四平市地下水资源管理现状评价研究

高世毅

（吉林省水文水资源局四平分局，吉林 四平 136000）

四平市地下水资源管理现状评价研究

高世毅

（吉林省水文水资源局四平分局，吉林 四平 136000）

针对吉林省四平市地下水资源管理现状，综合分析该市地下水开发利用、地下水水质、地下水水资源量动态变化等情况，运用层次分析法建立针对该市地下水管理的评价指标体系，并运用模糊综合评判法对其进行评价，根据评价结果，提出对应建议。

四平市；模糊综合评判；地下水；评价分析

1 基本情况

四平市区位于市境南部，东南部至西南部与辽宁省为邻。市区面积1080km2，辖铁东区和铁西区，13个街道办事处，2个乡和3个镇，市区人口63万人。市区地处松辽平原与长白山余脉低山丘陵地带，东高西低。按地形分区划分，东南部为低山丘陵区，面积804km2；中西部为松辽平原区，面积276km2。辖区内主要河流湖泊有条子河、下山台水库和山门水库。

该市地下水按地下水埋藏条件，可分为第四系松散岩类孔隙水（潜水）和白垩系碎屑岩裂隙的孔隙水。松散岩类孔隙水主要分布于河漫滩、一级阶地和二级阶地，赋存于砂、砂砾石和卵砾石层孔隙之中，补给来源主要是降水入渗。天然状态下，浅层地下水动态随降水量呈季节性变化。地下水自台地向阶地、河床，并逐渐向北西方向径流。白垩系碎屑岩孔隙水，多储存在第四系，赋存于砂岩、含砾砂岩、砂砾岩、砾岩裂系孔系之中，为一单斜的贮水构造，含水层与隔水层相间分布，形成层间承压水。承压水主要靠山前的侧向补给及潜水的越流补给。地下水自山前补给区流向北西平缓区，并随季节的不同与降雨呈滞后变化。

地下水资源环境及其管理现状的评价是管理和利用地下水资源的前提，也可为政府进一步开发、利用和保护地下水资源提供重要的决策依据。为综合评判四平市地下水资源环境及其管理的到位程度，采用模糊层次分析模型对当前地下水环境及水管理现状进行分析评价，并得出评价结论。

2 模糊层次分析模型

2.1 模糊综合评判法基本原理

模糊综合评判法是对受多种因素影响的事物做出全面评判的一种有效多因素决策方法，评价结果不是绝对肯定或否定，而是用一个模糊集合予以表示。面对众多不容易定量的因素，可以用该方法根据各种因素的重要程度和评价结果针对系统进行评价，将原来的定性结果定量化，从而有效地解决系统多因素、模糊性和主观判断等问题。

实现模糊综合评判法，首先要建立评价因素集，然后建立评价指标的评价集，再确定权重并建立模糊矩阵，最后进行模糊评价。对于单层次模糊评判模型可以按上述步骤进行，面对模糊层次分析模型还需要引进层次分析法（AHP）进行指标权重的确定，然后按照上述步骤进行模型的求解。

2.2 模糊层次分析模型的构建

在地下水管理模型的构建过程中，需要考虑众多的目标函数与约束条件，评价方案的影响因素不仅存在层次性，还存在众多定性、不确定性等特征，单层次模糊综合评价模型很难解决复杂适应系统模型。因此在评价复杂系统时，首先要将评价因素按属性（适应性）分类，根据层次分析法确定主指标和子指标权重，对每一主指标进行分别评价，根据主指标权重进行模型的总体模糊运算，最后根据最大隶属度原则得出评价结果。

模糊运算过程中矩阵合成运算通常有两种方法：主因素决定模型，利用逻辑算子M（Λ，V）进行取大或取小合成，仅限于单项最优的计算；普通矩阵模型计算，兼顾了各种影响因素，适用多因素排序计算。

区域水土资源合理配置模型中采用普通矩阵算法进行模糊矩阵运算，其计算步骤简述如下。

对评判因素集U按照某种属性C，将论域U划分为m个子集，即可得U/C={U1，U2，…，Um}，其中每个评价指标下可分为p个子指标，可表示为：Ui={uik}（i=1，2，…，m；k=1，2，…，p），并满足：

对每一个评判因素子集Ui中k个评价因素，按照单层次模糊综合评价模型，Ui下每个因素的权重为Wi，对应的评价矩阵为Ri，则第i个评价子集Ui的综合评价结果为Bi=WiRi=［bi1，bi2，…，bim］。

