地下水质分析方法汇编下载

1. 地下水资源评价方法简述

在新建任何一个地下水开发利用工程之前，都必须知道研究区有多少地下水资源，预测工程实施之后地下水均衡状态的变化，判断相关的地质环境和生态环境是否会恶化。回答这些问题就是地下水资源评价的主要任务。地下水资源评价包括水量评价和水质评价两个部分，都要在专门的国家规范指导下进行。

水量评价的目标是确定地下水均衡要素的总量，预测不同开采规模对地下水均衡状态的影响，限定地下水的允许开采量。地下水资源的水量评价一般按以下的步骤来进行。

(1)圈定合理的评价区

根据地表水资源和地下水资源评价一致性的规定，地下水资源的评价也要按照不同级别的江河水系进行流域分区，而不能只限于某个水源工程建筑物的覆盖范围，也不能限于某个特定的含水层，以“影响半径”来圈定评价区往往也是不合理的。目前还存在用行政分区作为评价区的习惯，但这样做只是为某个行政区域的管理者提供参考，其资源数量必须在流域背景下进行合理的划分。

(2)资料收集、补充勘探

对评价区气象、地理、水文、含水层特点、水资源利用水平等现状条件进行调查，收集资料数据。如果现有的资料数据不足或由于年代太老不适应新情况，就需要开展补充勘探，选择适用的测绘遥感技术、地球物理探测技术、地下水钻探和试验技术、同位素示踪技术等。对全部资料进行系统的分析，按照重要程度排列出评价区所有的地下水补给要素和排泄要素，并确定各种要素对应的评价参数，如降水入渗系数及潜水蒸发极限埋深等。

(3)取多年平均数据或典型水文年数据进行现状水均衡分析

计算现状条件下地下水的总补给量和总排泄量，确定当前的水均衡状态。如果评价区地下水的现状是零均衡，那么总补给量或总排泄量都可以作为地下水的资源数量，其单位一般为10⁸m³/a。对于已经存在地下水开采的地区，需要特别注意地下水是否处于负均衡状态。如果地下水向负均衡状态演变，应计算其储存量的年度递减值，即评价地下水存量资源的消耗速率。由于地下水均衡要素都存在一定程度的不确定性，现状水资源的计算也要对结果的精度进行评估，并给出不同保证率下的资源量。

(4)对地下水均衡状态的影响

采用合适的分析模型，按照不同的方案预测新增地下水开发利用工程对地下水均衡状态的影响。根据问题的复杂程度，可以选取经验公式、地下水动力学解析理论、数值模拟等手段进行地下水开采动态预测。随着计算工具的进步，数值模拟越来越成为地下水资源评价的重要方法。但是，使用数值模拟软件并不能代替对地下水分布和运动规律的认识，必须使模型的建立符合评价区含水层的特点和计算精度要求，充分考虑地下水与地表水的相互作用，考虑地下水均衡状态变化后可能导致的参数变化。模型预测的时间可以达到10年或20年，但并没有最长时间的限制，因为10km尺度以上的区域地下水响应时间可以非常长，甚至达到1000年。

(5)确定可开采量

以水资源保护和生态环境保护为约束条件，根据预测结果确定可开采量。地下水开发利用的约束条件在各个地区是不一样的，并且是随着时代的发展而变化的，有些地区要防止河流干涸、泉水断流、湿地退化，有些地区要防止地面沉降、土壤盐渍化、海水入侵，还有些地区要避免含水层被疏干等，应尽可能在分析中考虑周全。新建工程不损害现有地下水开发工程、不损害邻近地区的用水也是重要的约束条件。可开采量就是满足上述综合约束条件的地下水开采规模，其单位一般也是10⁸m³/a。但是，实际可开采量与开采方式(布井位置、布井数量、抽水周期等)也有关系，应在水资源评价报告中加以讨论。

地下水的水质评价目标是确定地下水的化学成分作为饮用水源的适宜性，判断是否受到污染和可能遭受污染的风险。水质评价必须从有代表性的地下水监测孔中提取水样，进行常规水化学分析、污染物检测等调查。对于存在地表水渗漏或灌溉水回归补给的情况，地表水、土壤水的污染程度和地下水接受污染的途径也在调查之列。地面存在的各种点源和面源污染都应该在地下水污染的风险评价中加以考虑。

地下水的水量评价和水质评价应相互结合。如果评价区地下水的矿化度有差异，需要将其按照淡水区、微咸水区、咸水区分别评价水量资源。水量评价的预测模型不仅要计算地下水位的变化，在条件具备的情况下，还可以建立溶质运移模型以便计算地下水矿化度、特定化学组分浓度的变化。

2. 地下水水质现状评价

10.3.1.1 地下水水质评价方法

根据《地下水质量标准》(GB/T14848—2007)(报批稿)采用单指标评价法、全指标综合评价法对地下水质进行评价，通过污染指数法分析不同的地下水组分对地下水质量的影响，确定影响地下水质的主要因素，划分不同质量等级的地下水分布范围，总结地下水质量分布规律^[61～64]。

10.3.1.2 地下水水质分级

按照《地下水质量标准》(GB/T14848—2007)(报批稿)，依据我国地下水质量状况和人体健康基准值，参照生活饮用水、工业、农业等用水水质要求，将地下水质量划分为5类:Ⅰ类:地下水化学组分含量低，适用于各种用途;Ⅱ类:地下水化学组分含量较低，适用于各种用途;Ⅲ类:以生活饮用水卫生标准为依据，主要适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水;Ⅳ类:以农业和工业用水质量要求以及一定水平的人体健康风险为依据。适用于农业和部分工业用水，适当处理后可作为生活饮用水;Ⅴ类:不宜作为生活饮用水，其他用水可根据使用目的选用。

10.3.1.3 评价指标选择

根据《地下水质量标准》(GB/T14848—2007)(报批稿)和《地下水污染调查评价规范》(DD2008-01)的有关技术要求，确定参评指标47项，其中常规24项，非常规指标23项(表10.27)。

表10.27 地下水水质评价指标分类表

10.3.1.4 评价数据选择

为了客观反映本区地下水质量，避免典型场地样品对地下水质量评价的影响，水样采集根据研究区域历年的地下水水质特点及地下水污染源分布特征，系统布置了水样采集点。经过筛选确定参与区域地下水质量评价样品为31组，其中潜水层地下水25组，承压层地下水6组(图10.26)。

图10.26 研究区水样采集点分布图

10.3.1.5 地下水水质评价结果及分析

(1)单指标评价

根据地下水水质分析资料，利用单指标评价法进行地下水水质评价，其结果见表10.28。

表10.28 单指标地下水水质评价结果统计表

续表

根据表10.28可知，潜水水质大部分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类，Ⅳ、Ⅴ类水质的指标为总硬度、溶解性总固体、耗氧量、F^-、

、

、

，所占的比例较少。承压水水质都基本是Ⅰ类水，Ⅱ类水质指标是总硬度、溶解性总固体、

及

(图10.27)。

图10.27 潜水层地下水水质单指标评价结果统计直方图

下面对潜水层地下水在五类水质中分布较广泛的总硬度、溶解性总固体、耗氧量、F^-、

、

、

等指标的评价结果进行分析。

1)总硬度。根据地下水单指标总硬度评价结果，Ⅰ类水质2个、占8%，Ⅱ类水11个、占44%，Ⅲ类水6个、占24%，Ⅳ类水4个、占16%，Ⅴ类水2个、占8%(图10.28)。

