数个第一待调蓄小区的集合为第一待调蓄小区组。
作为上述技术方案的优选，较佳的，还包括：获取调蓄小区组中各个调蓄小区的环境地质状况信息；若调蓄小区的环境地质状况信息满足预设基础环境地质状况信息要求，则当前调蓄小区为第二待调蓄小区，否则返回继续收集信息；对调蓄小区组中各调蓄小区计算完成上述信息评估，获得的自然数个第二待调蓄小区的集合为第二待调蓄小区组，其中集合中的第二待调蓄小区数量满足预设标准。
作为上述技术方案的优选，较佳的，还包括，对第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组求交集，交集内的调蓄小区集合为有效调蓄小区组。
作为上述技术方案的优选，较佳的，对有效调蓄小区组的回补潜力进行计算并将计算结果量化；将量化结果与预设回补潜力等级进行比较，确定目标地下水水源地的回补潜力等级。
本发明技术方案还提供了一种地下水水源地回补潜力的量化评价系统，所述系统包括：获取及分区组件，用于获取目标地下水水源地的可调蓄空间，并对其进行分区，得到调蓄小区组，以及，获取评价因子；具体的，根据含水层特征对可调蓄空间进行分区，其中，含水层的岩性和厚度具有一致性的区域为一个调蓄小区；评价启动筛选组件，用于从调蓄小区组中筛选出第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组后，得到有效调蓄小区组；回补潜力评定组件，用于根据构建的评价模型对评价启动筛选组件筛选出的有效调蓄小区组回补潜力进行计算并量化后，与预设回补潜力等级进行比较，确定目标地下水水源地的回补潜力等级；其中，可调蓄空间是地下水水源地的地下水位下降范围内所能提供和容纳水资源最大容量时包括的空间范围，评价因子为有效调蓄小区的评价因子，评价模型根据各个有效调蓄小区的评价因子构建。
作为上述技术方案的优选，较佳的，评价启动筛选组件，包括：目标地下水水源地影响半径阈值确定单元，用于计算目标地下水水源地所含群井抽水时叠加形成的最大地下水位下降范围,确定目标地下水水源地的影响半径阈值。第一待调蓄小区判断单元，用于对调蓄小区是否在目标地下水水源地的影响半径阈值内进行判断，若在，则当前调蓄小区为第一待调蓄小区，否则结束。第一待调蓄小区组获取单元，用于由第一待调蓄小区判断单元判断完成后，获取第一待调蓄小区获取单元获取的自然数个第一待调蓄小区，从而获取第一待调蓄小区组。
作为上述技术方案的优选，较佳的，评价启动筛选组件，还包括：调蓄小区环境地质状况信息获取单元，用于获取调蓄小区组中各个调蓄小区的环境地质状况信息。第二待调蓄小区判断单元，用于对调蓄小区的环境地质状况信息是否满足预设基础环境地质状况信息要求进行判断，若满足，则当前调蓄小区为第二待调蓄小区，否则返回继续收集信息。第二待调蓄小区组获取单元，用于获取经第二待调蓄小区判断单元判断的满足信息条件的自然数个第二调蓄小区为第二待调蓄小区组，其中，第二待调蓄小区组中的第二待调蓄小区的数量满足预设标准。
作为上述技术方案的优选，较佳的，评价启动筛选组件，还包括：有效调蓄小区组获取单元，用于对第一待调蓄小区组获取单元的第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组获取单元的第二待调蓄小区组取交集，交集内的调蓄小区集合为有效调蓄小区组。
本发明技术方案提供了一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统，获取目标地下水水源地的可调蓄空间，并对其进行分区，得到调蓄小区组；从调蓄小区组中筛选出第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组后，得到有效调蓄小区组；根据构建的评价模型对所述有效调蓄小区组进行计算，获取目标地下水水源地的回补潜力计算值，并分析回补潜力等级；其中，所述可调蓄空间是地下水水源地的地下水位下降范围内所能提供和容纳水资源最大容量时包括的空间范围，所述评价模型是根据所述各个有效调蓄小区的评价因子构建的。
本发明通过对目标地下水水源地的可调蓄空间进行分区，并判断调蓄小区是否为有效调蓄小区的基础上，通过评价因子和评价模型对目标地下水源地进行回补潜力评价并获取相应等级。从而提供了能被复制的评价地下水水源地的回补潜力的方法，填补了现有技术的空白。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法的流程示意图。
