地?zé)豳Y源開發(fā)利用

安徽淺層地?zé)豳Y源適宜性分區(qū)方法及指標(biāo)

  分區(qū)方法
 
  首先采取關(guān)鍵因子法進(jìn)行適宜性必要條件劃分,再分別采用層次分析法及綜合指數(shù)法進(jìn)行適宜性級別的劃分。層次分析法是定性和定量相結(jié)合、系統(tǒng)化及層次化的分析方法,具有處理復(fù)雜決策問題的實(shí)用性和有效性;綜合指數(shù)法即是利用層次分析法計(jì)算的權(quán)重和模糊評判法取得的數(shù)值提出經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)的綜合評價(jià)指數(shù)。適宜性分區(qū)評價(jià)采用專家打分法對各層指標(biāo)賦值、層次分析軟件確定各層指標(biāo)權(quán)重、MapGIS軟件對各要素層繪制圖件;分區(qū)賦值并乘以權(quán)重,將各要素圖層疊加;根據(jù)圖層疊加結(jié)果進(jìn)行適宜性分區(qū)。根據(jù)層次分析法的要求,在評價(jià)體系隸屬關(guān)系的基礎(chǔ)上,通過調(diào)查統(tǒng)計(jì)和室內(nèi)分析研究,采用1-9標(biāo)度法,分別比較屬性層和要素層中各因素的相對重要性。對適宜性劃分影響越大的因素重要性就越大,建立比較矩陣。通過計(jì)算,檢驗(yàn)比較矩陣的一致性,必要時(shí)對比較矩陣進(jìn)行調(diào)整,以達(dá)到可以接受的一致性;求出要素層各要素在目標(biāo)層中的權(quán)重。
 
  地源型適宜性評價(jià)體系
 
  地源型開發(fā)利用適宜性分區(qū)評價(jià)體系將其適宜性劃分作為層次分析的目標(biāo)層,地質(zhì)水文地質(zhì)條件、施工條件、熱物性、地形地貌、地質(zhì)災(zāi)害作為層次分析的屬性層,地層巖性結(jié)構(gòu)、地下水徑流條件、巖土體堅(jiān)硬程度、城市覆蓋率、綜合熱導(dǎo)率、平均比熱容、地貌形態(tài)及地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度作為層次分析的要素層。其中地質(zhì)災(zāi)害及地形地貌為分區(qū)前提條件。
 
  評價(jià)因子的獲取
 
  ①地質(zhì)、水文地質(zhì)條件:根據(jù)松散層及其它巖性分布特征劃分不同的地層結(jié)構(gòu)并以不同的賦值。地下水徑流條件主要影響淺層地?zé)崮?/a>的熱交換效率,通過地下水位等值線圖和滲透系數(shù)獲取;同類地層地下水徑流條件越好的地區(qū)熱交換效率越高,其地下水位埋深較小,賦值較大。②施工條件:巖土堅(jiān)硬程度越高,鉆探難度越大,其賦值較小。城市覆蓋率越高施工條件越差,其賦值較小,評價(jià)區(qū)分中心城區(qū)及外圍鄉(xiāng)村兩部分。③熱物性特征:綜合熱導(dǎo)率及平均比熱容值越大,越有利于地源型方式的應(yīng)用,其賦值較大。④地形地貌:以地貌形態(tài)分類,將中丘及中丘以上的地貌形態(tài)直接劃分為差適宜區(qū)。⑤環(huán)境地質(zhì)問題:以地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度將地質(zhì)災(zāi)害高、中、低易發(fā)區(qū)分別劃分為不適宜、差適宜及一般適宜區(qū)。上述各評價(jià)因子中,地層巖性、地層結(jié)構(gòu)、環(huán)境地質(zhì)條件、地貌形態(tài)是判定地源型開發(fā)利用適宜性的關(guān)鍵因子,在滿足關(guān)鍵因子的前提條件下再進(jìn)行影響因素綜合分析評價(jià)。
 
  采用綜合指數(shù)法將每個(gè)網(wǎng)格上的各項(xiàng)賦值分別與其對應(yīng)的權(quán)重相乘,而后求和得到每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)上的分值;應(yīng)用MapGIS空間分析中的DTM分析進(jìn)行分區(qū)自動(dòng)處理,對圖件線條進(jìn)行光滑及取舍。據(jù)分值的分布情況確定適宜性分區(qū)劃分標(biāo)準(zhǔn),分別劃分地源型方式適宜、較適宜、一般適宜、差適宜及不適宜區(qū)。
 
