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Fi的平均值；Fmax为单项组分评价分值Fi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：
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
j=2,3,4级水时：
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
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；Si,j,Si,j+1,Si,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:
松嫩平原地下水资源及其环境问题调查评价
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Si可以取其各级标准平均值：Si＝∑ Sj/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：Wi= Xi/Si；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：Wi= Si/Xi 。
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（Wi）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 。
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