图2为本发明提供的一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法的流程示意图。
图3为本发明提供的一种地下水水源地回补潜力的量化评价系统的结构示意图。
图4为图3中获取及分区组件的结构示意图。
图5为根据本发明技术方案实际生成的地下水水源回补潜力的量化评价方法的结果图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现通过一具体实施例对本发明进行初步说明：
图1为本发明实施例提供的一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法的流程示意图，如图1所示，包括：
步骤101、获取目标地下水水源地的可调蓄空间，并对其进行分区，得到调蓄小区组。
具体的，根据含水层特征对可调蓄空间进行分区。具体根据含水层的岩性和厚度分区，当二者具有一致性时，即当前含水层岩性和厚度具有一致性所覆盖的空间区域为一个调蓄小区。其中，上述一致性具体为：当某一区域空间的含水层岩性(参照《岩土工程勘察规范》GB50021-2001分类)有超过60％比例以某一类岩性为主和含水层厚度值的相对偏差小于正负20％的特征时，认为此区域空间内的岩性和厚度具有一致性。
步骤102、从调蓄小区组中筛选出第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组后，得到有效调蓄小区组。
具体的，计算目标地下水水源地所含群井抽水时叠加形成的最大地下水位下降范围,确定目标地下水水源地的影响半径阈值；若调蓄小区分布在所述影响半径阈值内，则当前调蓄小区为第一待调蓄小区；对调蓄小区组中各调蓄小区重复上述步骤后，获得的自然数个第一待调蓄小区的集合为所述第一待调蓄小区组。
再进一步的，获取调蓄小区组中各个调蓄小区的基础环境地质状况信息。具体的，基础环境地质状况信息集合包括能够满足回补潜力评价的必要的若干信息，包括地下水水源地基本信息(类型与分布)、含水层介质信息(介质类型、渗透系数、埋深、厚度)、地下水补径排信息(补给来源、地下水流场)、地下水环境信息(地下水水质、地下水污染源、环境地质问题)。
若调蓄小区的基础环境地质状况信息满足预设基础环境地质状况信息要求，则当前调蓄小区为第二待调蓄小区，否则返回继续收集信息；对调蓄小区组中各所述小区计算完成上述信息评估，获得的自然数个第二待调蓄小区的集合为第二待调蓄小区组，其中集合中的第二待调蓄小区数量满足预设标准，其中，第二待调蓄小区的数量为所有调蓄小组总数的80％。具体的，调蓄小区的信息收集数量达到所列信息参数总量的70％，则视为其满足预设基础环境地质状况信息要求。
再具体的，对第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组求交集，交集内的调蓄小区集合为所述有效调蓄小区组。
步骤103、根据构建的评价模型对所述有效调蓄小区组进行计算，获取目标地下水水源地的回补潜力计算值，并分析回补潜力等级。
其中，评价模型根据各个有效调蓄小区的评价因子构建的。根据评价模型对回补潜力计算值进行量化后，将量化结果与预设回补潜力等级进行比较，确定所述目标地下水水源地的回补潜力等级，达到对目标地下水水源地进行回补潜力评价的目的。
评价因子至少包括：目标地下水水源地含水层的给水度、地下水的工程限制水位标高、地下水的环境限制水位标高、地下水的回补水水量最小流失限定水位标高、地下水的当前水位标高。以及根据上述数据计算得到的地下水位最大上升阈值。
本发明技术方案提供了一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统，获取目标地下水水源地的可调蓄空间，并对其进行分区，得到调蓄小区组；从调蓄小区组中筛选出第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组后，得到有效调蓄小区组；根据构建的评价模型对所述有效调蓄小区组进行计算，获取目标地下水水源地的回补潜力计算值，并分析回补潜力等级；其中，所述可调蓄空间是地下水水源地的地下水位下降范围内所能提供和容纳水资源最大容量时包括的空间范围，所述评价模型是根据所述各个有效调蓄小区的评价因子构建的。
本发明通过对目标地下水源地进行分区，并判断调蓄小区是否为有效调蓄小区的基础上，通过评价因子和评价模型对目标地下水源地进行回补潜力评价并获取相应等级。从而提供了能被复制的评价地下水水源地的回补潜力的方法，填补了现有技术的空白。