图10.28 潜水层地下水单指标(总硬度)水质评价统计图

Ⅰ类水主要分布在新庄子乡，Ⅱ类、Ⅲ类水在研究区内广泛分布，Ⅳ类水分布在还乡河沿岸的七树庄镇和白官屯一带，Ⅴ类水在研究区内的三女河乡(图10.29)。

图10.29 潜水层地下水单指标(总硬度)水质评价分布图

2)溶解性总固体(TDS)。根据地下水单指标溶解性总固体评价结果，Ⅰ类水质5个、占20%，Ⅱ类水8个、占32%，Ⅲ类水8个、占32%，Ⅳ类水3个、占12%，Ⅴ类水1个、占4%(图10.30)。

图10.30 潜水层地下水单指标(溶解性总固体)水质评价统计图

Ⅰ类水主要集中在新庄子乡和七树庄镇一带，Ⅱ类水在石各庄镇附近分布、Ⅲ类水在还乡河流域地带分布，Ⅳ类水分布在白官屯镇和三女河乡，Ⅴ类水在白官屯有出现(图10.31)。

图10.31 潜水层地下水单指标(溶解性总固体)水质评价分布图

3)耗氧量。根据地下水单指标耗氧量评价结果，Ⅰ类水质15个、占60%，Ⅱ类水3个、占12%，Ⅲ类水5个、占20%，Ⅳ类水2个、占8%，Ⅴ类水无(图10.32)。

图10.32 潜水层地下水单指标(耗氧量)水质评价统计图

Ⅰ类水主要集中在燕子河乡、石各庄镇和七树庄镇一带，Ⅱ类水在白官屯镇西北部出现、Ⅲ类水在还乡河流域地带分布，Ⅳ类水分布在白官屯镇和三女河乡出现，Ⅴ类水无出现(图10.33)。

图10.33 潜水层地下水单指标(耗氧量)水质评价分布图

4)氟化物。根据地下水单指标氟化物评价结果，Ⅰ类水质5个、占20%，Ⅱ类水16个、占64%，Ⅲ类水3个、占12%，Ⅳ类水1个、占4%，Ⅴ类水无(图10.34)。

图10.34 潜水层地下水单指标(氟化物)水质评价统计图

研究区Ⅰ类地下水分布在七树庄镇和新庄子乡一带，Ⅱ类水研究区内广泛分布，Ⅲ类水在白官屯镇分布，Ⅳ类水在三女河乡有一个显示点(图10.35)。

图10.35 潜水层地下水单指标(氟化物)水质评价分布图

5)硝酸盐。根据地下水单指标硝酸盐评价结果，Ⅰ类水质无，Ⅱ类水1个、占4%，Ⅲ类水17个、占68%，Ⅳ类水2个、占8%，Ⅴ类水5个、占20%(图10.36)。

图10.36 潜水层地下水单指标(硝酸盐)水质评价统计图

研究区Ⅲ类地下水广泛分布，在三女河乡和白官屯镇出现Ⅴ类地下水分布(图10.37)。

图10.37 潜水层地下水单指标(硝酸盐)水质评价分布图

6)铵盐。根据地下水单指标硝酸盐评价结果，Ⅰ类水质5个、占20%，Ⅱ类水2个、占8%，Ⅲ类水13个、占52%，Ⅳ类水4个、占16%，Ⅴ类水1个、占4%(图10.38)。

图10.38 潜水层地下水单指标(铵盐)水质评价统计图

Ⅰ类水主要集中在新庄子镇和七树庄镇一带，Ⅱ类水在石各庄镇东北部出现、Ⅲ类水在研究区内广泛分布，Ⅳ类水分布在白官屯镇南部和三女河乡北部出现，Ⅴ类水在白官屯镇出现(图10.39)。

图10.39 潜水层地下水单指标(铵盐)水质评价分布图

7)亚硝酸盐。根据地下水单指标硝酸盐评价结果，Ⅰ类水质7个、占28%，Ⅱ类水14个、占56%，Ⅲ类水3个、占12%，Ⅳ类水无，Ⅴ类水1个、占4%(图10.40)。

图10.40 潜水层地下水单指标(亚硝酸盐)水质评价统计图

研究区内Ⅰ类地下水在七树庄镇和新庄子乡分布，Ⅱ类地下水广泛分布，Ⅲ类地下水在三女河乡出现，在白官屯镇有一个Ⅴ类地下水出现(图10.41)。

图10.41 潜水层地下水单指标(亚硝酸盐)水质评价分布图

(2)全指标综合评价。在地下水单指标质量评价的基础上，按照从劣不从优的原则，进行地下水全指标综合质量评价。根据评价结果可知，潜水层地下水以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类水质分布，承压层地下水为Ⅲ类水。其中在参评的25个浅层地下水样品中，Ⅲ类地下水14个、占56%，Ⅳ类地下水5个、占20%，Ⅴ类地下水6个、占24%。地下水水质评价及统计结果见表10.29。

表10.29 地下水水质综合评价结果统计表

潜水层Ⅲ类地下水主要分布在研究区的南北两端，南部为石各庄镇和新庄子乡一带，北部在七树庄镇北边;Ⅳ类地下水分布在燕子河和白官屯镇地带;Ⅴ类地下水分布在七树庄镇和白官屯镇的还乡河沿岸地带。承压层Ⅲ类地下水在区内广泛分布。研究区地下水水质类别分布见图4.42。

图10.42 地下水全指标综合评价分布图

10.3.1.6 地下水质影响指标分析

地下水水质受自然和人为因素的影响，不同指标对地下水水质的影响程度和人体健康的危害程度不同所以现将地下水水质评价指标分为天然因素、人为因素(表10.30)。

表10.30 地下水水质影响因素分类表

根据地下水水质分析资料，按照天然因素、人为因素指标分类，分别进行地下水水质评价(表10.31)。

表10.31 地下水水质天然、人为因素指标评价统计表

从表10.31中可知，仅考虑天然因素指标进行地下水水质评价时，Ⅰ-Ⅲ类地下水为17个、占55%，Ⅳ类地下水为9个、占29%，Ⅴ类地下水为5个、占16%;仅考虑人为因素指标进行地下水水质评价时，Ⅰ-Ⅲ类地下水为22个、占71%，Ⅳ类地下水为5个、占16%，Ⅴ类地下水为4个、占13%;通过对比，考虑天然因素比考虑人为因素指标进行评价时，Ⅰ-Ⅲ类地下水所占比例减少16%，Ⅳ类地下水所占比例增加13%，Ⅴ类地下水所占比例增加3%(图10.43)。

