陳 朋, 王家鼎, 袁 亮, 許元珺, 司冬冬

(大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系, 陜西 西安 710069)

修正內(nèi)梅羅指數(shù)法和模糊綜合評(píng)判法在鳳凰鎮(zhèn)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

陳 朋, 王家鼎, 袁 亮, 許元珺, 司冬冬

(大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系, 陜西 西安 710069)

[目的] 采用不同的評(píng)價(jià)方法，評(píng)價(jià)陜西省南部鳳凰鎮(zhèn)地下水水質(zhì)，為該古鎮(zhèn)水土保持工作的進(jìn)一步開(kāi)展提供科學(xué)依據(jù)。[方法] 以鳳凰鎮(zhèn)2015年10月枯水期水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選取總硬度和硫酸鹽等11個(gè)水質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別采用單指標(biāo)評(píng)價(jià)法、綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法、常規(guī)及修正內(nèi)梅羅污染指數(shù)法及模糊綜合評(píng)判法進(jìn)行地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)。 [結(jié)果] 對(duì)各種評(píng)判方法的具體運(yùn)用過(guò)程進(jìn)行了全面介紹。結(jié)果顯示，5種方法評(píng)價(jià)的水質(zhì)類(lèi)型有一定的出入，但通過(guò)對(duì)比分析認(rèn)為常規(guī)、修正內(nèi)梅羅水污染指數(shù)法和糊綜合評(píng)判法在鳳凰鎮(zhèn)水質(zhì)評(píng)價(jià)中具有較好的適用性。 [結(jié)論] 模糊綜合評(píng)判法評(píng)價(jià)結(jié)果更加真實(shí)可靠，更能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)鳳凰鎮(zhèn)地下水水質(zhì)。

綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法; 內(nèi)梅羅污染指數(shù)法; 模糊綜合評(píng)判法; 地下水水質(zhì); 鳳凰鎮(zhèn)

文獻(xiàn)參數(shù)： 陳朋, 王家鼎, 袁亮, 等.修正內(nèi)梅羅指數(shù)法和模糊綜合評(píng)判法在鳳凰鎮(zhèn)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].水土保持通報(bào)，2017,37(2)：165-170.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.02.025； Chen Peng, Wang Jiading, Yuan Liang, et al. Application of Modified Nemerow Index and Fuzzy Comprehensive Evaluation Method on Groundwater Quality Evaluation in Fenghuang Town[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(2)：165-170.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.02.025

水是地球上的基本物資。它作為生命之源，孕育了五彩繽紛的世界，提供給我們生命的能量。但近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，加之水資源的不合理開(kāi)發(fā)，地下水污染越來(lái)越嚴(yán)重。因此，改善水質(zhì)、水土保持及水環(huán)境保護(hù)已迫在眉睫，而采用合理的評(píng)價(jià)方法，合適準(zhǔn)確地反映水質(zhì)質(zhì)量，是解決這一問(wèn)題基礎(chǔ)。但水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量大，動(dòng)態(tài)因素多，且規(guī)律性差，于是地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)成了一個(gè)非常困難的工作。目前地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)的方法主要有單指標(biāo)評(píng)價(jià)法[1]、綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法[2]、內(nèi)梅羅污染指數(shù)法[3]及模糊數(shù)學(xué)評(píng)判法[4]等。另外，應(yīng)用較多的方法還有物元法[5]、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)法[6]、層次分析法[7]、主成分分析法[8]等。本研究以柞水縣鳳凰鎮(zhèn)的地下水為研究對(duì)象，根據(jù)研究區(qū)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)特點(diǎn)，采用單指標(biāo)、綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法、常規(guī)、修正內(nèi)梅羅污染指數(shù)法及模糊綜合評(píng)判法進(jìn)行評(píng)價(jià)。18個(gè)監(jiān)測(cè)孔的評(píng)價(jià)結(jié)果表明，鳳凰鎮(zhèn)地下水污染程度較小，約占監(jiān)測(cè)總數(shù)90%的監(jiān)測(cè)孔孔內(nèi)水質(zhì)達(dá)到良好級(jí)別。