现用一具体实施例描述本发明技术方案，以中国华北地区为例进行说明，
图2为本发明提供的一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法的流程示意图，如图2所示：
步骤201a、确定地下水水源地回补区的可调蓄空间。
可调蓄空间是水源井井群抽水时叠加形成的最大影响面积内含水层空间，对已经形成地下水水位降落漏斗的水源地，可直接采用地下水位降落漏斗封闭线来计算。
具体的，根据地下水水源地群井抽水时叠加形成的影响面积作为回补的可调蓄面积，由于华北地区地下水水源地多超采严重，形成大面积的降落漏斗(超过群井抽水叠加形成的范围)，因此部分超采严重的地下水水源地的可调蓄空间可以以地下水位降落漏斗的封闭线围成的空间来计算。
步骤201、根据含水层特征对可调蓄空间进行分区，得到调蓄小区组。
其中，调蓄小区组中包括有若干的调蓄小区(Fi，i>0)。每个调蓄小区所覆盖的面积内的含水层的岩性和厚度具有一致性。
步骤202、确定目标地下水水源地的影响半径阈值。
具体的，是计算目标地下水水源地在进行群井抽水时，由于各井水位下跌而叠加形成的地下水位下降范围，此下降范围按上限值计算。地下水位下降范围所覆盖的面积的半径为影响半径阈值。
步骤203、判断调蓄小区是否在影响半径阈值内，若在执行步骤204，否则，结束。
具体的，将调蓄小区的空间范围与影响半径阈值进行比对，若当前调蓄小区的空间范围在预设影响半径阈值内，则此小区为待调蓄小区。
步骤204、存储待调蓄小区，以获得第一待调蓄小区组。
其中，步骤204中被存储的待调蓄小区是重复步骤202和203得到的。
步骤205、获取调蓄小区组中调蓄小区的基础环境地质状况信息要求。
具体的，至少包括确定地下水水源地基本信息(类型与分布)、含水层介质信息(介质类型、渗透系数、埋深、厚度)、地下水补径排信息(补给来源、地下水流场)、地下水环境信息(地下水水质、地下水污染源、环境地质问题)。
步骤206、判断调蓄小区的基础环境地质状况信息是否满足预设基础环境地质状况信息要求(信息收集度大于70％)，若满足执行步骤207，否则对此调蓄小区暂停判断返回步骤205继续对此调蓄小区的基础环境地质状况信息进行收集。后续对其进行环境地质状况信息评估，根据评估结果进一步判断是否对此调蓄小区进行基础环境地质状况信息收集。
步骤207、重复步骤205步骤206存储多个符合预设基础环境地质状况信息要求的调蓄小区，以获得第二待调蓄小区组。
其中，第二待调蓄小区组中第二待调蓄小区的数量满足预设数量标准。
步骤208、求交集，获得有效调蓄小区。
具体的，获取第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组中的重合的调蓄小区，这些重合的调蓄小区的集合为有效调蓄小区。
步骤209、根据评价因子构建评价模型，计算有效调蓄小区的回补潜力值。
Figure BDA0002167882170000081
计算该地下水水源地可调蓄空间内不同有效调蓄小区的可回补水量，累加求和获得地下水水源地回补潜力值。
Q：回补潜力值(m3)，Fi：回补区不同有效调蓄小区的可调蓄面积(㎡)，ui：回补区不同有效调蓄小区的含水层给水度值(单位，无量纲)，himin：回补区有效调蓄小区的地下水水位最大上升阈值(m)，hi1：回补区有效调蓄小区的工程限制水位标高(m)，hi2：回补区有效调蓄小区的环境限制水位标高(m)，hi3：回补区有效调蓄小区的回补水水量最小流失限定水位标高(m)，hit：回补区有效调蓄小区的地下水当前水位标高(m)。
其中，ui、himin、hi1、hi2、hi3、hit为评价因子。地下水水源地含水层不同介质的给水度(ui)主要依据野外抽水实验计算获得。当地下水源地缺少相应数据资料时，采用《水文地质手册》中给定的相应岩性(粉砂、细砂、中砂、粗砂、砂砾石等)的经验值。工程限制水位(hi1)值应依据地下水水源地有效调蓄小区范围内地下水水位满足城市建设规划要求给定，回补后地下水水位标高不大于地铁、人防与地下建筑等的最低处标高。环境限制水位(hi2)确定应考虑回补后有效调蓄小区的地下水位标高不大于其范围内存在的垃圾填埋场最大埋深标高、包气带中土壤污染最大埋深标高及土壤发生盐渍化的水位标高。回补水水量最小流失限定水位(hi3)确定应考虑回补后有效调蓄小区内地下水向深层含水层和外流域流失最少的限定水位标高，不大于可调蓄面积边界处的地下水水位标高。含水层当前水位标高(hit)根据有效调蓄小区内水井地下水水位实测值获得。