图10.43 地下水水质天然、人为因素指标评价对比图

由此可知，天然因素指标是影响地下水水质的主要因素，它对Ⅳ类地下水的影响尤为突出，对承压含水层比潜水层的地下水影响更加明显。

3. 有什么方法比较简单准确检测地下水质的等级

水质检测是水家装之前的必备工作之一,它很大程度上决定了您需要什么水家装设备.一般水质检测都是由专业的水质检测人员来完成的,在您没有请专业公司来安装前,您也可以自己来检测下自家的水质情况,不是很难的. 同时也可以确定下大概需要什么类型功能的水处理设备,做好水家装预算.
1.看:用透明度较高的玻璃被接满一杯水,对着光线看有无悬浮在水中的细微物质?静置三小时,然后观察杯底是否有沉淀物?如果有,说明水中悬浮杂质严重超标；必须使用净水器进行终端处理
2.闻:用玻璃杯距离水龙头尽量远一点接一杯水,然后用鼻子闻一闻,是否有漂白粉（氯气）的味道?如果能闻到漂白粉（氯气）的味道,说明自来水中余氯超标！也必须使用净水器进行终端处理;
3.尝:热喝白开水,有无有漂白粉（氯气）的味道,如果能闻到漂白粉（氯气）的味道,说明自来水中余氯超标！也必须使用净水器进行终端处理;
4.观:用自来水泡茶,隔夜后观察茶水是否变黑?如果茶水变黑,说明自来水中含铁、锰严重超标,应选用装有除铁、锰滤芯的净水器进行终端处理
5.品:品尝白开水,口感有无涩涩的感觉?如有,说明水的硬度过高,应选用装有离子交换树脂的软化滤芯的净水器进行处理,处理后的水口感会更甘甜
6.查:检查家里的热水器、开水壶,内壁有无结一层黄垢?如果有,也说明水的硬度过高,（钙、镁盐含量过高）,也应尽早使用软化净水器进行软化处理！注意:硬度过高的水很容易造成热水器管道结垢,因热交换不良而爆管；长期饮用硬度过高的水容易使人得各种结石病.
一般的水质问题都可以通过上面的步骤检测出来,当然,当您确定您家的水质情况确实需要安装水处理设备才能保证健康用水的话,您就必须要请专业的水质检测技术人员来进行检定了.
许多水质问题可以由专业的水质检测技术人员做简单的家庭拜访即可发现,这些水质检测技术人员经过严格的训练,只要随身行的仪器、试剂或试纸协助,便可检验出水质之各项污染程度而提议解决方案最普遍的居家水质测试项目有:硬度（测试单位为GPG）,含铁量（测试单位为PPM）,酸度（测试单位为PH值）,含氯量、硝酸盐含量及总溶解物质（测试单位为PPM）.

4. 地下水水量水质可行性分析

10.4.2.1 地下水水量可行性分析

水量均衡法计算结果与模型预测结果均表明:在2011年地下水开采条件下，地下水系统处于负均衡状态，2020年研究区潜水地下水位下降2m左右;在以2011年的基础上，以农业开采量减少10%，工业及生活开采量增加20%开采，地下水系统处于负均衡状态， 2020年研究区潜水地下水位下降3m左右;增加5万m³/d的后备水源地开采后，地下水系统呈负均衡状态，地下水位将持续下降，将形成水位降落漏斗，预测2020年中心水位下降约5m。

研究区域地下水主要是使用于农业灌溉、工业及生活用水，增加开采势必引起地下水位下降，但由预测可知2020年末的地下水位最大降深不超过6m，水位埋深在农用井所开采要求的深度内，对农业用水影响较小，不会对周边地下水开采产生不良影响。由此而论，以5万m³/d的开采量建立后备水源地在10年之内是可行的。

地下水容积储存量计算结果表明，本区50m深度内的储存量为16.4215亿m³，是2011年地下水年消耗总量(1.0228亿m³/d)的16倍，就是说不会出现因连续几个枯水年而无水可采的局面。这也说明建立后备水源地是可行的。

10.4.2.2 地下水水质可行性分析

在地下水水质评价中，通过单指标评价和全指标综合评价分析，丰润区石各庄镇一带为Ⅰ-Ⅲ类水分布，以Ⅲ类水HCO₃-Ca·Mg型为主，水质符合《地下水质量标准》(GB/T14848—2007)中集中式生活饮用水水源及工农业用水开采要求，所以建立后备水源地是可行的。

5. 地下水水质评价与预测

一、地下水水质评价

地下水水质评价是地下水资源评价的重要组成部分，只有水质符合要求的地下水才是可以利用的地下水资源。地下水水质评价的核心是评价模型的建立和运行。地下水水质评价的方法很多，大体可分为以下几类：综合指数法、模糊数学法、灰色系统法、物元分析法、人工神经网络评价法等。不同的评价方法各有所长，每一种方法均有一定的适用条件，为了获得较为准确的评价结果，系统提供了目前应用较广的水质指数评价、模糊综合评判和人工神经网络评价三种方法进行计算与比较，并结合GIS技术得到地下水水质的空间变化规律。

（一）指数评价法

该评价方法以我国现行的《地下水质量标准》（GB/T14848—93）为依据，包括单项评价和综合评价法，单项评价采用单因子评价法，按《地下水质量标准》所列分类指标，划分为五类，不同类别标准相同时，从优不从劣。综合评价法按下式计算综合评价分值F。

松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价

式中：F为各单项组分评分值F_i的平均值；F_max为单项组分评价分值F_i中的最大值；n为参评项数。

该评价方法的优点是数学过程简捷、运算方便、物理概念清晰，存在的问题是描述环境质量的非连续性和过于突出最大污染因子的作用。

（二）模糊综合评价法

应用模糊数学对水质进行综合评价的基本思想是：由实测值建立各因子指标对各级标准的隶属度集，形成隶属度矩阵，再把因子的权重集与隶属度矩阵相乘，得到模糊积，获得一个综合评判集。综合评判集表征水质对各级标准水质的隶属程度，反映了综合水质级别的模糊性。从理论上讲，模糊综合评价法由于体现了水体环境中客观存在的模糊性和不确定性，符合客观规律，合理性更强。但评价过程较复杂，需要解决好权重的合理分配。该方法的评价过程为：

1.计算评价因子隶属度

用线形隶属函数确定各评价因子对各级水的隶属度的计算公式如下：

j=1级水时：

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j=2,3,4级水时：

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j=5级水时：

松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价

式中：Y为各因子分别属于各级水的隶属度；X 为各因子的实测浓度；S_i,j,S_i,j+1,S_i,j-1为评价因子的各级水质标准。

2.模糊关系R矩阵

通过隶属函数的计算，求出单项指标对于各级别水的隶属度，得到矩阵R:

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3.评价因子权重的计算

权重就是各评价因子对总体污染物影响程度的贡献及对人体影响效应的比重。对某种污染物浓度的分级标准S_i可以取其各级标准平均值：Si＝∑ S_j/m，对于某些在水中含量越高表明水质愈差的评价因子，其权重公式为：W_i= X_i/S_i；对于某些在水中含量越高表明水质愈好的评价因子，其权重公式为：W_i= S_i/X_i。