1 評(píng)價(jià)方法及原理

1.1 單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)法

首先把各評(píng)價(jià)污染因子與《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-1993)推薦方法中Ⅰ—Ⅴ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，然后將各評(píng)價(jià)因子劃分所屬質(zhì)量類(lèi)別。在評(píng)價(jià)時(shí)若不同類(lèi)別評(píng)價(jià)因子評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)相同時(shí)應(yīng)遵循從優(yōu)不從劣的原則，即一個(gè)因子既可認(rèn)定為優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)又可認(rèn)定為劣質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)首選為優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。最后，選擇該組評(píng)價(jià)單個(gè)因子類(lèi)別最差的類(lèi)別作為該組水的水質(zhì)類(lèi)別。

1.2 綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法

綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，操作易實(shí)現(xiàn)。首先將評(píng)價(jià)因子跟《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14 848-1993)中水質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表(表1)對(duì)比，然后劃分各評(píng)價(jià)因子所屬類(lèi)別并對(duì)各個(gè)評(píng)價(jià)因子打分獲得該組各個(gè)評(píng)價(jià)因子的的單項(xiàng)分值Qi；然后，在評(píng)價(jià)因子單項(xiàng)分值Qi選取分值最大值為Qmax；再次，將單項(xiàng)分值Qi取平均值為Qave。最后，將上述獲得的Qmax，Qave代入公式(1)—(2)計(jì)算各評(píng)價(jià)污染因子綜合分值Q，將其與水質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表(表1)對(duì)比，即可得到該組水的水質(zhì)類(lèi)別及水質(zhì)級(jí)別[9]。

(1)

(2)

Qmax=max{Q1,Q2,…,Qm}

(3)

式中：Q——綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)分值； Qi——各單項(xiàng)污染指標(biāo)評(píng)分值，i=1，2，…，m； Qmax——Qi的最大值； Qave——Qi的平均值； m——參與評(píng)價(jià)的指標(biāo)個(gè)數(shù)，本文m=11。

表1 地下水水質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3 常規(guī)內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)法

內(nèi)梅羅污染指數(shù)這一概念于《河流污染科學(xué)分析》一書(shū)中首次提出[10]，該書(shū)由美國(guó)敘拉古大學(xué)內(nèi)梅羅(Nemerow)教授于1974年著。內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)法有評(píng)價(jià)過(guò)程簡(jiǎn)便及評(píng)價(jià)結(jié)果針對(duì)性強(qiáng)等特點(diǎn)，所以被廣泛用于水質(zhì)評(píng)價(jià)領(lǐng)域。評(píng)價(jià)過(guò)程與綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法類(lèi)似，通常先計(jì)算評(píng)價(jià)因子的內(nèi)梅羅污染指數(shù)，然后將其與標(biāo)準(zhǔn)污染指數(shù)表對(duì)比，最后確定水質(zhì)類(lèi)別。常規(guī)內(nèi)梅羅污染指數(shù)計(jì)算公式如(4)—(6)所示：

(4)

(5)

(6)

式中：N——評(píng)價(jià)指標(biāo)常規(guī)內(nèi)梅羅綜合指數(shù)； Nj——評(píng)價(jià)指標(biāo)單項(xiàng)內(nèi)梅羅指數(shù)； Nmax——Nj中的最大值，j=1，2，…，m； Nave——Nj的平均值； cj——第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)實(shí)測(cè)濃度； sjk——第i種污染指標(biāo)在k類(lèi)水質(zhì)下的濃度標(biāo)準(zhǔn)值，文中取第Ⅲ類(lèi)水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)[11]。