有效调蓄小区内地下水水位的最大上升阈值为其空间范围内的工程限制水位、环境限制水位和回补水水量最小流失限定水位三者之中的最小值减去当前含水层水位值计算获得。
步骤210、对回补潜力值量化，确定回补潜力等级。
其中，对回补潜力计算值进行量化后，与预设回补潜力等级进行比较，确定目标地下水水源地的回补潜力等级。
具体的，预设有五档回补潜力等级，利用累频法将各水源地计算的回补潜力值从小到大排序，然后依据地下水水源地样本个数的15％，20％，30％，20％，15％的比例分配到差、较差、中等、较好、好的等级中。根据相应回补潜力等级有针对性的对地下水水源地制定回补方案。
再进一步的，结合实际地形对本发明技术方案进行进一步描述，以滹沱河地下水水源地为例进行具体说明，综合根据地下水水源地分布、二级保护区范围、群井抽水引起的水位下降范围及地下水漏斗范围确定可调蓄空间，计算地下水水源地井群抽水时叠加形成的最大影响面积内含水层空间，确定影响半径阈值，获得可调蓄空间。
对可调蓄空间进行空间分区，对现有含水层参数矢量化，利用有限差分对可调蓄空间进行剖分，在含水层岩性和厚度具有一致性基础上，相邻剖分点所围成的区域为一个待调蓄小区。对各个待调蓄小区是否在影响半径阈值内进行判断，将判断结果存储得到第一待调蓄小区组。以及，对各个待调蓄小区所具有的基础地质状况信息是否满足预设基础环境地质状况信息要求进行判断，将此判断结果存储得到第二待调蓄小区组。对第一、第二待调蓄小区求交集，将交集内的待调蓄小区作为有效待调蓄小区，用以后续评价。
根据相关研究资料确定评价滹沱河地下水水源地回补潜力的相关参数，例如：含水层给水度ui，从相关水源地勘察报告、地下水库研究报告中获取；工程限制水位hi1和环境限制水位hi2，参考地质调查结论及本区域相关文献，山前设置为应埋深不大于5m，平原区设置为埋深不大于15m；回补水水量最小流失限定水位hi3，根据本区域水文地质条件分析得出，由于面向水源地回补，不限制地下水井开采，因此可不考虑设置该限制水位。
从而，本评价模型构建完毕，
Figure BDA0002167882170000101
对每个有效调蓄小区进行计算后得到回补潜力Q，对回补潜力值Q进行量化，从而确定回补潜力等级，具体，如图5中图例所示，Q：为800-18000m3时，回补潜力小；为18000-30000m3时回补潜力较小；为30000-41000m3时，回补潜力中等；为41000-52000m3时，回补潜力较大；为52000-63000m3时，回补潜力大。
本发明还提供一种地下水水源地回补潜力的量化评价系统，如图3所示：
获取及分区组件31、用于获取目标地下水水源地的可调蓄空间，并对其进行分区，得到调蓄小区组；以及，获取评价因子：具体的，根据含水层特征对可调蓄空间进行分区，其中，含水层的岩性和厚度具有一致性的区域为一个调蓄小区。
评价启动筛选组件32、用于从获取及分区组件31通过分区得到的调蓄小区组中筛选出第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组后，得到有效调蓄小区组。
回补潜力评定组件33、用于根据构建的评价模型对评价启动筛选组件32筛选出的有效调蓄小区组回补潜力进行计算并量化后，与预设回补潜力等级进行比较，确定目标地下水水源地的回补潜力等级。
其中，可调蓄空间是地下水水源地的地下水位下降范围内所能提供和容纳水资源最大容量时包括的空间范围，评价因子为所述有效调蓄小区的评价因子，评价模型根据各个有效调蓄小区的评价因子构建。
如图4所示，评价启动筛选组件32，包括：
目标地下水水源地影响半径阈值确定单元41，用于计算目标地下水水源地所含群井抽水时叠加形成的最大地下水位下降范围,确定目标地下水水源地的影响半径阈值。
第一待调蓄小区判断单元42，用于对调蓄小区是否在目标地下水水源地的影响半径阈值内进行判断，若在，则当前调蓄小区为第一待调蓄小区，否则结束。
第一待调蓄小区组获取单元43，用于由第一待调蓄小区判断单元42判断完成后，存储第一待调蓄小区判断单元42判断得到的自然数个所述第一待调蓄小区，从而获取第一待调蓄小区组。
评价启动筛选组件32，还包括：
调蓄小区环境地质状况信息获取单元51，用于获取调蓄小区组中各个调蓄小区的环境地质状况信息。