应用该方法时，对各项水质指标（或组分）目前常用的权重处理方法作了适当改进，即在确定各项水质指标（组分）的权重（W_i）时，除考虑某一组分的超标程度外，同时考虑了该项组分对人体健康的危害程度。对人体健康危害相对较小的常规组分及TDS、硬度和铁（锰）等，在常规方法获得的相对权值基础上，乘以“0.6”的修正系数；而对人体健康危害较大的组分（如氟、氨、硝酸根、亚硝酸根、磷及汞、铬、酚等）则乘以“1.0”系数。然后再用修正后的相对权重进行归一化的权重计算。这种做法减少了对人体危害性较小组分在决定水质级别中的作用，更符合本区当前各质量级别地下水的使用现状。

权重进行归一化处理公式为：－_iW=W_i/∑W_i，∑W_i=1，从而得到权重矩阵A，它是一行n列矩阵（n为参加评判的因子数）。

4.综合评价

模糊数学综合评价是通过模糊关系矩阵R 和权重矩阵A 的复合运算而进行的评价。实际是对各项评价因子进行加和合成，用数学式表示为：B=A·R。

其中B是以隶属度表示的水质级别模糊评价向量（行矩阵），由模糊矩阵R 和A 的复合运算得到，系统采用相乘求和的算法进行运算。

（三）BP神经网络评价法

人工神经网络是一种由大量处理单元组成的非线性自适应的动力学系统，具有学习、联想、容错和抗干扰功能。应用人工神经网络评价水质，首先将水质标准作为“学习样本”，经过自适应、自组织的多次训练后，网络具有了对学习样本的记忆能力，然后将实测资料输入网络系统，由已掌握知识信息的网络对它们进行评价。传统的神经网络方法都是对所有评价因子以同样的标准进行处理，体现不出各评价因子对环境和人体影响的差异，而且往往因为某个评价因子的数值过大而导致总体的评价水质较差。因此，从实用的角度，在传统神经网络模拟地下水水质评价因子与地下水水质级别间的非线性关系的基础上，对评价因子进行了分组，进行水质评价。

1.BP神经网络模型概述

地下水环境质量评价所采用的神经网络的拓扑结果如图13—2所示。它是由一个输入层、一个隐层和一个输出层构成的三层网络结构。输入层接受外界信息，输出层则对输入信息进行判别和决策；隐层用来储存知识。层与层之间的神经元（节点）单方向互联，其联接程度用权值表示，并通过学习来调节其值。该神经网络在学习过程中由正向传播和反向传播两部分组成。正向传播是数据由输入层经隐层处理传向输出层；反向传播是误差信号从输出层向输入层传播并沿途调整各层联接权值和各层神经元的阈值，以使误差信号不断减小，通常采用Sigmoid函数作为神经元的激发函数。Sigmoid函数为：

图13—2 网络模型结构示意图

如果正向传播的输出与给定的期望输出模式有较大的误差而不满足精度要求的时候，就转入误差反向传播过程，将误差沿原来的联接通路返回，通过修改各层神经元的联系权和阈值使误差减小，然后再转向正向传播过程，随着模式正向传播和误差反向传播的反复交替，网络得到了记忆训练，当网络的全局误差小于给定值后，训练终止，即可得到收敛的网络和相应稳定的权值和阈值。利用这个收敛的网络可以完成实际的模式识别任务。

2.教师样本以及模型各层节点数目的确定

依据GB/T14848—93，地下水质量分类标准的Ⅳ类与Ⅴ类水标准的界值是同一数值，该标准规定小于等于该值为Ⅳ类水，大于该值为Ⅴ类水。而水环境质量标准的划分一般都是指一个浓度区间。为了符合评价的要求，按照一些文章提出的方法来确定分级代表值：Ⅰ类水的标准界值作为Ⅰ类水的分级代表值，Ⅱ类水的分级代表值为Ⅰ类水和Ⅱ类水标准界值的中值，其余依次类推，将Ⅴ类水（Ⅳ类）的界值作为Ⅴ类水的分级代表值。具体见表13—1。

表13—1 BP神经网络的教师样本

续表

输入层节点数为监测指标的数目，输出层节点数为1，当预定误差为0.001、学习效率取0.5时，经过反复试验计算，确定隐层数为30时，网络的收敛效果较好。

3.水质评价BP模型建立时样本数据处理

为消除各监测指标特征之间由于量纲的不同及监测数值大小的差异对计算过程的影响，需对原始数据做规范化处理，选用下述方法，效果较好。

松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价

式中：

为第k样本的第i个输入值；x_i,max和x_i,min分别为第i个水质指标的最大值和最小值。

另外，为了消除极值的影响，如果污染水质指标达到Ⅴ类，输入时就按Ⅴ类水的下限输入；对于某些小于一类水标准上限浓度1/10的监测数据，输入时就按一类标准上限的1/10输入。

4.运行BP神经网络评价程序

鉴于VB.net写成的神经网络算法运行速度过慢，同时经过实践，用C^+＋写成的神经网络运算速度相对比较快，所以采用混合编程的方法。用C^+＋写成神经网络程序，然后在VB.net下调用C^+＋程序进行评价。但是为了达到程序运行美观，让C^+＋程序在后台运行，从而兼具了VB.net界面可视化和DOS程序运行速度快的优势。

二、地下水水质预测

进行地下水污染预警，要充分运用各种专家的知识经验和有效的模型预测手段，在过去地下水环境及其演化趋势的基础上，预计未来可能发生的环境影响，综合考虑地下水环境的自然属性，判别地下水环境质量状况。在系统中是利用已知多年地下水水质观测资料来推算近期地下水水质的动态变化情况。系统提供了两种预测方法，即时间序列分析与灰色预测。

（一）时间序列分析

地下水水质动态的时间序列分析方法的基本思想是认为地下水水质在随时间变化的过程中，任一时刻的变化和前期要素的变化有关，利用这种关系建立适当的模型来描述它们变化的规律性，然后利用所建立的模型做出地下水动态未来时刻的预报值估计。用时间序列分析的方法，可以建立多种用于预报的随机模型，本系统采用指数平滑法进行预测。指数平滑的原理为：当利用过去观测值的加权平均来预测未来的观测值时（这个过程称为平滑），离得越近的观测值要给以更大的权。而“指数”意味着：按照已有观测值“老”的程度，其上的权数按指数速度递减。

指数平滑法具有计算比较简单，对实际变化比较灵敏，在预测时所需的观测值不多等特点。这种方法在整个预测过程中，始终不断地用预测误差来纠正预测值。基本思路是首先对原始数据（监测值）作处理，处理后的数据称作“平滑值”。给定一个权系数α（平滑常数），则平滑值由下式得到：

S_t＝α·X_p＋（1—α）·X_t

式中：S_t为平滑值；X_p为新数据；X_t为老数据。

上式表明所求得的平滑值是新老数据的加权组合。计算时，数据处理按几级分几次作，常记

、

、

分别为t时刻的第1次、第2次、第3次的平滑值。对经过处理的数据（平滑值）再作适当计算可构成以下非线性预测模型：

Y_t+T=a_t+b_t·T＋c·_tT²

式中：Y_t＋T为t+T时刻预测值；T为以t为起点向未来伸展时刻（t以后模型外推时间）；a_t、b_t、c_t为模型参数，分别代表t时刻的期望值、线性增量、抛物线增量。

