基于层次分析法的地下水超采区划分及压采效果评价
目录
第一章绪论 (1)
1.1研究背景与意义 (1)
1.1.1研究背景 (1)
1.1.2研究意义 (3)
1.2国内外研究现状 (3)
1.3研究内容 (5)
1.4技术路线 (5)
第二章研究区域概况 (7)
2.1榆次区概况 (7)
2.1.1自然地理 (7)
2.1.2社会经济 (7)
2.1.3气象水文 (8)
2.1.4地形地貌 (9)
2.1.5水文地质条件 (10)
2.2榆次区地下水开采现状及危害 (13)
2.2.1地下水可开采量 (13)
2.2.2榆次区地下水超采现状 (14)
2.2.3榆次区地下水开采潜力分析 (16)
2.2.4榆次区地下水超采危害 (16)
2.3榆次区地下水压采实施概况 (18)
2.3.1替代水源工程 (19)
2.3.2节水灌溉工程 (19)
2.3.3中水利用工程 (20)
2.3.4关井压采工程 (20)
第三章榆次区地下水超采区划分 (23)
3.1传统地下水超采区划分 (23)
3.1.1开采系数法 (23)
VII
3.1.2水位变幅法 (24)
3.1.3诱变环境因子指标法 (25)
3.1.4传统划分结果分析 (26)
3.2基于层次分析法进行榆次区地下水超采区综合划分 (27)
3.2.1层次分析法简介 (27)
3.2.2建立层次结构模型 (28)
3.2.3构建地下水超采区综合划分体系 (29)
3.2.4构建判断矩阵 (32)
3.2.5计算判断矩阵一致性指标 (33)
3.2.6确定指标权重 (34)
3.2.7榆次区地下水超采区综合划分 (35)
3.3利用灰色聚类法验证划分结果 (37)
3.3.1方法简介 (37)
3.3.2建立白化权函数 (38)
3.3.3各指标权的确定 (40)
3.3.4划分结果验证 (40)
3.4本章小结 (42)
第四章榆次区地下水压采效果评价 (43)
4.1压采效果评价方法 (43)
4.2选取压采效果评价指标 (44)
4.2.1地下水开采系数 (44)
4.2.2降落漏斗中心水位 (45)
4.2.3年均地下水位变化 (46)
4.2.4地面沉降速率 (46)
4.2.5地裂缝变化 (47)
4.2.6地下水水质 (48)
4.3地下水超采区压采效果综合评价体系 (49)
4.3.1构建地下水超采区压采效果综合评价体系 (49)
4.3.2划分指标等级 (50)
VIII
4.4利用层次分析法进行地下水超采区压采效果综合评价 (50)
4.4.1建立层次结构模型 (50)
4.4.2构建判断矩阵 (51)
4.4.3计算判断矩阵一致性指标 (52)
4.4.4确定评价效果权重 (52)
4.4.5压采指标趋势分析 (52)
4.4.6相关性分析 (57)
4.5本章小结 (59)
第五章结论与建议 (61)
5.1结论 (61)
5.2不足与建议 (62)
参考文献 (63)
致谢 (67)
攻读学位期间发表的学术论文 (69)
IX
X
1
第一章绪论
1.1研究背景与意义
1.1.1研究背景
地下水作为水资源的重要组成部分，对于保障我国供水安全、粮食安全、经济安全、生态安全等具有十分重要的作用[1]。近年来，由于社会经济发展、用水结构特点及水资源开发利用条件等多方面的因素，工农业用水以开发利用地下水为主，特别是平川地区地下水开发利用程度非常之高，长期过量地开采，导致一些地区地下水超采严重，水位持续下降。根据国家水资委2015年统计，我国以城市和农村井灌区为中心形成的地下水超采区数量已达415个，超采区面积已达62万km 2，约占到全国平原面积的31%，其中海河流域平原超采区占到海河平原的91%，地下水超采量持续增加，累计超采量已超1000亿m3[2]。我国地下水超采区数量变化如下图1-1所示。
图1-1地下水超采区数量变化图
Fig.1-1Variation of groundwater overdraft area number
因此，遏制地下水严重超采，有效保护地下水资源，改善水生态环境，实现地下水资源的可持续利用，促进经济社会的可持续发展，全面实施地下水超采区压采，合理配置水资源已迫在眉睫。
地下水超采区的形成是由于某地区长时间的开采量大于多年平均补给量，地下水出现采补失衡而导致。根据榆次区2011年水资源调查评价，平川区地下水可开采量7219
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78165415
0100
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2000200520102015数量/(个)
年份