1.4 修正的內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)法

查閱以往的水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有些評(píng)價(jià)指標(biāo)(如碳酸鹽、氯化物)濃度雖然大但容易去除，總體對(duì)水質(zhì)影響很小。相反，有些評(píng)價(jià)指標(biāo)(金屬離子、氨氮等)濃度雖小但去除艱難對(duì)水體的危害很大。常規(guī)的內(nèi)梅羅指數(shù)法不能將此因素綜合的考慮進(jìn)去，進(jìn)而導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果有時(shí)與實(shí)際有些偏差。為了避免常規(guī)內(nèi)梅羅指數(shù)法帶來(lái)的偏差，在此采用修正的內(nèi)梅羅污指數(shù)評(píng)價(jià)法。該方法計(jì)算過(guò)程與常規(guī)內(nèi)梅羅污染指數(shù)法計(jì)算過(guò)程類(lèi)似，但在計(jì)算時(shí)綜合考慮各評(píng)價(jià)指標(biāo)所占權(quán)重問(wèn)題。修正的內(nèi)梅羅指數(shù)計(jì)算如公式(7)所示：

(7)

式中：Nm——評(píng)價(jià)指標(biāo)修正內(nèi)梅羅綜合指數(shù)；Nwei——權(quán)重最大的評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的N值。

評(píng)價(jià)權(quán)重計(jì)算如公式(8)—(9)所示：

(8)

(9)

式中：ωk——評(píng)價(jià)因子的權(quán)重；smax——評(píng)價(jià)指標(biāo)的最大值；sk——第k個(gè)評(píng)價(jià)因子對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值，其他符號(hào)意義同上。

1.5 模糊綜合評(píng)判法

模糊綜合評(píng)判法利用模糊數(shù)學(xué)理論[12]將定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)為定量評(píng)價(jià)，通過(guò)隸屬度的計(jì)算來(lái)確定水質(zhì)類(lèi)型。該方法最大的特點(diǎn)是既考慮各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重問(wèn)題，又考慮各評(píng)價(jià)指標(biāo)與水體之間復(fù)雜的非線性關(guān)系。模糊綜合評(píng)判法步驟為： (1) 建立評(píng)價(jià)因素集，確定權(quán)重行向量； (2) 選取合理準(zhǔn)確的隸屬函數(shù)，獲得模糊關(guān)系矩陣； (3) 計(jì)算隸屬度，得到水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果。

1.5.1 獲取評(píng)價(jià)因子權(quán)重行向量 評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)于水質(zhì)的貢獻(xiàn)程度計(jì)算權(quán)重，最后確定行權(quán)重向量W1×n。權(quán)重計(jì)算如公式(10)—(11)：

(10)

(11)

式中：W——模糊綜合評(píng)判分值； Wk——評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重； ci——評(píng)價(jià)因子的實(shí)測(cè)濃度； si——評(píng)價(jià)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)濃度。

1.5.2 選取隸屬函數(shù)求得模糊關(guān)系矩陣 據(jù)以往評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)，此處隸屬度函數(shù)選擇降半梯形函數(shù)[13]，用公式(12)—(14)表示，并求得評(píng)價(jià)因子模糊關(guān)系矩陣Rn×m。

(1) 當(dāng)i=1時(shí)，其隸屬函數(shù)為：

(12)

(2) 當(dāng)1

(13)

(3) 當(dāng)i=5時(shí)，其隸屬函數(shù)為

(14)

式中：x——某評(píng)價(jià)指標(biāo)的實(shí)測(cè)值；aj——相應(yīng)級(jí)別水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值；Rji——第j個(gè)污染指標(biāo)屬于i等級(jí)的可能性，文中i可?、瘢?，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ等5個(gè)數(shù)值。

1.5.3 確定評(píng)判矩陣 將步驟(1)，(2)獲得的權(quán)重行向量W和模糊關(guān)系矩陣R經(jīng)過(guò)取大取小法(∧，∨)法及取大取積法(．，∨)等復(fù)合運(yùn)算[14]得到綜合評(píng)判矩陣，最后根據(jù)隸屬度擇近原則，確定水質(zhì)等級(jí)。