其中：

松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价

计算时所使用的原始数据（监测值）为X₁、X₂、X₃……。

为加工后的数据，即t时刻第j次的平滑值。各次平滑后为：

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计算中应注意的问题：

（1）系数a的大小，关系到计算的合理性，一般a由经验确定，通常当变化趋势平衡时，实际值的变化仅受偶然因素的影响，可取小的a值加权；变动不稳定，实际值的变动还受偶然因素之外的变动的影响，则可取较大的a值加权。a值的取值范围为0～1，即0≤a≤1，当a值接近于零时，表示对过去的实际值作最小的加权，a值接近于1时，表示对现在实际值作最大加权。计算时可参考以下取值原则：

当变量的时间变动较为显着，宜取较大的a值（a=0.3～0.5），以使近期数据在指数平滑法中发挥较大作用。

当时间序列趋势较稳定，宜取小的a值（a=0.05～0.2），使各个统计值在指数平滑中具有大小相近的权数。

当时间序列趋势有较缓的变化时，a可取值0.1～0.4。

（2）后一级平滑值

是通过前一级平滑值

算出的。然而，当t=0时，无前一级平滑值。因此各级初始平滑值

一般凭经验给出，多采用与其他实际数据比较接近的值或观测序列中的第一个值。

（二）灰色预测

1982年我国学者邓聚龙教授提出了灰色系统理论，它把一般系统论、信息论、控制论的观点和方法延伸到社会、经济、生态等抽象系统，并结合数学方法，发展成为一套解决信息不完备系统即灰色系统的理论和方法。它可以利用连续的灰色微分模型，对系统的发展变化进行全面的观察分析，并做出预测。灰色系统是指信息不完全、不充分的系统。灰色系统理论中GM（1,1）模型，代表1个变量的一阶微方方程，它既是一种动态的数学模型，又是一种连续的数学函数。其根据关联度收敛原理、生成数、灰导数和灰微方程等论据和方法来建模。建模技巧是利用量化方法将杂乱无章的原始数据列，通过累加生成处理，使之变成有规律的原始数据列，利用生成后的数据列建模，在预测时再通过还原检验其误差。

鉴于地下水质动态变化的复杂性，受诸多因素制约，具有很大的不确定，其实质上就是一个处于动态变化之中的灰色系统，因此可用GM（1,1）建模，建立模型的基本步骤如下：

第1步：对数据序列作一次累加生成，得到：

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第2步：构造累加矩阵B与常数项向量YN，即

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第3步：用最小二乘法解灰参数：

第4步：将灰参数代入时间函数：

第5步：对

（1）求导还原得到：

第6步：计算

与

之差

及相对误差e（t）

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第7步：误差校正，以

为原始数据再进行一次灰色预测。

对呈增长趋势的变化过程，用GM（1,1）都能得到较好的精确度，但有时遇到的变化过程较差的增长趋势，用一次GM（1,1）得不到满意的精确度，此时为了得到更好的精确度，常对其进行误差校正，这就是常说的GM（1,1）改进模型。模型的精确度可通过已知的前n个历史数据与其相应的n个预测数据比较，若精确度较好，则直接预测下一个未知数据。否则，要进行修正。

为了提高GM（1,1）模型的精度，可采用残差GM（1,1）模型来进行模型的修正，残差修正模型可以是生成模型，也可以是还原模型。

还原模型的相应数列为：

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残差

为：

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是下述模型的数据：

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若通过残差

建立的GM（1,1）为：

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则

的导数为：

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修正后的模型为：

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6. 有关水资源的保护或写水资源现状的书籍

水资源开发管理及监测保护标准实务全书》

书籍目录

第一篇 水资源、水质监测最新标准规范
一、大坝安全自动监测系统设备基本技术条件 SL268-2001 *
二、水中有机物分析方法 痕量硝基苯类化合物的测定 树脂吸附／气相色谱法
SL／T273．1-2001
三、水质 总硒的测定 铁(Ⅱ)--邻菲?��浣臃止夤舛确?SL／T272-2001
四、水质总汞的测定 硼氢化钾还原冷原子吸收分光光度法 SL／T271-2001
第二篇 水资源开发利用实务
第一章 水资源及其特点
第二章 资源分类
第三章 水资源量
第四章 水资源总量
第五章 地下水资源量
第六章 水资源系统分析
第七章 水资源供需分析
第八章 关于解决水资源供需矛盾的需求
第九章 中国水资源开发利用经过
第十章 水资源开发利用综合评价
第十一章 水资源开发利用
第十二章 重点地区水资源利用
第十三章 水能资源开发
第三篇 水资源管理实务
第一章 水法水行政管理
第二章 水行政执法
第三章 水资源管理

第四章 地下水资源管理
第五章 河道管理
第六章 农业节水灌溉规划
第七章 防汛与除涝
第八章 水资源管理行政执法
第四篇 水资源保护实务
第一章 概述
第二章 水环境现状调查
第三章 水污染现状评价
第四章 水资源保护规划基本资料
第五章 水土保持
第六章 水资源质量保护
第七章 污染物排放总量控制规划
第八章 饮用水水源地保护规划
第九章 地下水资源保护规划
第十章 水资源保护对策措施
第十一章 水资源保护管理信息系统
第五篇 水资源监测实务
第一章 水情自动测报
第二章 水环境质量预测
第三章 地下水资源监测
第六篇 水质监测实务
第一章 概述
第二章 水质监测站网规划
第三章 水质监测分析新技术
第七篇 水质监测分析方法标准汇编
第一章 国家标准
第二章 行业标准
第三章 水质标准
第四章 水污染物排放标准 《水资源开发管理及监测保护标准实务全书》