第二待调蓄小区判断单元52，用于所述调蓄小区的基础环境地质状况信息是否满足预设基础环境地质状况信息要求进行判断，若满足，则当前调蓄小区为第二待调蓄小区，否则返回对此调蓄小区继续收集信息。
第二待调蓄小区组获取单元53，用于获取经第二待调蓄小区判断单元52判断的满足信息条件的自然数个第二调蓄小区为第二待调蓄小区组，其中，所述第二待调蓄小区组中的第二待调蓄小区的数量满足预设标准。
有效调蓄小区获取单元61，用于对第一待调蓄小区组获取单元43获取的第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组获取单元53获取的第二待调蓄小区组取交集，交集内的调蓄小区集合为有效调蓄小区组。
本发明技术方案提供了一种地下水水源地回补潜力的量化评价系统，通过获取目标地下水源地的可调蓄空间，并对其进行分区，得到调蓄小区组；判断调蓄小区是否为有效调蓄小区，若是则启动评价。根据构建的评价模型获取目标地下水水源地的回补潜力确定回补潜力等级。
本发明通过对目标地下水源地的可调蓄空间进行分区，根据有效调蓄小区在调蓄小区组占比评估是否对当前地下水源地进行评价。通过评价因子和评价模型对目标地下水源地进行回补潜力评价并获取相应等级。从而提供了能被复制的评价地下水水源的回补潜力的方法，填补了现有技术的空白。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法，其特征在于，所述方法包括：
获取目标地下水水源地的可调蓄空间，并对其进行分区，得到调蓄小区组；
从所述调蓄小区组中筛选出第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组后，得到有效调蓄小区组；
根据构建的评价模型对所述有效调蓄小区组进行计算，获取目标地下水水源地的回补潜力计算值，并分析回补潜力等级，包括，对所述有效调蓄小区组的回补潜力进行计算并将计算结果量化；将量化结果与预设回补潜力等级进行比较，确定所述目标地下水水源地的回补潜力等级；其中，所述可调蓄空间是地下水水源地的地下水位下降范围内所能提供和容纳水资源最大容量时包括的空间范围，所述评价模型是根据各个所述有效调蓄小区的评价因子构建的；
其中，所述评价模型为：
Figure FDA0004035026880000011
其中，ui、himin、hi1、hi2、hi3、hit为评价因子，Q：回补潜力值，Fi：回补区不同有效调蓄小区的可调蓄面积，ui：回补区不同有效调蓄小区的含水层给水度值，himin：回补区有效调蓄小区的地下水水位最大上升阈值，hi1：回补区有效调蓄小区的工程限制水位标高，hi2：回补区有效调蓄小区的环境限制水位标高，hi3：回补区有效调蓄小区的回补水水量最小流失限定水位标高，hit：回补区有效调蓄小区的地下水当前水位标高。
2.根据权利要求1所述的地下水水源地回补潜力的量化评价方法，其特征在于，获取所述目标地下水水源地的可调蓄空间，并对其进行分区，得到调蓄小区组，包括：
根据含水层特征对所述可调蓄空间进行分区；
所述含水层的岩性和厚度具有一致性的区域为一个调蓄小区。
3.根据权利要求2所述的地下水水源地回补潜力的量化评价方法，其特征在于，所述从所述调蓄小区组中筛选出第一待调蓄小区组，包括：
计算所述目标地下水水源地所含群井抽水时叠加形成的最大地下水位下降范围,确定目标地下水水源地的影响半径阈值；
若所述调蓄小区分布在所述影响半径阈值内，则当前调蓄小区为第一待调蓄小区；
对所述调蓄小区组中各所述调蓄小区重复上述步骤后，获得的自然数个所述第一待调蓄小区的集合为所述第一待调蓄小区组。
4.根据权利要求2所述的地下水水源地回补潜力的量化评价方法，其特征在于，所述从所述调蓄小区组中筛选出第二待调蓄小区组，包括：
获取所述调蓄小区组中各个调蓄小区的环境地质状况信息；
若所述调蓄小区的环境地质状况信息满足预设基础环境地质状况信息要求，则当前调蓄小区为第二待调蓄小区，否则返回继续收集信息；
对所述调蓄小区组中各所述调蓄小区计算完成上述信息评估，获得的自然数个第二待调蓄小区的集合为第二待调蓄小区组，其中所述集合中的第二待调蓄小区数量满足预设标准。
5.根据权利要求3或4所述的地下水水源地回补潜力的量化评价方法，其特征在于，所述从所述调蓄小区组中筛选出第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组后，得到有效调蓄小区组，包括：