2 實(shí)例應(yīng)用

2.1 研究區(qū)概況

大山深處的鳳凰古鎮(zhèn)位于陜西省柞水縣東南部，地處秦嶺南麓，社川河、皂河、水滴溝河三水交匯于此，形成三角洲，鳳凰鎮(zhèn)便依山傍水建在這肥沃的三角洲上，其被譽(yù)為最北方的南方古鎮(zhèn)，旅游業(yè)發(fā)達(dá)，當(dāng)?shù)厝擞H切的稱她為鳳鎮(zhèn)。

2.2 評(píng)價(jià)結(jié)果

2.2.1 單項(xiàng)和綜合指標(biāo)法評(píng)價(jià)結(jié)果 將評(píng)價(jià)指標(biāo)與地下水規(guī)范推薦的水質(zhì)評(píng)分表對(duì)比，按照相應(yīng)評(píng)價(jià)方法的公式計(jì)算各監(jiān)測(cè)孔評(píng)價(jià)因子的單項(xiàng)分值和綜合分值，評(píng)價(jià)分值及結(jié)果如表2和圖1所示，表中上列為評(píng)價(jià)分值，下列為監(jiān)測(cè)孔地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)等級(jí)(下同)。

圖1 監(jiān)測(cè)孔單指標(biāo)與綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)分值圖

表2 監(jiān)測(cè)孔單項(xiàng)和綜合指標(biāo)法評(píng)價(jià)分值及類(lèi)別

綜合表2和圖1發(fā)現(xiàn)，2種評(píng)價(jià)方法評(píng)價(jià)結(jié)果折線圖趨勢(shì)基本一致，但是單因子評(píng)價(jià)結(jié)果趨勢(shì)線更加陡直，綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果趨勢(shì)線相對(duì)平緩。單指標(biāo)評(píng)價(jià)的水質(zhì)結(jié)果介于Ⅱ類(lèi)水及Ⅳ類(lèi)水之間，K4及K18水質(zhì)最優(yōu)均為Ⅱ類(lèi)水，K9水質(zhì)最差為Ⅳ類(lèi)水，其他15個(gè)監(jiān)測(cè)孔均為Ⅲ類(lèi)水。綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果介于Ⅰ和Ⅳ類(lèi)水之間，K4及K18水質(zhì)最優(yōu)均為Ⅰ類(lèi)水，K9水質(zhì)最差為Ⅳ類(lèi)水，其他監(jiān)測(cè)孔均為Ⅱ類(lèi)水，另外，評(píng)價(jià)結(jié)果為Ⅲ類(lèi)水的鉆孔缺失。

2.2.2 常規(guī)和修正內(nèi)梅羅指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果 根據(jù)地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)所選的評(píng)價(jià)因子，利用實(shí)測(cè)濃度和標(biāo)準(zhǔn)濃度，按照公式計(jì)算常規(guī)和修正的內(nèi)梅羅評(píng)價(jià)指數(shù)，將計(jì)算的常規(guī)和修正內(nèi)梅羅指數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)梅羅指數(shù)表對(duì)比，監(jiān)測(cè)孔評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算分值和評(píng)價(jià)結(jié)果如表3—4和圖2所示。