对U/C的m个评价因素进行综合评价，m个因素分配的权重为，对应主指标的评价矩阵为=［B1，B2，…，Bm］T，得到最终模糊综合评价结果为=·，最后按照最大隶属度原则确定方案的评价结果。

3 地下水资源管理现状评价

3.1 评价指标体系的建立

根据模糊综合评判法的原理，针对2014年四平市地下水资源管理现状进行评价。采用层次分析法建立评价指标体系，并计算各指标相对权重，如表1。

表1 各指标相对权重

3.2 对应指标的地下水管理现状评析

3.2.1 地下水开发利用现状调查

3.2.1.1 开动机电井情况

市区共开动总井数9492眼，其中小井9128眼，大井364眼；灌溉面积0.25万hm2。

3.2.1.2 地下水灌溉面积

（1）四平市区平原区276km2，开动井数186眼，其中小井184眼，大井2眼；灌溉面积0.02万hm2。

（2）四平市区山丘区802.60km2，开动井数9306眼，其中小井8944眼，大井362眼；灌面积0.32万hm2。

3.2.1.3 地下水供水量情况

四平市区2014年地下水总供水量9746.44万m3。其中地下水深层水2680.75万m3。地下水浅层水1003.05万m3。

3.2.1.4 地下水用水量情况

四平市区用水总量9746.44万m3。地下水用水总量3683.80万m3。平原区地下水用水量763.69万m3。山丘区地下水用水量713.90万m3。农业地下水用水441.55万m3。林牧渔畜地下水用水量574.99万m3。工业地下水用水1241.71万m3。城镇公共地下水用水193.1万m3。居民生活地下水用水939.78万m3。生态环境地下水用水292.67万m3。

3.2.2 地下水水质状况

2014年，四平市区共采用4眼潜水井和10眼承压水井取样，水质监测成果评价标准采用GB/T14848—1993《地下水质量标准》。

3.2.2.1 潜水化学类型及特征

（1）按阿列金分类法对地下水进行分类，市区潜水水化学类型按类别分有Cl类（氯化类）、C类（重碳酸类）水两种。按各水样中阴阳离子含量的比例关系，市区地下水均属Ⅲ型水。

（2）四平市区pH值在6.7～7.5之间，pH值均不超过国家地下水质量标准Ⅲ类水，其中最小pH值6.7出现铁西区平西乡前徐家烧锅102国道路北。最大pH值7.5出现在平西乡冀家屯附近。

（3）矿化度在388～962mg/L之间，388mg/L出现在平西乡冀家屯附近。962mg/L出现在铁东区山门镇粉房屯附近，属Ⅳ类水。

3.2.2.2 潜水地下水污染状况

3.2.2.3 承压水水化学类型及特征

在四平市区取7个承压水水样监测成果分析，水化学类型按类别分有C类（重碳酸类）水和Cl类水两种，Cl类水分布在铁西区平西乡太平沟九队和铁东区社会精神病疗养院院内，其他监测井均为C类水。

按各水样中阴阳离子含量的比例关系，按水型分有Ⅰ型、Ⅲ型两种水型，Ⅰ型水分布在社会精神病疗养院，吉林省地矿局203煤田勘探队院内，铁西区孙云路屯和宏宝莱集团股份有限公司3号监测井，其他监测井均为Ⅲ型水。

承压水pH值在7.1～9.3mg/L之间，pH值为7.1的监测井分布在长发乡山门申家屯，pH值9.3的监测井分布铁西区孙云路屯，属Ⅴ类水。

3.2.3 评价

3.2.3.1 地下水位动态变化情况

本年潜水观测井统计，市区地下水埋深年平均值4.26m，比上年（3.74m）同期下降0.52m，年埋深最大值8.71m。年变幅平均值1.68m，比上年同期减少1.35m，年变幅最大值1.85m，年变幅最小值1.46m。潜水水位在0.65～8.71m之间，枯水期潜水水位1.73～8.40m之间，与上年同期潜水水位相比呈下降趋势。

2014年末四平市区白垩系承压水水位呈上升趋势，部分地区保持稳定。年变幅平均值9.70m，比上年增加1.85m，年变幅最大值36.13m，年变幅最小值0.40m。

3.2.3.2 地下水位降落漏斗分布

2014年地下水水位降落漏斗面积93.04km2，与上年同期相比缩小2.86km2。由于2005，2008，2010，2012年和2013年是丰水年，降水补给较大，加上地下水开采量得到有效控制，开采布局较以前相对合理，整个漏斗区承压水水位与上年相比有升有降，但漏斗总面积基本稳定，但仍存在着局部严重超采和漏斗进一步恶化趋势。