  地下水源型開發(fā)利用適宜性分區(qū)
 
  將適宜性劃分作為層次分析的目標(biāo)層,地下水富水性及其動(dòng)力場條件作為層次分析的屬性層,單井涌水量、含水層有效厚度、回灌能力、水位埋深、水位下降速率及補(bǔ)給模數(shù)等6個(gè)指標(biāo)作為層次分析的要素層;同時(shí)考慮地面沉降等環(huán)境地質(zhì)問題及水源地保護(hù)條件,建立各屬性層與要素層判斷矩陣及確定權(quán)重。
 
  評價(jià)因子的獲取
 
  ①地下水富水性條件:由于評價(jià)區(qū)松散巖類孔隙地下水之淺層水動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性差、基巖裂隙地下水富水性差、巖溶地下水易造成地面塌陷,作為區(qū)域性淺層地?zé)崮苷{(diào)查評價(jià)的地下水源型方式不考慮此三類地下水的開發(fā)利用。單井涌水量越大,說明地下水富水性越好,其賦值較大。含水層越厚,出水能力越強(qiáng),其賦值較大。地下水回灌能力主要類比回灌試驗(yàn)成果并結(jié)合含水砂層厚度確定,砂體顆粒越粗、厚度越大,越有利于回灌,其賦值較大。②地下水動(dòng)力場條件:水位埋深越淺,越有利于取水,其賦值較大;地下水水位下降速率越大,其保證程度越低,則賦值較小。地下水資源補(bǔ)給模數(shù)越大,說明該區(qū)地下水開采能力越強(qiáng),其賦值較大。
  ③環(huán)境地質(zhì)問題:對過量開采地下水已出現(xiàn)地面沉降的地區(qū),地面沉降大于500mm時(shí),直接劃為地下水源型不適宜區(qū);地面沉降小于500mm的,同等條件取降一個(gè)適宜性級別處理。
 
  地下水富水性、回灌能力及環(huán)境地質(zhì)問題是評價(jià)地下水源型開發(fā)利用適宜性的關(guān)鍵因子;在滿足關(guān)鍵因子的前提下,采用層次分析法對各因子進(jìn)行綜合分析評價(jià)。以綜合指數(shù)法將每個(gè)網(wǎng)格上的各項(xiàng)賦值分別與其對應(yīng)的權(quán)重相乘,而后求和,得到每個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)上的分值;根據(jù)不同的分值劃分出地下水源型方式適宜、較適宜及不適宜區(qū)。
 
  地表水源型開發(fā)利用適宜性分區(qū)
 
  地表水源型淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用方式分開式及閉式兩類。根據(jù)地表水的可循環(huán)利用量、水溫、水深及水質(zhì)動(dòng)態(tài)變化等,評價(jià)地表水源型淺層地?zé)崮荛_發(fā)利用適宜性。安徽地表水體指評價(jià)區(qū)域內(nèi)可利用的江、河、湖、水庫及采空塌陷積水等。
 
  分區(qū)依據(jù)
 
  ①地表水資源的穩(wěn)定性、可用性及保證程度。②擬建設(shè)工程場地相對于地表水體的距離。
 
 
  ①可循環(huán)利用量:地表水體可循環(huán)利用量取近20年內(nèi)枯水年枯水期容積量,單體容積量大于20×104m3。②水深:地表水體枯水年枯水期平均水深大于3m,水位動(dòng)態(tài)相對穩(wěn)定。③水溫:地表水體最低月平均水溫不小于5℃,最高月平均水溫小于28℃;動(dòng)態(tài)相對穩(wěn)定。對條件適宜的地區(qū)可通過傍河采取地下水,以達(dá)到取熱或取冷的效果,可完全滿足地表水源型。④工程距離:開發(fā)利用建筑工程距地表水水源一般在0.5km范圍內(nèi)。⑤水質(zhì):地表水水質(zhì)符合或經(jīng)過較經(jīng)濟(jì)的處理后,可滿足水源熱泵機(jī)組有效運(yùn)行。