对所述第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组求交集，交集内的调蓄小区集合为所述有效调蓄小区组。
6.一种地下水水源地回补潜力的量化评价系统，其特征在于，包括：
获取及分区组件，用于获取目标地下水水源地的可调蓄空间，并对其进行分区，得到调蓄小区组，以及，获取评价因子；具体的，根据含水层特征对所述可调蓄空间进行分区，其中，含水层的岩性和厚度具有一致性的区域为一个调蓄小区；
评价启动筛选组件，用于从所述调蓄小区组中筛选出第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组后，得到有效调蓄小区组；
回补潜力评定组件，用于根据构建的评价模型对所述评价启动筛选组件筛选出的所述有效调蓄小区组的回补潜力进行计算并量化后，与预设回补潜力等级进行比较，确定所述目标地下水水源地的回补潜力等级；
其中，所述可调蓄空间是地下水水源地的地下水位下降范围内所能提供和容纳水资源最大容量时包括的空间范围，所述评价因子为所述有效调蓄小区的评价因子，所述评价模型根据各个所述有效调蓄小区的评价因子构建。
7.根据权利要求6所述的地下水水源地回补潜力的量化评价系统，其特征在于，所述评价启动筛选组件，包括：
目标地下水水源地影响半径阈值确定单元，用于计算所述目标地下水水源地所含群井抽水时叠加形成的最大地下水位下降范围,确定目标地下水水源地的影响半径阈值；
第一待调蓄小区判断单元，用于对所述调蓄小区是否在所述目标地下水水源地的影响半径阈值内进行判断，若在，则当前调蓄小区为第一待调蓄小区，否则结束；
第一待调蓄小区组获取单元，用于由所述第一待调蓄小区判断单元判断完成后，存储其判断得到的自然数个所述第一待调蓄小区，从而获取第一待调蓄小区组。
8.根据权利要求6所述的地下水水源地回补潜力的量化评价系统，所述评价启动筛选组件，还包括：
调蓄小区环境地质状况信息获取单元，用于获取所述调蓄小区组中各个调蓄小区的环境地质状况信息；
第二待调蓄小区判断单元，用于对所述调蓄小区的环境地质状况信息是否满足预设基础环境地质状况信息要求进行判断，若满足，则当前调蓄小区为第二待调蓄小区，否则返回继续收集信息；
第二待调蓄小区组获取单元，用于获取经第二待调蓄小区判断单元判断的满足信息条件的自然数个第二调蓄小区为第二待调蓄小区组，其中，所述第二待调蓄小区组中的第二待调蓄小区的数量满足预设标准。
9.根据权利要求6-8任一项所述的地下水水源地回补潜力的量化评价系统，其特征在于，评价启动筛选组件，还包括：
有效调蓄小区组获取单元，用于对所述第一待调蓄小区组获取单元获取的第一待调蓄小区组和第二待调蓄小区组获取单元获取的第二待调蓄小区组取交集，交集内的调蓄小区集合为所述有效调蓄小区组。
CN201910753141.3A 2019-08-15 2019-08-15 一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统 Expired - Fee Related CN110428189B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910753141.3A CN110428189B (zh) 2019-08-15 2019-08-15 一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910753141.3A CN110428189B (zh) 2019-08-15 2019-08-15 一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110428189A CN110428189A (zh) 2019-11-08
CN110428189B true CN110428189B (zh) 2023-04-07

Family

ID=68416370

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910753141.3A Expired - Fee Related CN110428189B (zh) 2019-08-15 2019-08-15 一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110428189B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111915202A (zh) * 2020-08-10 2020-11-10 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 一种典型区地下水适宜回补区划分、监测及回补方式的评价方法