3.2.3.3 地下水蓄水变量

四平市区（计算面积276km2）地下水蓄水变量比上年减小0.1441亿m3。

3.3 运用模糊综合评判模型进行评价

用专家打分法对各种方案进行模糊综合评判，将评价指标的评分等级划为 “1级/优、2级/良、3级/中、4级/差、5级/很差”5个级别， 现对方案1进行隶属度求解，并按最大隶属度原则求解最终模糊综合评判结果，其他方案的计算步骤省略，给出最终的评价结果。

经专家评分，各二级指标C1～C14评价隶属度矩阵，经矩阵计算并按照最大隶属度原则，确定四平市地下水资源管理现状评价值为0.78，总体评价为良。

4 管理措施的建议

4.1 加大管理力度，强化联合调蓄与调度

当前四平市地下水资源管理仍然存在取水管理水平较低、取水许可制度不完善、地下水过多使用、水质恶化趋势增大、地表水与地下水调度未优化等问题。因此今后该市水利部门需增强对地下水的管理力度，强化取水许可制度，严控不合理、不合法的地下水资源开采行为，规范厂矿企业等用水大户的取水行为，杜绝向潜水排污，防污回灌，切实保护地下水。同时，优化地表水与地下水联合调蓄规程与调度方案，出台相关规划，保证充分利用地表水，减少使用浅层水，尽量不用承压水的目标得以实现。

4.2 完善相关法律法规，多方位促进节水优先的理念

当前四平市地下水管理处于良好的发展态势，但随着经济社会的迅速发展，制定的法律法规已不能完全适应当前的需要。在对地下水的立法上，还缺乏强制性措施保障法律的有效实施，因此需完善相关法律法规，配套法规执行机制，保证地下水保护工作进一步深入有效地开展。同时，大力宣传“节水优先”的理念，从根本上减少或杜绝用水浪费现象，以保证地下水资源可持续利用。

［1］陈志恺.中国水资源的可持续利用问题［J］.水文，2003，23（1）：3-7.

［2］谢国辉，孙小丹.哈尔滨市城区地下水资源量的计算与评价［J］.水利科技与经济，2007（4）：258.

［3］王开章.现代水资源分析与评价［M］.北京：化学工业出版社，2006.

［4］刘石.地下水质量评价方法探讨［D］.北京：中国地质大学，2006.

［5］黄栋.北京市平原区地下水脆弱性研究［D］.北京：首都师范大学，2009.

［6］崔帅.大连市区地下水环境质量综合评价及污染防治策略研究［D］.大连：辽宁师范大学，2009.

［7］何俊仕，林洪孝.水资源规划及利用［M］.北京：中国水利水电出版社，2006.

［8］张继路，蒋咏.我国地下水管理体系现状分析及对策探讨［J］.江苏水利，2014（1）：33-36.

［9］王腊春，史运良，王栋，等.中国水问题［M］.南京：东南大学出版社，2007.

［10］卲艳莹.下辽河平原地下水污染分析评价研究［D］.大连：辽宁师范大学，2012.

［11］刘仁涛，付强，李伟业，等.地下水脆弱性研究与探讨［J］.水资源与水工程学报，2006， 17（6）： 1-5.

［12］李莹.大连市海水入侵区地下水水质评价及防治对策［D］.大连：辽宁师范大学，2012.

［13］顾琳娜，雷万荣，李福生.江西省地下水污染现状及防治措施［J］.内蒙古煤炭经济，2012（10）：144-145.

Study on the evaluation of groundwater resources management in Siping City

GAO Shi-yi
（Siping Branch of Bureau of Hydrology and Water Resources in Jilin Province,Siping 136000，China）

Based on the groundwater resources management present situation of Siping city in Jilin Province，it gives the comprehensive analysis of the exploitation and utilization of groundwater，with the groundwater quality and groundwater water resources dynamic changes situation.The Analytic hierarchy process （AHP） is used to establish the evaluation index system for groundwater management in the city， and the fuzzy comprehensive evaluation method is used to evaluate，then the assessment result obtained is good.

Siping City；analysis of fuzzy comprehensive evaluation；groundwater；evaluation analysis

TV213.4

B

1672-9900（2015）06-0004-04

2015-10-8

高世毅（1977-），男（汉族），吉林四平人，工程师，主要从事水文水资源工作，（Tel）13610765288。