地下水脆弱性评价指标体系建立

（一）建立原则

建立指标体系是评价工作的基础。指标体系科学与否，直接关系到评价结果的正确性。所以，指标体系的建立应遵循科学性、可操作性、简洁性、独立性及目的性原则。

（二）建立过程

地下水脆弱性评价的关键是指标体系的建立。如何构建三江平原地下水脆弱性评价指标体系，是对该地区地下水脆弱性综合评价的基础性工作。评价指标体系建立步骤见图3-1。

1.理论准备

对地下水脆弱性的有关基础理论进行了一定深度和广度的了解，全面掌握该领域描述性指标体系的基本状况。

图3-1　评价指标体系建立步骤

2.“海选”

所谓的“海选”，就是不受条件的限制，凡是能够描述地下水脆弱性的所有指标尽可能全面地一一列出，这样做的目的是全方位地考虑问题，防止重要指标的遗漏。在大量阅读文献的基础上，归纳总结出若干地下水脆弱性的评价指标，见表3-1。

表3-1　地下水脆弱性评价指标体系

3.初步确立指标体系

初步确立指标体系就是对“海选”的指标群进行初步的筛选，筛掉明显的不适宜指标，其基本的方法是：主观预断、理论分析和频度统计法。主观预断就是根据作者及专家的经验和专业知识，断定哪些指标可以入选，哪些指标不能入选，此办法可以筛掉部分指标；理论分析就是将相关的理论作为衡量指标的一种尺度，删掉明显不符合该理论的指标；频度统计法对目前的研究报告、论文进行统计，选用使用频率较高的指标作为参选指标的种子。经过上述“三筛”，会筛掉相当一部分“海选”指标，指标体系得到初步确立。

目前，最成熟的地下水脆弱性评价指标体系当属美国环保署（EPA）提出的DRAS_TIC模型[6]。该模型在庞大的地下水脆弱性评价指标体系中选取7个最主要的要素作为评价指标，它们是：地下水埋深（D）、含水层的净补给（R）、含水层的介质类型（A）、土壤介质类型（S）、地形坡度（T）、渗流区介质类型（I）及含水层水力传导系数（C）。DRASTIC即为此七项指标的英文首写字母。本论文在DRASTIC模型基础上，结合三江平原实际情况，建立新的评价模型。

由于三江平原地势平坦，地形坡度变化极小，对地下水脆弱性的影响不大，所以在传统的DRASTIC指标体系基础上，去掉了地形坡度这项指标。又由于原指标体系中的渗流区介质类型这一指标在三江平原很难收集到数据，所以也不包含在新指标体系中。另外，考虑到三江平原以农业为主，所以增加土地利用率（L）和人口密度（P）这两项对地下水脆弱性影响较大的指标。综上，初步建立三江平原6 个地理分区、7 项评价指标的地下水脆弱性评价指标体系DRASCLP，即：地下水埋深（D）、含水层的净补给（R）、含水层的介质类型（A）、土壤介质类型（S）、含水层水力传导系数（C）、土地利用率（L）和人口密度（P）。

4.确立指标体系

在初步确立指标体系的基础上，对该指标体系进行最后一次筛选，其基本的方法就是独立性分析和主成分分析。所谓的独立性分析就是在计算各种指标相关系数的基础上，选择一定的系数门槛（通常取大于0.9）作为标准，排除相关密切的指标，选用相互独立的指标。

在以上评价指标体系中，A 和S 为定性指标，其定额值根据人为划定的分级标准以及三江平原实际情况给定，其余5 项指标为定量指标，由实测获得，分别见表3-2 和表3-3。(www.xing528.com)

表3-2　三江平原地下水脆弱性评价指标体系中不可直接测得的指标

表3-3　三江平原地下水脆弱性评价指标体系中可直接测得的指标

将可直接定量获得的5 项指标，即D、R、C、L、P 的分级范围和定额列于表3-4。将不能直接定量获得的另两项指标，即A、S 的分级范围和定额列于表3-5。

表3-4　可直接定量获得指标的分级及定额

表3-5　不可直接定量获得指标的分级及定额

根据表3-2～表3-5，得出三江平原地下水脆弱性评价指标体系的定额，见表3-6。

表3-6　三江平原地下水脆弱性评价指标体系的定额

为保证指标体系中各评价指标的相对独立性，对以上评价指标体系进行相关性分析。分析时可直接测得的指标按实测值计算。分析结果见表3-7。

根据相关性分析，该评价指标体系较为合理。

通过以上步骤，最终确立了所要构建的评价指标体系DRASCLP：地下水埋深（D）、含水层的净补给（R）、含水层的介质类型（A）、土壤介质类型（S）、含水层水力传导系数（C）、土地利用率（L）和人口密度（P）。

表3-7　三江平原地下水脆弱性评价指标体系中各评价指标的相关系数

当地下水埋深（D）越小、含水层的净补给（R）越大、含水层的介质类型（A）颗粒越粗（易溶岩或裂隙越发育）、土壤介质类型（S）颗粒越粗、含水层水力传导系数（C）越大、土地利用率（L）越大、人口密度（P）越大的情况下，则各参数的评分取较高值，反映了对地下水脆弱性评价指数的贡献大，揭示了地下水向易受污染的方向转化，地下水脆弱性越高。反之，各参数的评分取较低值，反映了对其贡献小，揭示了地下水向不易受污染的方向转化，地下水脆弱性越低。