安徽省淮北地区裂隙岩溶水安全开采潜力研究

孙传辉，许 一，钱筱暄

(1.安徽金晨招标有限公司，安徽合肥 230000;2.安徽省水利水资源重点实验室，安徽蚌埠 233000)

安徽省淮北地区裂隙岩溶水安全开采潜力研究

孙传辉1，许 一2，钱筱暄2

(1.安徽金晨招标有限公司，安徽合肥 230000;2.安徽省水利水资源重点实验室，安徽蚌埠 233000)

通过建立安徽省淮北地区裂隙岩溶水进行安全开采潜力评价指标体系，采用模糊综合评判，对岩溶水资源安全开采潜力进行评价，计算出安全开采量，为淮北地区裂隙岩溶水源地的可持续利用提供技术依据。

淮北地区;裂隙岩溶水;安全开采;模糊综合评判

安徽省淮北地区的岩溶裂隙水主要集中在东北部的萧县、淮北市区、濉溪县至宿州市、灵璧、泗县一线以北地区，以及涡阳东北、蒙城县城西北部局部，分布面积5 520 km2，其中构成水源地面积达3 380 km2，其多年平均水资源量32 132万 m3/a。

淮北地区基岩裂隙岩溶水源地为碳酸盐类裂隙岩溶含水岩组，按埋藏条件可分为裸露型和隐伏型，含水层段埋藏浅，一般不超过120 m，具有承压性质，可划分为相山濉溪徐楼水源地、二电厂水源地、符离集水源地、夹沟水源地等。基岩裂隙岩溶水在解决淮北地区城市生活用水和工业用水方面起到了极其重要的作用，因此采用模糊综合评判法研究淮北地区裂隙岩溶水安全开采潜力具有十分重要的意义。

1 裂隙岩溶水安全开采潜力评价指标体系

以2010年淮北地区裂隙岩溶水的现状年资料，主要对相山濉溪徐楼水源地、二电厂水源地、符离集水源地以及夹沟水源地计算分区的地下水安全开采潜力进行评价。

表1 淮北地区岩溶水安全开采潜力指标数据值

2 岩溶裂隙水安全开采潜力评价结果

根据淮北地区岩溶水资源安全开采潜力指标的数据值，计算出指标的R矩阵，结合评价指标体系中各级指标权重，采用模糊综合评判，对淮北地区岩溶水资源安全开采潜力进行评价，下面以相山濉溪徐楼水源地为例进行具体评价过程说明。根据隶属度计算式求得各指标因素在不同年份关于 V1，V2，V3，V4，V5 的隶属度，见下表2。

表2 各指标对应于各等级的隶属度值

首先根据指标的隶属度计算各准则层各属性要素的隶属度。

2.1 资源供给潜力B1

包括资源占有性C1和资源再生性C2。C1，C2的评判矩阵:

通过C1，C2的权重W和评判矩阵R推求资源供给潜力B1的评判矩阵:

2.2 地质环境稳定潜力B2

包括生态环境维持性C3和地质环境维持性C4。C3，C4的评判矩阵为:

通过C3，C4的权重W和评判矩阵R推求地质环境稳定潜力B2的评判矩阵:

2.3 可持续开采潜力B3

包括区域发展支撑要求C5和供需协调性C6，C5，C6的评判矩阵为:

通过C5，C6的权重W和评判矩阵R推求地质环境稳定潜力B3的评判矩阵:

最后根据所得的B1，B2，B3的评判矩阵及权重进行安全开采潜力A的评价:

以同样的计算过程计算二电场水源地、符离集水源地以及夹沟水源地岩溶地下水的安全开采潜力，计算的结果汇总表如表3所示。

表3 地下水安全开采潜力评价结果表

3 评价结果分析

以相山濉溪徐楼水源地为例分析评价安全开采潜力。该区地下水安全开采潜力总体偏弱，综合评分值为0.475 4。区域的资源供给能力的评分值为0.526 1，属于中等偏上富水水平。可持续开采潜力评分值为0.615，说明该区的可持续开采潜力较强。区域最脆弱的环节为地质环境稳定能力，评分值仅为0.234 4，这大大影响了区域地下水整体的安全开采潜力。从图1中也可以看出地质环境稳定潜力“很弱”的隶属度最大，说明该区生态地质环境维持能力较差。相山濉溪徐楼水源地中北部的岩溶地下水近年来一直处于超采状态，2004年中北部的岩溶水超采系数达3.1。岩溶地下水位持续下降，形成双层漏斗，造成地下含水空间相当厚度无水充填的状态，大大降低了地基承载力及稳定性，对地表的人为活动(建筑物的载荷冲击震动等)将潜伏着不可低估的地质环境灾害隐患。在濉溪县钟楼、萧县孙圩子等地出现裂缝和垂向落水洞，危及人民生命财产和建筑物的安全。岩溶水位下降过多，极大的影响上覆浅层含水系统的供水能力及生态环境稳定性。

结合水源地的实际开发利用状况，说明该评价结果符合实际情况。该区裂隙岩溶水不适合大量开发利用，应注意加强水资源的涵养保护工作。

图1 相山濉溪徐楼水源地准则潜力评价结果图

4 裂隙岩溶水安全开采量研究

以相山濉溪徐楼水源地为典型区，该区的安全开采潜力系数为0.475 4，安全开采系数为0.525 3。用安全开采潜力系数较正安全开采系数，较正方程为:

式中:K为安全开采系数;η为安全开采潜力系数;θ为较正系数。

将典型区的数据代入上述方程求较正系数θ，

由此可以通过校正方程计算某一安全开采潜力系数对应的安全开采系数。根据上述方法，淮北地区岩溶水资源安全开采量结果如表4。

表4 安全开采量成果表

5 结语

采用模糊综合评判法对安徽省淮北地区裂隙岩溶水进行安全开采潜力评价，结果表明相山濉溪徐楼水源地开采潜力最弱，符离集水源地开采潜力较大，从安全开采量结果来看，安全开采模数最高的也是符离集水源地，达18.15万m3/km2，安全开采量最大的是萧县水源地，约0.61亿m3。安徽省淮北地区裂隙岩溶水安全开采总量为2.14亿m3，水质多为Ⅰ级水，因此，具有一定的开采利用潜力。

［1］王振龙，马倩，吴亚军，等.淮北平原水资源综合利用与规划实践［M］.中国科学技术大学出版社，2008.

［2］金光炎.淮北地区几类重要地下水资源的概况与认识［J］.江淮水利科技，2007(5)，7 －9.

［3］王振龙，等.淮北地区夹沟—符离集水源地岩溶水资源评价与利用研究［J］.地下水，2(75)，2005.

Research on Exploitation Potential of Fissure－karst Water in North Anhui

Sun Chuanhui1，Xu YI2，Qian Xiaoxuan2
(1.Jinchen Tendering Co.Ltd ，Hefei 230000，Anhui，China;2.Key Laboratory of Water Resources in Anhui Province，Bengbu 233000，Anhui，China)

According to the evaluation index of water exploitation potential，the paper makes an fuzzy synthetic evaluation on the exploitation potential of fissure－karst water in north Anhui，and calculates the safe－exploitation value，which provides science evidence for sustainable exploitation of fissure－karst water in Huaibei area.

Huaibei area，fissure－karst water，safe exploitation and fuzzy synthetic evaluation

P641.134

A

1004－1184(2013)05－0018－03

2013-04-26

孙传辉(1984-)，男，江苏宿迁人，助理工程师，主要从事水文水资源评价与规划工作。