綜合表3—4及圖2可以得到，常規(guī)和修正內(nèi)梅羅法污染指數(shù)評(píng)價(jià)分值折線圖變化趨勢(shì)相似，但是在同一監(jiān)測(cè)孔中修正內(nèi)梅羅計(jì)算的評(píng)分值總是大于等于常規(guī)內(nèi)梅羅計(jì)算的評(píng)價(jià)值，即修正的內(nèi)梅羅計(jì)算結(jié)果折線圖大多處在常規(guī)內(nèi)梅羅折線圖上方。常規(guī)內(nèi)梅羅法污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果介于Ⅰ類(lèi)水和Ⅲ類(lèi)水之間，K1，K2，K3，K4，K8，K11，K14，K15，K16，K17，K18等11個(gè)孔為Ⅰ類(lèi)水，K5，K7，K12等3個(gè)孔是Ⅱ類(lèi)水，剩下的K6，K9，K10，K13等4個(gè)孔為Ⅲ類(lèi)水。修正內(nèi)梅羅法污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果與常規(guī)內(nèi)梅羅評(píng)價(jià)結(jié)果類(lèi)似，K1，K2，K3，K4，K8，K11，K14，K16，K17，K18等10個(gè)孔為Ⅰ類(lèi)水，K5，K12，K13，K15等4個(gè)孔為Ⅱ類(lèi)水、剩下的K6，K7，K9，K10等4個(gè)孔為Ⅲ類(lèi)水。

圖2 監(jiān)測(cè)孔常規(guī)及修正內(nèi)梅羅法污染指數(shù)評(píng)價(jià)分值圖

表3 監(jiān)測(cè)孔常規(guī)及修正內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

表4 監(jiān)測(cè)孔常規(guī)及修正內(nèi)梅羅污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

表5 監(jiān)測(cè)孔模糊綜合評(píng)判法評(píng)價(jià)分值及類(lèi)別

綜合表5和圖3可知，模糊綜合評(píng)判分值折線圖變化趨勢(shì)較單指標(biāo)和綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)趨勢(shì)起伏大，其結(jié)果介于Ⅰ和Ⅲ類(lèi)水之間，K1，K2，K3，K4，K6，K8，K16，K18等8個(gè)孔是Ⅰ類(lèi)水，K5，K11，K14，K15，K17等5個(gè)孔是Ⅱ類(lèi)水、剩下的K7，K9，K10，K12，K13等5個(gè)孔是Ⅲ類(lèi)水。

圖3 監(jiān)測(cè)孔模糊綜合評(píng)判法評(píng)價(jià)分值

3 幾種方法對(duì)比

采用相同的評(píng)價(jià)指標(biāo)，用5種評(píng)價(jià)方法對(duì)柞水縣鳳鎮(zhèn)枯水期18個(gè)監(jiān)測(cè)孔的地下水水質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和分類(lèi)，評(píng)價(jià)結(jié)果如圖4所示，其中Qi，Q，N，Nm及F分別代表單指標(biāo)、綜合指標(biāo)、常規(guī)內(nèi)梅羅、修正內(nèi)梅羅及模糊綜合評(píng)價(jià)法評(píng)判結(jié)果。顯然，評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致都介于Ⅰ—Ⅳ，說(shuō)明這幾種方法均有一定的合理性，但是相比之下，也有一定的差異。

圖4 5種評(píng)價(jià)方法對(duì)應(yīng)的水質(zhì)類(lèi)別比例

(1) 就單指標(biāo)和綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法而言，對(duì)于同一監(jiān)測(cè)孔單指標(biāo)水質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果比綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)結(jié)果更劣，主要是因?yàn)閱沃笜?biāo)評(píng)價(jià)法更多突出某一因子對(duì)水質(zhì)污染的貢獻(xiàn)；此外，單指標(biāo)評(píng)價(jià)不能比較處于同一類(lèi)別水質(zhì)的優(yōu)劣；相比而言，綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法則在考慮突出因子的同時(shí)還考慮了各指標(biāo)的綜合作用，且對(duì)處于同一類(lèi)別的水質(zhì)通過(guò)綜合指數(shù)的大小可以得出優(yōu)劣。綜上，綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)比單指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果更加合理。