7. 求地质类的有用的资料，我是新人

地质类书籍太多。最有用的就是规范了。
刚好正在整理目录，还不全，你就按照这个目录去收集吧。
1．固体矿产地质勘查规范总则(GB／T13908-2002)
2．固体矿产资源／储量分类(GB／T17766-1999)
3．大洋金属结核矿产勘查规程(GB／T17229-1998)
4．铁、锰、铬矿地质勘查规范(DZ／T0200-2002)
5．钨、锡、汞锑矿地质勘查规范(DZ／T0201—2002)
6．铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范(DZ／T0214-2002)
7．铝土矿、冶金菱镁矿地质勘查规范(DZ／T0202-2002)
8．岩金矿地质勘查规范(DZ／T0205-2002)
9．砂矿(金属矿产)地质勘查规范(DZ／T0208-2002)
10．稀有金属矿产地质勘查规范(DZ／T0203-2002)
11．稀土矿产地质勘查规范(DZ／T0204-2002)
12．铀矿地质勘查规范(DZ／T0199-2002)
13．煤、泥炭地质勘查规范(DZ／T0215-2002)
14．磷矿地质勘查规范(DZ／T0209-2002)
15．硫铁矿地质勘查规范(DZ／T0210-2002)
16．玻璃硅质原料饰面石材石膏温石棉硅灰石滑石石墨矿产地质勘查规范(DZ/T0207－2002)
17．高岭土、膨润土、耐火粘土矿产地质勘查规范（DZ/T0206－2002）
18．重晶石、毒重石、萤石、硼矿地质勘查规范（DZ/T0211－2002）
19．固体矿产勘查档案立卷归档规则(DZ／T0222-2004)
20．岩矿分析试样制备规程(DZ013013-1994)
21．固体矿产勘查原始地质编录规定(DZ／T 0078- 1993)
22．固体矿产勘查报告 地质资料综合整理、综合研究规定（DZ/T 0079-1993）
23．固体矿产勘查报告格式规定（DZ/T 0131-1994）
24．固体矿产勘查/矿山闭坑地质报告编写规范（DZ/T0033-2002D）
25．《地质矿产勘查测量规范》GB／T 18341-2001
26．矿产资源工业要求手册（2010地质出版社）
27．原始地质资料立卷归档规则（DA/T 41-2008）
28．火成岩岩石分类和命名方案(GB／T17412．1—1998)
29．沉积岩岩石分类和命名方案(GB／T17412．2-1998)
30．变质岩岩石分类和命名方案(GB／T17412．3-1998)
31．区域地质及矿区地质图清绘规程(DZ／T0156—1995)
32．区域地质调查总则(1：50000)(DZ／T0001-1991)
33．1：250000区域地质调查技术要求(DZ/T0246-2006)
34．固体矿产预查暂行规定(DD2000-01)
35．地球化学普查规范（比例尺1：5万）(DZ/T0011－91)
36．区域地球化学勘查规范（比例尺1：20万）(DZ/T0167－1995)
37．土壤地球化学测量规范(DZ/T0145－94)
38．地面高精度磁测技术规程(DZ/T0071－93)
39．物化探工程测量规范(DZ/T0153-95)
40．地球化学勘查术语（GB/T14496-93）
41．地球化学勘查图图式图例及用色标准（DZ/T0075-93）
42．原地质矿产部-90物化探异常查证要求
43．地球化学调查野外验收要求 中国地质调查局 2000
44．地球化学调查原始资料检查暂行规定 中国地质调查局 2000
45．化探次生晕普查技术规程——1992内部标准
46．地质勘查坑探规程(DZ0141－94)
47．地质岩心钻探规程(DZ／T 0227- 2010)
48．地质勘查钻探岩矿心管理通则(DZ／T 0032- 1992)
49．《钻探、井、槽探操作规程》(YS 5208- 2000)
50．水文地质钻探规程(DZ/T 0148-94)
51．水质分析方法标准(GB 7466-7494-87)
52．水文测井工作规范(DZ/T 0181-97
53．岩石矿物分析(DZC 20-4)
54．土工试验方法标准(GBJ 123-88)
55．土工试验规程(DZC 20-6)
56．区域水文地质工程地质环境地质综合勘查规范(比例尺1:50000)（GB/T 14158-93）
57．城市环境水文地质工作规范（DZ 55-1987）
58．城镇及工矿供水水文地质勘察规范（DZ 44-1986）
59．供水水文地质勘察规范（GB 50027-2001）
60．工程地质钻探规程（DZ/T 0017-1991）
61．饮用水分析按国家生活饮用水卫生标准（GB/5749-85）
62．空间数据库工作指南 中国地质调查局修订
63．数字化地质图图层及属性文件格式
64．中国地质调查局地质调查项目管理制度汇编
65．地热资源地质勘查规范（GB11615-89）
66．天然矿泉水地质勘探规范（GB/T13727-92）
67．区域环境地质勘查遥感技术规程（1:50000）（DZ/T0190-199）
68．工程地质调查规范（1:10万—1:20万）（ZBD14002-89）
69．工程地质调查规范（1:2.5万—1:5万）（ZBD14003-89）
70．土壤分类分级标准（SL190—96）
71．县（市）区域水文地质调查基本要求（原地矿部）
72．县（市）地质灾害调查与区划基本要求（国土资源部）
73．综合水文地质图图例及色标（GB/T14538-93）
74．综合工程地质图图例及色标（GB/T12328-90）
75．地表水环境质量标准（GB3838-2002）
76．地下水质量标准（GB/T14848-93）
77．土壤环境质量标准（GB15618-1995）
78．生活饮用水卫生标准（GB5749-85）
79．矿区水文地质工程地质勘探规范（GB12719-91）
80．地下水质检验方法、水样的采集和保存（DZ/T0063.2-93）
81．水文地质钻孔数据文件格式(DZ/T0124-94)
82．水文测井工作规范（DZ/T0181-199）
83．饮用天然矿泉（GB8537-95）

8. 地下水质量评价方法

1.单项评价

单项组分评价按表9-17所列标准分类指标，划分为五类。不同类别标准值相同时，从优不从劣，例如挥发性酚类Ⅰ、Ⅱ类标准值均为0.001mg/L，若水质分析结果为0.001mg/L，应定为Ⅰ类，而不定为Ⅱ类。

2.综合评价

目前，对地下水质量综合评价，一般采用加附注的评分法（简称附注评分法）。本方法是我国《地下水质量标准》（GB/T14848-93）中规定的对地下水质量状况进行评价的方法。具体方法简介如下：

（1）参加评分的项目应不少于该标准规定的监测项目（表9-17），但不包括细菌学指标。即主要参评项目为：pH、氨氮、硝酸盐、亚硝酸盐、氰化物、砷、汞、铬（六价）、总硬度、铅、氟、镉、铁、锰、溶解性总固体、高锰酸盐指数、硫酸盐、氯化物等，以及反应本地区主要水质问题的其他项目。参评项目应有代表性。

（2）首先进行各单项组分评价。据表9-17，确定所属质量类别（级别）。不同类别标准相同时，从优不从劣，如挥发性酚类Ⅰ、Ⅱ标准值均为0.001mg/L，若水质分析结果为0.001mg/L时，应定为Ⅰ类，而不定为Ⅱ类。

（3）根据类别（级别），按表9-18分别确定单项组分评价分值F_i。

表9-18 单项组分评价分值

（4）计算综合评价分值F：

B^Z±）计算的毫摩尔浓度。见前文。

9. 地下水系统研究方法

地下水系统研究的总目标主要是研究地下水系统各要素之间及与环境之间的定性或定量关系，建立地下水系统的概念模型，进而建立地下水系统的数学模型，用以进行地下水资源评价和科学管理。在实现总目标的过程中，除了传统的水文地质理论方法和技术外，还需要应用地下水系统和系统工程的思想，紧紧围绕地下水系统各要素之间及与环境之间的主要关系展开研究。主要的研究内容和研究方法有以下几个方面。

一、地下水系统环境分析

环境通常是指存在于系统外的与系统有密切联系的物质的、经济的、信息的和人际的相关因素的总称。环境的变化将通过输入使系统发生变化，系统本身活动也可通过输出引起环境发生变化。与地下水系统有密切联系的环境分为三类:自然环境、技术经济环境和社会环境。自然环境包括生态环境、地质环境、地表水系统和相邻地下水系统等。天然条件下，地下水系统一般通过自然边界(如断层边界、含水层与不透水层的接触界面、含水层上覆的透水层接触界面等)与环境处于动平衡状态。地下水系统从环境中获得降水入渗或河水渗漏等补给，而又以泉等形式排泄于地表水系统。人类开发地下水之后，地下水与系统的动态平衡被打破，带来一系列环境问题，导致地下水系统的输入和输出发生变化。技术经济环境包括技术水平、经济实力和科技发展因素。这些因素直接影响对地下水的开采，如受抽水设备和抽水费用限制，抽水井中地下水的降深不能大于一定的允许降深，地下水埋藏深的地区不宜开采等。社会环境包括政治、法律、政策、制度和经济发展规划等因素，要求地下水的开发利用要注重社会效益，如为保证下游河流一定的河流量等。