CN111915201A (zh) * 2020-08-10 2020-11-10 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 一种区域地下水适宜回补区分区与等级划分评价方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101603286A (zh) * 2009-07-03 2009-12-16 江西赣粤高速公路股份有限公司 旧路沥青稳定碎石加铺改造方法及其结构
CN103744829A (zh) * 2014-01-02 2014-04-23 环境保护部环境规划院 一种地下水污染防治区划分的方法
CN107563603A (zh) * 2017-08-09 2018-01-09 中国水利水电科学研究院 一种再生水灌溉地下水污染风险评估方法
CN107916708A (zh) * 2016-10-08 2018-04-17 山东省水利勘测设计院 一种雨洪资源利用方法
CN107916646A (zh) * 2016-10-08 2018-04-17 山东省水利勘测设计院 一种雨洪资源挖潜量估算方法
CN109034656A (zh) * 2018-08-21 2018-12-18 北京师范大学 一种地下水脆弱性评价方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101603286A (zh) * 2009-07-03 2009-12-16 江西赣粤高速公路股份有限公司 旧路沥青稳定碎石加铺改造方法及其结构
CN103744829A (zh) * 2014-01-02 2014-04-23 环境保护部环境规划院 一种地下水污染防治区划分的方法
CN107916708A (zh) * 2016-10-08 2018-04-17 山东省水利勘测设计院 一种雨洪资源利用方法
CN107916646A (zh) * 2016-10-08 2018-04-17 山东省水利勘测设计院 一种雨洪资源挖潜量估算方法
CN107563603A (zh) * 2017-08-09 2018-01-09 中国水利水电科学研究院 一种再生水灌溉地下水污染风险评估方法
CN109034656A (zh) * 2018-08-21 2018-12-18 北京师范大学 一种地下水脆弱性评价方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
沧州地区地下水碘分布特征及其成因浅析;张媛静;《地学前缘》;20140731;第21卷(第4期);第60-65页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110428189A (zh) 2019-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chenini et al. Groundwater recharge zone mapping using GIS-based multi-criteria analysis: a case study in Central Tunisia (Maknassy Basin)
Parkes et al. Estimating available salt volume for potential CAES development: A case study using the Northwich Halite of the Cheshire Basin
Sanz et al. Modeling aquifer-river interactions under the influence of groundwater abstraction in the Mancha Oriental System (SE Spain)
Prasad et al. Site suitability analysis of water harvesting structures using remote sensing and GIS–A case study of Pisangan watershed, Ajmer District, Rajasthan