(2) 對(duì)于常規(guī)、修正的內(nèi)梅羅法評(píng)價(jià)法和模糊綜合評(píng)判法而言，常規(guī)及修正內(nèi)梅羅評(píng)價(jià)法評(píng)價(jià)過(guò)程類(lèi)似，都是基于某一類(lèi)水質(zhì)作為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算評(píng)價(jià)分值，最后通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)分值對(duì)比得到水值類(lèi)別，但修正內(nèi)梅羅評(píng)價(jià)法考慮了評(píng)價(jià)因子在評(píng)價(jià)指標(biāo)中所占的權(quán)重，其評(píng)價(jià)結(jié)果更加合理。

(3) 模糊綜合評(píng)判法則充分考慮到各指標(biāo)之間的隨機(jī)性和模糊性，通過(guò)建立和選擇合適的隸屬度函數(shù)，將水質(zhì)評(píng)價(jià)問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)闄?quán)重向量、模糊關(guān)系矩陣及模糊評(píng)價(jià)矩陣的計(jì)算問(wèn)題，其既考慮各因子對(duì)水體的危害程度也考慮各評(píng)價(jià)指標(biāo)之間的非線性關(guān)系，評(píng)價(jià)結(jié)果更合理。

綜上，就評(píng)價(jià)過(guò)程的復(fù)雜程度和計(jì)算量的大小而言，以模糊綜合評(píng)判方法過(guò)程最復(fù)雜，計(jì)算量最大，修正的內(nèi)梅羅污染指數(shù)法、常規(guī)內(nèi)梅羅指數(shù)法及綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法次之，單指標(biāo)評(píng)價(jià)法過(guò)程最簡(jiǎn)單，計(jì)算量最?。坏珡脑u(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看，模糊綜合評(píng)判法最合理，依次是修正及常規(guī)內(nèi)梅羅評(píng)價(jià)法、綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)法及單指標(biāo)評(píng)價(jià)法。

4 結(jié) 論

(1) 從單指標(biāo)評(píng)價(jià)到綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)，Ⅳ類(lèi)水所占比例5.6%不變，Ⅲ類(lèi)水所占比例從83.3%下降0，Ⅱ類(lèi)水所占比例從11.1%升高為83.3%，Ⅰ類(lèi)水所占比例從0升高到11.1%，總體看來(lái)，水質(zhì)逐漸變優(yōu)。

(2) 從常規(guī)、修正內(nèi)梅羅指數(shù)法到模糊綜合評(píng)判法，評(píng)判考慮因素越來(lái)越全面，過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜，Ⅰ類(lèi)水所占比例從61.1%分別降到55.6%和44.4%，Ⅱ類(lèi)水所占比例從16.7%分別升高到22.2%和27.8%，Ⅲ類(lèi)水所占比例首先保持22.2%不變?cè)偕叩?7.8%，由此可見(jiàn)，水質(zhì)逐漸變差，本次評(píng)價(jià)選擇模糊綜合評(píng)判法評(píng)價(jià)結(jié)果作為本次鳳凰鎮(zhèn)水質(zhì)評(píng)價(jià)的結(jié)果。

(3) 除了單指標(biāo)和綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)的K9為Ⅳ類(lèi)水外，其他水質(zhì)類(lèi)型均介于Ⅰ和Ⅲ類(lèi)水之間。由此可見(jiàn)，柞水縣鳳凰鎮(zhèn)的地下水水質(zhì)較好，90%以上處于可以飲用范圍內(nèi)，說(shuō)明該地區(qū)水土保持開(kāi)展的較好。

[1] 尚佰曉,呂子楠,李杰年,等.基于模糊綜合評(píng)價(jià)法與單因子指數(shù)評(píng)價(jià)法的水質(zhì)評(píng)價(jià)[J].中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào),2013,23(05):1-4.

[2] 李錄娟,鄒勝章.綜合指數(shù)法和模糊綜合法在地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)中的對(duì)比：以遵義市為例[J].中國(guó)巖溶,2014,33(1):22-30.

[3] 關(guān)云鵬.利用內(nèi)梅羅指數(shù)法模型評(píng)價(jià)地下水水質(zhì)的探討[J].山西水利科技,2012,1(1)：81-84.