地下水系统环境分析的目的在于:①划分地下水系统的边界;②确定地下系统的输入、输出变量;③论证地下水系统与环境之间的相互关联、相互制约的关系，如果需要建立地下水系统管理模型，则需进一步确定地下水系统最优管理模型的约束条件(周仰效，1987)。

二、地下水系统结构分析

地下水系统结构分析的主要内容为地下水系统的组成要素、各要素之间的关系以及地下水系统的层次性和整体性分析。分析方法是依据水文地质调查、勘探、试验、观测所取得的资料，综合运用水力学、水化学和同位素、水温度学方法系统分析，分析的结果是建立地下水系统的概念模型，目的是为地下水系统的模型化和最优化提供可靠的水文地质模型基础。

地下水系统最基础的组成要素为渗透水流、含水层、弱透水层、隔水层和边界。这些基本要素的空间分布和组合形式及其相互间的水力联系构成最低层次的地下水系统。如潜水含水层系统、承压含水层系统和越流含水层系统。低层次的地下水系统相互配置又可组成高一层次的地下水系统，如局部地下水系统、过渡带地下水流系统和区域地下水流系统等。渗透水流与含水层之间的关系表现在地下水的运动规律和水文地质参数。如多孔介质中地下水的层流运动服从达西定律、溶质运移服从水动力弥散规律、温度变化服从热传导定律等。导水系数和贮水系数(或给水度)反映了含水层系统在水力方面的两个主要功能:传输作用和调蓄作用。边界包括侧向边界和垂向边界，它决定了地下水系统与环境相互联系的形式，也决定了地下水系统天然补给与排泄的方式。实际的地下水系统非常复杂，我们所获得的有关地下水系统的信息有限，需要对所获得的资料综合应用各种方法进行分析和判断，建立地下水系统概念模型。

三、地下水流动系统分析

水文系统分析从整体上研究区域水循环，主要由输入系统分析，区域地下水系统分析和输出系统分析3部分组成。输入系统分析主要包括降水、外区流入或本区自产的地表水、外区流入的地下径流(包括淡水及咸水)等要素分析;地下水系统分析主要包括包气带、浅层水系统、中层水系统、深层水系统以及极深层水系统之间地下水循环特征，以及水动力场、水化学场演变分析;输出系统主要包括天然排出的地表水系统和通过人工抽吸排水的地表水系统分析。

地下水流动系统分析是区域地下水系统分析中一个关键环节 。地下水流动系统理论以势场和介质场的分析为基础，将渗流场、水化学场与温度场等本来似乎互不关联的地下水各方面的表现联系在一起，纳入一个地下水空间与时间连续演变的有序结构中，形成一个统一的整体。地下水流动系统分析主要在水文地质调查、试验、观测所取得的资料的基础上，通过综合运用水力学、水化学和同位素等方法进行系统分析，研究地下水循环特征以及水动力场、水化学场、水温度场特征，查明地下水的循环模式和地下水流的运动状态。地下水流动系统分析的结果是建立地下水流动系统的概念模型和数值模型。和地下水系统结构分析的目的一样，地下水流动系统分析的最终目的也是为地下水系统的模型化和最优化提供可靠的水文地质模型基础。

四、地下水系统模型化

模型化是通过模型来表现地下水系统特征及状态性质。目前常用的地下水系统的模型有概念模型、物理模型和数学模型三大类，如表1-2-2所示。概念模型主要是对地下水系统中含水层系统的空间结构和流动系统的补排特征、边界条件进行概化，它是实行地下水系统模型化的第一步，一般以图表形式表达;物理模型是根据地下水系统的实际情况(原型)，按比例缩小而制成的模型，如以砂制模型表示含水层，以水或其他液体作为它的流体，对地下水系统进行模拟;地下水系统数学模型的建立是定量研究地下水运动规律的关键，数学模型是用一组地下水的连续方程和水流方程，从功能上模拟地下水运动，并显示地下水动态实际数量及数量的时空关系。数学模型中的基本要素是变量、参量、常量以及它们之间的关系。在上述地下水模型中，随着计算技术进步和计算机的推广应用，数学模型是应用日益广泛的一种地下水系统模型。

表1-2-2 地下水系统模型分类

(据周仰效，1987)

地下水系统模型化的过程称为系统识别。它是通过观测系统的输入-输出过程以确定系统的数学模型。根据事先对系统的了解程度，系统识别问题可分为如下两类:完全识别问题———“黑箱法”，部分识别问题———“灰箱法”。当对地下水系统的结构不了解时，不能根据物理定律建立描述地下水系统的数学模型，只能够观测到系统的输入-输出过程时，则可用“黑箱法”;从信息的角度把地下水系统对输入的响应产生输出的过程看作信息传递的过程，通过对信息的加工处理宏观地研究地下水系统的总体行为和功能。当对地下水系统的结构有足够的了解，能够根据能量和质量守恒原理推导出描述地下水系统的数学模型，但要确定模型中的一组未知参数，模型化问题变为参数识别问题，可采用部分识别问题的“灰箱法”。

五、地下水系统最优化

地下水系统的最优化是在地下水系统模型化的基础上通过建立地下水系统的管理模型来实现的。地下水系统管理模型由目标函数和约束条件两部分组成。目标函数表达了地下资源管理所要达到的目的，由决策变量的函数表示。约束条件规定了决策变量的取值范围。地下水系统管理模型的约束条件包括地下水流状态方程约束和环境约束(自然环境、技术经济和社会环境)。地下水流状态方程规定了地下水开采量(人工补给量)与地下水位(或降深)之间的关系，以保证对水位约束能对选择最优开采方案时起约束作用。地下水系统的状态方程可以是地下水均衡方程、地下水井流公式、用数值法离散偏微分方程形成的线性代数方程(嵌套法)，以及降深与开采量之间的卷积方程的离散形式(响应矩阵法)。地下水系统的最优化即是在给定的约束条件下寻求一组最优开采方案，以使目标函数达到最优值。

六、地下水系统评价

地下水系统评价包括地下水系统的资源评价和地下水系统的合理开发利用评价。地下水系统的资源评价主要在环境分析、结构分析和模型化的基础上，获得地下水系统的天然资源量、开采资源量、其时空变化以及成因，获得地下水系统的水质质量及其演化以及成因;目的是阐明地下水系统资源的来源、形成、分布、数量和质量。地下水系统的合理开发利用评价主要在地下水系统的资源评价的基础上，着重依据地下水系统的生态功能、环境功能和社会经济功能，运用系统工程方法，建立地下水系统的开发利用行为与生态、环境、社会经济之间的定量关系，确定地下水系统开发利用的目标函数和约束条件，进而进行若干开发利用方案的优化，得到最优可行的地下水系统开发利用方案。