CN110428189B (zh) 一种地下水水源地回补潜力的量化评价方法及系统
CN103306236A (zh) 在地下古河道古冲沟构筑地下水库的方法
CN110188907A (zh) 一种煤矿临时建设用地综合复垦利用方向确定方法
CN101864950B (zh) 连续型致密砂岩气分布的预测方法
CN114357678A (zh) 一种新型区域地下水位监测网优化设计方法
Li et al. Application of TOPSIS water abundance comprehensive evaluation method for karst aquifers in a lead zinc mine, China
Deros et al. Land subsidence susceptibility projection for Palembang slum area by complex MCDM-AHP technique
Mohamed et al. Groundwater modeling as a precursor tool for water resources sustainability in Khatt area, UAE
CN110298473A (zh) 一种超采区地下水库选址及确定调蓄库容的方法
CN116663881B (zh) 基于地下水位的黄土地区城市地质灾害风险评价方法
Aggarwal et al. Estimating regional land subsidence in Mehsana urban block, Gujarat: Effect of groundwater induced aquifer compaction
Karu et al. Mine water as a potential source of energy from underground mined areas in Estonian oil shale deposit
Zhu Management strategy of groundwater resources and recovery of over-extraction drawdown funnel in Huaibei City, China
CN111915201A (zh) 一种区域地下水适宜回补区分区与等级划分评价方法
CN114140027A (zh) 一种关闭煤矿剩余煤炭资源再利用评价方法
Dassanayake et al. Groundwater Flow Modeling and Slope Stability Analysis for Deepening of Mae Moh Open Pit Lignite Mine
Wang et al. Capacity characteristics of the underground water reservoir of an open-pit coalmine: a case study in Baorixile
Maria et al. Artificial recharge as an effort to increse urban water resilience
Rahman et al. Modeling of groundwater resources of Dhaka city
Reynolds et al. Ground‐water flow simulation for management of a regulated aquifer system: A case study in the North Carolina Coastal Plain
Pholgerddee Integration Geo-informatics Technology Application and Geostatistical Analysis for Groundwater Potential Zones Assessment: A Case Study of Chon Buri Province, Thailand

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20230407