一種地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)境科學(xué)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種地下水型飲用水水源地 污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在我國(guó)，近些年來地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)在地下水管 理和保護(hù)方面的作用日益突出，實(shí)現(xiàn)了地下水風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)理論和方法的綜合應(yīng)用，但研究更 多圍繞區(qū)域尺度或城市尺度，而對(duì)于水源地尺度，尤其是大型集中式地下水型飲用水源地， 由于其處于開采狀態(tài)下，地下水水位和水質(zhì)長(zhǎng)期處于的動(dòng)態(tài)變化過程中，對(duì)其進(jìn)行地下水 型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)有助于保障安全供水，研究具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià) 值。
[0003] 現(xiàn)有的地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法包括：
[0004] 1)僅利用地下水本質(zhì)脆弱性評(píng)價(jià)來代表地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)的大?。?[0005] 2)通過耦合地下水固有脆弱性和區(qū)域土地利用狀況來得到地下水型飲用水水源 地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；
[0006] 3)利用地下水固有脆弱性指代地下水污染的可能性，用污染源的危害分級(jí)指代地 下水污染的后果，將二者疊加進(jìn)行地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；
[0007] 4)耦合地下水固有脆弱性和污染源危害等級(jí)的基礎(chǔ)上，再疊加地下水價(jià)值(飲用、 灌溉等不同用途的地下水給予不同的價(jià)值評(píng)價(jià))進(jìn)行地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng) 價(jià)；
[0008] 5)利用地下水固有脆弱性和土地利用狀況指代地下水污染的可能性，利用開采井 的影響范圍與污染源污染物的危害分級(jí)指代地下水污染的后果，二者疊加得到地下水型飲 用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；
[0009] 綜上所述，現(xiàn)有的地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)采用的主要方法是基于地 下水固有脆弱性評(píng)價(jià)，在其基礎(chǔ)上，增加諸如土地利用狀況、污染源分布、污染源危害等級(jí)、 地下水社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值、開采井的集水范圍等相關(guān)指標(biāo)，這些方法適用于空間要素差異性識(shí) 別的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，不能對(duì)時(shí)間層面上的地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法， 以解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的傳統(tǒng)的地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法適用于空間要 素差異性識(shí)別的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，不能對(duì)時(shí)間層面上的地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià) 的問題。
[0011] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng) 價(jià)方法，包括：
[0012] 獲取地下水型飲用水水源地所在區(qū)域地下水固有脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果及污染源危害 等級(jí)；
[0013] 將所述區(qū)域地下水固有脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果和污染源危害等級(jí)進(jìn)行耦合，對(duì)地下水型 飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行初步評(píng)價(jià)；
[0014] 獲取所述區(qū)域地下水中的特征污染物，并基于地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)的 初步評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)所述特征污染物進(jìn)行迀移模擬，完成地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng) 價(jià)。
[0015] 進(jìn)一步地，所述基于地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)的初步評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)所述特征 污染物進(jìn)行迀移模擬，完成地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)包括：
[0016] 在地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)的初步評(píng)價(jià)結(jié)果上，疊加地下水價(jià)值信息對(duì)地 下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行二次評(píng)價(jià)；
[0017] 基于地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)的二次評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)所述特征污染物進(jìn)行迀 移模擬，完成地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。
[0018] 進(jìn)一步地，所述基于地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)的初步評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)所述特征 污染物進(jìn)行迀移模擬，完成地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)包括：
[0019] 獲取開采條件下地下水動(dòng)態(tài)變化信息；
[0020] 將獲取到的開采條件下地下水動(dòng)態(tài)變化信息疊加到地下水型飲用水水源地污染 風(fēng)險(xiǎn)的初步評(píng)價(jià)結(jié)果上，得到開采條件下地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)；
[0021 ]在開采條件下地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)結(jié)果上，疊加地下水價(jià)值信 息對(duì)地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行二次評(píng)價(jià)；