10. 区域地下水水质分析

根据本次野外采样测试结果，全区地下水感官指标基本全部符合Ⅰ类水质标准，从结果分析来看，区内主要存在总硬度、总矿化度、氨氮、锰以及个别水样细菌总数超标现象。

2.4.4.1 总溶解固体（TDS）分布特征

研究区地下水中TDS总体小于1000mg/L，沿地下水流向矿化度由高向低变化，在水源地上游断面地下水TDS普遍较高，一般大于1000mg/L，水源地中心矿化度较低，介于500～1000mg/L之间，符合地下水水质Ⅲ类标准。沿排污沟南干沟，部分采样点矿化度高于1000mg/L，南干沟污水对地下水矿化度有一定影响。

本次采样对黄河水以及南干沟污水和企业废水进行采样测试，除夏进乳业排放污水超过Ⅲ类标准，属于Ⅳ类水以外，其他水样矿化度均低于1000mg/L。

2.4.4.2 三氮浓度分布特征

根据水质检测结果，本区氨氮含量是影响地下水水质的主要因子，多符合地下水水质Ⅲ类、Ⅳ类标准，沿南干沟两侧，沿不同采样剖面对氨氮浓度进行分析：

（1）剖面Ⅰ

剖面Ⅰ位于地下水一级、二级保护区上游，沿黄河至南干沟段，该区地下水总硬度与矿化度高于黄河水矿化度，以及南干沟污水和企业污水，但TDS含量均在1000mg/L左右，其中WZ-2点位于郝渠附近，矿化度及总硬度均较低，揭示了该区可能受郝渠水的补给，地下水补给径流条件较好。

黄河水氨氮含量较断面末端的南干沟中污水的含量显着偏低（图2.21），与WZ-1-2点地下水中氨氮含量相差不大；从地下水中氨氮含量分布可看出，靠近黄河区域WZ-1-2点地下水氨氮含量较高，说明该区地下水受黄河水补给，具有一定的水力联系，同一断面上其他各点氨氮含量变化不大。

图2.21 剖面Ⅰ取样点氨氮分布图

（2）剖面Ⅱ

剖面Ⅱ由西南向东北斜穿水源地一、二级保护区，是沿地下水流向布置的控制性断面，全部取地下水样。氨氮浓度沿流程有明显的上升趋势，由WZ-8点的0.025mg/L上升至WZ-22点的0.477mg/L，剖面Ⅱ上游氨氮均符合Ⅲ类以下标准，下游氨氮浓度均高于0.2mg/L，为Ⅳ类水；硝酸盐和亚硝酸盐普遍含量较低，亚硝酸盐在WZ-3点浓度较高，主要原因是该取样点离周围牲畜养殖点较近（图2.22）。

图2.22 剖面Ⅱ三氮及高锰酸盐指数沿程变化图

（3）剖面Ⅲ

剖面Ⅲ由西北向东南穿过水源地，总硬度、硫酸盐与矿化度含量也比较稳定，地下水中氨氮含量由西北向东南递增（图2.23），在由WZ-13点的0.07mg/L变化至WZ-4点的0.47mg/L，主要受工业废水影响较大。

图2.23 剖面Ⅲ取样点氨氮分布图

（4）剖面Ⅴ

剖面Ⅴ位于地下水二级保护区东边界，主要沿区内的排污沟布设，由南向北，贯穿整个研究区。地下水中氨氮的浓度为0.026～0.477mg/L，沿剖面起点至终点浓度增大一个数量级；南干沟地表水氨氮浓度由 WZ-11 点的 5.67mg/L 至终点排污口浓度达到58.9mg/L，浓度显着升高；该剖面地下水中氨氮含量沿程也显着增加，初步分析主要为南干沟污水氨氮含量影响地下水中氨氮浓度（图2.24）。

图2.24 剖面Ⅴ取样点氨氮分布图

2.4.4.3 金属离子分布特征

本次测试的金属离子主要有砷（As）、铍（Be）、镉（Cd）、铬（Cr）、铜（Cu）、铅（Pb）、镍（Ni）、汞（Hg）、铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）11种，其中铍、铅、汞、锌在地下水中均未检出；砷、镉、铬、铜、镍有微量检出，均低于地下水Ⅰ类标准下限；铁有个别检出，均符合Ⅲ类地下水水质标准；仅有锰在全区范围内广泛检出，其中以符合地下水Ⅰ类标准为主，在水源地中心以及上游黄河沿岸部分地区锰含量较高，基本属于Ⅳ类水。

本次检测的黄河水、工矿企业污水中金属离子铍、铅、汞均未检出；镉、铬、铜、镍有微量检出，均低于地下水Ⅰ类标准下限；锌在南干沟上游和夏进乳业排污水、奥丰皮草制品厂有检出，均符合地下水Ⅱ类标准；铁只在南干沟上游取样点及万胜生物污水有检出，其中在南干沟上游铁含量较高，达到地下水水质标准Ⅴ类，万盛生物检出符合Ⅱ类；锰在南干沟入口、出口及万盛生物都有检出，南干沟上游锰含量较低，属于Ⅰ类地下水，出口处含量达到Ⅳ类水标准；同时区内砷普遍检出，富荣化肥厂污水排放为Ⅱ类标准，其余均满足Ⅰ类标准。

2.4.4.4 总氰化物

地下水中未检出氰化物，南干沟污水中总氰化物含量基本都符合地表水环境Ⅱ类、Ⅲ类标准；在富荣化肥厂污水中检测总氰化物超过地表水环境质量Ⅴ类标准，从南干沟污水总氰化物沿程变化可看出，在SW-07点富荣化肥厂污水排放总氰化物浓度最高，沿南干沟流向浓度逐渐降低（图2.25）。

2.4.4.5 有机物分布特征

多环芳烃类：地下水中多环芳烃类有检出的主要为萘和荧蒽，分布在研究区上游断面以及南干沟入黄口附近，苯并（a）芘个别点有检出，水源地中心未检出多环芳烃类有机物（图2.26）。

图2.25 南干沟污水总氰化物沿程变化

图2.26 南干沟污水多环芳烃沿程变化

地表水及企业污水检测结果显示，企业污水中普遍检出多环芳烃类有机物萘、苯并（k）荧蒽、苯并（a）芘、苯并（g，h，i）芘，其中以富荣化肥厂和奥丰皮草检测出多环芳烃类有机物项目最多。南干沟中萘含量，上游含量最低，经过企业集中区，南干沟中萘浓度增加，在南干沟与清二沟混合下游处萘浓度达到最大，之后逐渐降低。

半挥发性有机物——苯酚类：地下水中均未检出半挥发性有机物，沿清二沟向南干沟汇流，清二沟取样点SW-05苯酚含量最高，和南干沟汇合后浓度逐渐降低，3-甲基苯酚浓度逐渐增大，2，4，6-三氯酚汇入南干沟后浓度逐渐减小（图2.27）。

单环芳香烃类（MAH）：地下水中未检出苯、甲苯等有机物，沿南干沟流向，苯在富荣化肥厂排污口之后浓度明显增大，之后逐渐降低，甲苯含量在富荣化肥厂排污后浓度增加，之后沿程变化不大（图2.28）。