[4] 楊磊磊,盧文喜,黃鶴,等.改進(jìn)內(nèi)梅羅污染指數(shù)法和模糊綜合法在水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].水電能源科學(xué),2012,30(6):41-44.

[5] 葉勇,遲寶明,施楓芝,等.物元可拓法在地下水環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].水土保持研究2007,14(2):52-54.

[6] 都莎莎,王紅旗,劉姝媛,等.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)的地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)模型研究及應(yīng)用[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2014,50(4):424-428.

[7] 高宗軍,董紅志,許傳杰,等.層次分析法在地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].地下水,2014,36(3):49-58.

[8] 賀密,賈杰,張敏,等.主成分分析法在地下水質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].地下水,2015,37(6):6-8.

[9] 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):GB/T14848-93[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,1993.

[10] 關(guān)伯仁.評(píng)內(nèi)梅羅的污染指數(shù)[J].環(huán)境科學(xué),1979(4):67-71.

[11] 徐彬,林燦堯,毛新偉.內(nèi)梅羅水污染指數(shù)法在太湖水質(zhì)評(píng)價(jià)中的適用性分析[J].水資源保護(hù),2014,30(2):38-40.

[12] 黃崇福,王家鼎.模糊信息優(yōu)化處理技術(shù)及其應(yīng)用[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1995.

[13] 寇文杰.修正的模糊綜合評(píng)判法在地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].南水北調(diào)與水利科技,2013,11(2):71-75.

[14] 盧厚清,袁輝,劉華麗,王鳳山.模糊綜合評(píng)價(jià)取大取小算法的改進(jìn)[J].解放軍理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2012,13(6):679-683.

Application of Modified Nemerow Index and Fuzzy Comprehensive Evaluation Method on Groundwater Quality Evaluation in Fenghuang Town

CHEN Peng, WANG Jiading, YUAN Liang, XU Yuanjun, SI Dongdong

(StateKeyLaboratoryofContinentalDynamics,DepartmentofGeology,NorthwestUniversity,Xi’an,Shaanxi710069,China)

[Objective] To select different evaluation methods for evaluating groundwater water quality of Fenghuang Town in Southern Shaanxi Province, and to provide a scientific basis for the further development of soil and water conservation work. [Methods] Based on dry season water quality monitoring data of Fenghuang Town in October 2015, selecting total hardness and sulphate etc. elven water quality evaluation indexes, respectively, using the single index evaluation method, the comprehensive index evaluation method, regular and modified Nemerow pollution index method and fuzzy comprehensive evaluation method were used to evaluate groundwater quality.[Results] This paper comprehensively introduced the application process of each evaluation method. The five kinds of methods used in evaluating the water quality were the similar. But through the analysis of contrast, regular, modified Nemerow index method and fuzzy comprehensive evaluation method water quality evaluation have good applicability about water evaluation in the Fenghuang Town. [Conclusion] Fuzzy comprehensive evaluation results are more reasonable and reliable, which can evaluate groundwater water quality of Fenghuang Town more accurately.

comprehensive index evaluation method; Nemerow pollution index method; fuzzy comprehensive evaluation method; groundwater quality; Fenghuang Town

2016-07-09

2016-09-29

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“車(chē)輛長(zhǎng)持時(shí)振動(dòng)荷載作用下黃土滑坡機(jī)理研究”(41372269); 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(121201011000150022)

陳朋(1991—),男(漢族),甘肅省隴南市人,碩士研究生,研究方向?yàn)樗牡刭|(zhì)工程地質(zhì)。E-mail:9444723237@qq.com。

王家鼎(1962—),男(漢族),陜西省藍(lán)田縣人,博士,教授，博士生導(dǎo)師,主要從事水文地質(zhì)工程地質(zhì)等方面的研究。E-mail:wangjd@nwu.edu.cn。

B

1000-288X(2017)02-0165-06

P641.6