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蛤蟆通流域位于挠力河平原的东南部,是重要的粮食种植区。该地区从上个世纪90年代开始,水稻种植面积飞速发展,仅靠地表水已无法满足农作物的灌溉需求,于是人们通过开采地下水弥补其不足,出现了大量的管井,地下水开采量增长迅速。与此同时,局部地区出现了地下水环境问题,如湿地退化、地下水水位降落漏斗、水质恶化(三氮污染)。给当地经济、生态环境和农业发展造成了损失,也给当地居民的健康带来隐患。本文结合蛤蟆通流域野外现场调查数据,运用数理统计、GIS技术和数值模拟等方法,对蛤蟆通流域地下水水位、水质进行研究,并在此基础上结合研究区的实际情况对地下水进行脆弱性评价,具体成果如下:(1)通过对研究区为期6个月的详细的水文地质调查,并结合研究区2006-2014年长观井地下水埋深原始数据,采用主成分分析法,选取降水量(x1)、蒸发量(x2)、开采量(x3)、月平均气温(x4)、平均风速(x5)、最大冻土埋深(x6)六项指标,研究得出影响地下水水位变化的主要指标为降雨量、人工开采和蒸发量。(2)采用ARCGIS与Visual MODFLOW相结合,建立相应的地下水埋深动态预测模型,对研究区地下水水位进行拟合和预测,揭示了蛤蟆通流域地下水水位的变化规律。与目前地下水位相比,十年后地下水位略有下降,从水位动态角度考虑此区域水量可以满足水量需求。(3)在水文地质调查过程中,对本区采样96组。基于水样分析,对研究区地下水类型、主要组分空间变化、水质评价进行了研究。(1)对研究区96组水样分析指标进行了基本数理统计分析,得出研究区地下水的水化学类型主要为HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg、HCO3-Ca·Na;(2)基于ARCGIS软件,绘制常规组分及微量组分等化学指标的空间分布图并进行特征分析,清楚的反映了地下水化学类型由基岩山区的重碳酸钙、重碳酸钙镁型水变为平原地区的重碳酸钙钠或重碳酸钠钙型水,与地下水径流方向一致。(3)针对水样检测,根据地下水水质标准,采用单因子评价法、内梅罗指数法及修正的内梅罗指数法对水质进行评价及对比分析,结果显示:地下水作为生活饮用水超标项目有Fe、Mn、NH4+、高锰酸钾指数,其中超标最为严重为Fe、Mn;通过综合评价法可以得出研究区内超过Ⅲ类水的面积比例为90%,Ⅳ、Ⅴ类水为研究区地下水的主要水体。为避免传统综合指数评价过程中指标等级划分存在不连续问题,本文采用了修正的内梅罗指数法对研究区地下水水质进行评价,整体来说三种方法的评价结果基本一致,修正的内梅罗指数法更为客观。将地下水监测指标浓度与环境背景值比较,确定研究区地下水主要特征污染物为三氮。结果也表明,只要进行适当处理,地下水水质条件可以满足供水与农业灌溉水的安全条件。(4)在充分研究区水文地质条件以及人类活动的基础上,针对研究区地形坡度变化较小的实际情况,基于DRASTIC模型,采用5个本质脆弱性指标,外加2个特殊脆弱性指标,利用熵权法确定权重,对蛤蟆通流域地下水的脆弱性进行研究。(1)由于本研究区内地形坡度(T)变化较小、不饱和介质(I)不容易测得,因此,基于DRASTIC模型及评分标准,选取5个本质脆弱性评价指标;在考虑人类活动的基础上,增加土地利用类型(L)和硝态氮负荷(N)这2个特殊脆弱性指标,构建了DRASCLN模型。并详细的分析了以上七个指标对地下水脆弱性影响的内在机理,并确定了其评分体系。(2)引入熵权系数分析法确定各评价指标的客观权重,进而对研究区地下水脆弱性进行研究,得出蛤蟆通流域低山丘陵区,土地利用类型为林地,由于其径流条件较好,属地下水脆弱性极低地区;而平原一级阶地及低河漫滩,由于地下水埋藏浅,且土地利用类型为旱田,农业活动强烈,属于地下水脆弱性高区;其余地区为地下水脆弱性中等地区。并通过地下水脆弱性评价结果与水质评价结果,水化学类型分区、硝态氮分区进行对比分析,验证了评价结果的合理性,即:地下水脆弱性高区对应着地下水水质等级为Ⅴ、地下水化学类型为重碳酸钠钙、硝态氮浓度高值中心区,反之亦然。最后提出保护研究区地下水的建议。(5)本文对研究区水位和水质进行研究,为此研究区作为农田的建设区提供理论依据;为避免此区域地下水发生不良的问题,促进地下水和经济的可持续发展,针对多数农田“三氮”超标问题,提出了相关的建议。