[0022] 基于地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)的二次評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)水源地開采條件下的特 征污染物進(jìn)行迀移模擬，完成地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。
[0023] 進(jìn)一步地，所述獲取地下水型飲用水水源地所在區(qū)域地下水固有脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果 包括：
[0024] 確定地下水型飲用水水源地所在區(qū)域的地下水固有脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)及各個(gè)固有 脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分值及權(quán)重值；
[0025] 根據(jù)各個(gè)固有脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分值及權(quán)重值，得到所述區(qū)域地下水固有脆弱 性的脆弱性指數(shù)；
[0026] 其中，所述固有脆弱性評(píng)價(jià)指標(biāo)包括:地下水位埋深、垂向凈補(bǔ)給量、地形坡度、土 壤介質(zhì)類型、包氣帶粘性土層厚度、含水層滲透系數(shù)、含水層厚度、河網(wǎng)密度、土地利用類 型。
[0027] 進(jìn)一步地，通過迀移模擬模型對(duì)所述特征污染物進(jìn)行迀移模擬，所述迀移模擬模 型為：
[0028]
[0029]
[0030]
[(
[(
[0033]
h表示水頭，Xi表示污染物的i方 向的流動(dòng)距離分量，Xj表示污染物的j方向的流動(dòng)距離分量，t表示時(shí)間，9￡表示流體的達(dá)西 流速，XI表示參考流體的流動(dòng)距離，f 4表示流體的j方向的達(dá)西流速分量，qfQ表示參考流體 的達(dá)西流速，qfi表示流體的i方向的達(dá)西流速分量，C表示污染物的濃度，Pf，Pf。表示流體和 參考流體的密度，S。表示比彈性儲(chǔ)水系數(shù)，Kij表示i j方向的滲透系數(shù)張量分量，ej表示j方 向的重力方向分量，f μ表示粘滯相關(guān)系數(shù)，Qeb表示擴(kuò)展的估計(jì)量，R表示延遲因子，Rd表示減 緩因子，Dij表示i j方向的水動(dòng)力彌散系數(shù)張量分量，<9表示衰減率，ε表示孔隙率，Qx表示X =P時(shí)為源匯項(xiàng)，x = C時(shí)為污染物溶質(zhì)；&表示流體的密度差系數(shù)，&表示流體的擴(kuò)張系數(shù)， C。表示參考濃度，Cs表示最大濃度，pf表示流體的壓力，g表示重力加速度，kij表示ij方向的 滲透率張量分量，yf，yf。表示流體的動(dòng)力粘滯系數(shù)和參考值，Dd表示流體的分子擴(kuò)散系數(shù)， Vfq表示絕對(duì)達(dá)西流體通量，&，βτ表示縱向與橫向彌散度，x(c)表示依賴濃度的吸附函數(shù)。
[0034] 進(jìn)一步地，所述獲取地下水型飲用水水源地所在區(qū)域污染源危害等級(jí)包括：
[0035] 獲取地下水型飲用水水源地所在區(qū)域的污染源，確定污染源評(píng)價(jià)指標(biāo)及各個(gè)污染 源評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分值；
[0036] 根據(jù)所述污染源評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)置權(quán)重矩陣，并分別獲取所述權(quán)重矩陣中各個(gè)污染源 評(píng)價(jià)指標(biāo)的目標(biāo)權(quán)重值；
[0037] 根據(jù)各個(gè)污染源評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分值及目標(biāo)權(quán)重值，得到所述區(qū)域的污染源危害等 級(jí)；
[0038] 將各個(gè)污染源評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分值與相應(yīng)指標(biāo)的目標(biāo)權(quán)重值相乘，得到相應(yīng)指標(biāo)的 危害值；
[0039] 將各個(gè)污染源評(píng)價(jià)指標(biāo)的危害值相加，得到污染源危害等級(jí)。
[0040] 進(jìn)一步地，所述獲取所述權(quán)重矩陣中各個(gè)污染源評(píng)價(jià)指標(biāo)的目標(biāo)權(quán)重值包括：
[0041] 獲取所述權(quán)重矩陣的矩陣值；
[0042] 根據(jù)獲取到的矩陣值，得到各個(gè)污染源評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)重值；
[0043] 對(duì)所述權(quán)重值進(jìn)行驗(yàn)證，得到驗(yàn)證結(jié)果；
[0044] 所述驗(yàn)證結(jié)果顯示驗(yàn)證未通過時(shí)，重新獲取所述權(quán)重矩陣的矩陣值，直至驗(yàn)證結(jié) 果顯示驗(yàn)證通過；
[0045] 所述驗(yàn)證結(jié)果顯示驗(yàn)證通過時(shí)，將所述驗(yàn)證通過的權(quán)重值設(shè)為所述目標(biāo)權(quán)重值。 [0046]進(jìn)一步地，所述將所述區(qū)域地下水固有脆弱性評(píng)價(jià)結(jié)果和污染源危害等級(jí)進(jìn)行耦 合，對(duì)地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行初步評(píng)價(jià)之后包括：
[0047]根據(jù)單因子污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)初步評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證;或，
[0048]根據(jù)單點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)初步評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。
[0049] 進(jìn)一步地，所述根據(jù)單因子污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型對(duì)初步評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證包括：
[0050] 獲取區(qū)域內(nèi)各單點(diǎn)地下水環(huán)境污染程度和各單點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地下水型飲用水水源地 污染風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)；
[0051] 計(jì)算各單點(diǎn)地下水環(huán)境污染程度和各單點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地下水型飲用水水源地污染風(fēng) 險(xiǎn)指數(shù)的相關(guān)系數(shù)P:
[0052]
[0053]式中，N表示樣本數(shù)量，d表示特征污染物濃度排行和地下水型飲用水水源地污染 風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)排行名次差；
[0054]根據(jù)所述相關(guān)系數(shù)P確定地下水型飲用水水源地污染風(fēng)險(xiǎn)初步評(píng)價(jià)結(jié)果的合理 性。
[0055] 進(jìn)一步地，所述根據(jù)單點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)初步評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證包括：
[0056] 獲取單因子污染指數(shù)I，所述
，(^表示某項(xiàng)組分的實(shí)測(cè)濃度，單位為yg/L或 mg/L; CQl表