基于GIS的鄂尔多斯白垩系盆地浅层地下水水质分布规律研究

文章以地下水质量标准为基础,结合鄂尔多斯白垩系盆地水资源现状,构建了研究区地下水水质评价指标体系,并对国标中部分指标限值提出了修正建议。通过建立浅层地下水水质模糊综合评价模型,对研究区地下水水质进行了综合评价,并以GIS为平台,对水质空间分布状况及其规律进行了研究。结果表明:总硬度、硫酸盐、溶解性总固体、氯化物指标的水化学分布对研究区地下水水质的影响最为明显,同时,盆地浅层地下水水质总体上相对较好,大部分地区地下水水质优于Ⅳ类,完全满足生活生产用水要求。     

考虑样本差异的一种地下水质模糊评判方法与应用

应用传统模糊评判方法评价地下水质量时,通常以地下水质量标准为参考进行权重赋值,没有考虑由于水质复杂而引起的评价地区内部各取样点测试指标值之间的差异,评价结果极有可能出现一个样本因某项指标的相对含量较大而被列为水质较差级别的现象,不能为水资源缺乏地区水资源管理提供客观的依据。本文针对传统模糊评判的不足,选用广义权海明距离公式为评价公式,用样本权重来表达样本差异程度,再和标准权重相结合作为总的权重,建立了考虑样本差异的地下水质模糊评判体系。选择pH、溶解性总固体、总硬度、Cl-、SO42-和NO3-作为评价指标,分别运用传统模糊评判和考虑样本差异的模糊评判法对鄂尔多斯白垩系自流水盆地的环河组含水岩组进行地下水质量评价。评价结果表明,考虑样本差异的模糊评判所得的Ⅳ、Ⅴ类水分布面积明显小于传统模糊评判所得的结果,环河组含水岩组地下水水质的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级主要分布在盆地的北部,盆地南部的地下水质明显劣于盆地北部。影响水质分布的因素主要有水化学场、水动力场、岩相古地理等。     

应用于地下水质评价的模糊综合评判法及其优化

模糊综合评判法步骤较多,计算复杂,可选方法、参数较多,需要根据具体的情况进行优化。文章根据《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)对隶属度函数进行优化。优化后的隶属度函数增加了第5级标准值,并改变了分段函数分级阈值,解决了原有隶属度函数在4、5类水质缺少过度,且物理意义不明确,函数递增递减范围与隶属度的定义不匹配的问题。将改进后的方法应用于华北地区某地28个检测点的水质评价中。并与改进前的综合模糊评价法和其他地下水质评价方法结果相比较,结果表明,改进后的综合模糊评判法能够更加客观的反映地下水综合质量状况。     

基于均方差-模糊综合评判复合模型的地下水水质评价

首次运用均方差-模糊综合评判复合模型,选取地下水水质的主要影响因子,通过评价因子的选取及评价集的建立、隶属函数及单因子隶属度的确定、评价指标权重的确定和综合隶属度的确定四个步骤,对天津蓟县官庄地区深层地下水水质行了综合评价.评价结果表明,研究区采样点水质总体级别为I级,说明该区地下水水质较好,而局部点位硝酸盐超标是导致水质污染的主要原因,这一结论与该区其它研究成果评价结果相一致.     

基于均方差一模糊综合评判复合模型的地下水水质评价

首次运用均方差一模糊综合评判复合模型,选取地下水水质的主要影响因子,通过评价因子的选取及评价集的建立、隶属函数及单因子隶属度的确定、评价指标权重的确定和综合隶属度的确定四个步骤,对天津蓟县官庄地区深层地下水水质行了综合评价。评价结果表明,研究区采样点水质总体级别为I级,说明该区地下水水质较好,而局部点位硝酸盐超标是导致水质污染的主要原因,这一结论与该区其它研究成果评价结果相一致。     

熵权-集对分析法在大武地下水水质评价中的应用

鉴于水质综合评价中水质分级标准与监测样点的监测值之间存在模糊关系,将熵权法及置信度准则引入集对分析法中,以提高水质评价结果的可靠性,并应用于山东省大武地区地下水水质评价。根据2017年11月研究区29个检测站点的12个超3类水频率较高的水质指标实测值,进行水质模型求解,结果表明:以置信度准则替代最大隶属度准则作为水质评判标准,能有效避免水质分级"欠评价"和"过评价";大武区域地下水水质为中等偏下,主要集中在侯皋-西夏一带。与最大隶属度准则的水质判别结果相比较,该方法更能真实反映评价水体的水质状况,具有水质信息综合全面、分级结果明确等优点,是地下水水质评价分级的一种可靠、合理的方法。     

基于模糊逻辑T算子和协T算子的地下水水质评价

本文运用地下水水质的模糊综合评判分析方法，选取地下水水质的主要影响因子，借助模糊逻辑T算子和协T算子，编制了有效的MATLAB计算机程序，绘制了隶属度函数的数学图形，对北方某水源地地下水水化学资料进行了模糊数学综合评价。评价结果表明，研究区采样点水质为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级的占96．63％，大部分地下水水质较好，符合饮用水的要求。借助T和协T逻辑算子的模糊综合评判法评价地下水水质效果较好。     

基于模糊综合评价法的海口地区浅层地下水水质评价

以海口地区浅层地下水取样检测资料为依据,选用了硫酸盐、氯化物、铁、硝酸盐、亚硝酸盐、氨氮、氟化物、总硬度、溶解性总固体共9个评价指标,从隶属度、权重的计算以及水质模糊综合评价模型的选择等方面。详细介绍了模糊综合评价法运用于地下水水质评价中的全过程。评价结果表明,其海口地区浅层地下水水质多属多属Ⅰ至Ⅱ类水,评价结果准确合理,客观反映了各种因子共同作用下的水质情况,与实际情况相符合,证明模糊综合评价法是一种有效的评价方法。     

模糊概率神经网络模型在水质评价中的应用

鉴于水质类型和分级标准存在模糊性,将模糊数学中的相对隶属度理论和概率神经网络相结合,构建了模糊概率神经网络水质评价模型(FPNN)。阐明了该模型的构建方法,提出了基于指标相对隶属度矩阵插值构建训练样本的方法,并将该模型应用于实际水质评价。通过与综合评判法、属性识别法和BP网络法的比较,验证了该模型操作简便,评价结果客观可靠。     

河池市罗城县地下水环境质量评价及分析

为查清罗城县地下水情况,根据罗城县地下水监测数据和水质特点,选取高锰酸盐指数、硝酸盐氮、总硬度、氨氮、铁和锰作为评价因子,以GB/T14848-93《地下水质量标准》为评价标准,同时运用内梅罗指数法和模糊综合评价法对罗城县9个地下水监测点位(饮用水水源保护区、工业园区和矿山开采区)进行地下水环境质量评价。以模糊综合评价结果进行分析,饮用水水源保护区内地下水质良好,均达到Ⅱ类水质标准;工业园区有1个点位地下水水质超标,超标因子为总硬度;矿山开采区地下水质情况较差,有2个点位监测因子铁、锰超标,为Ⅴ类水。最后,针对罗城县地下水现状及存在的问题,提出合理的对策建议。     

天津市水资源可持续利用评价

将水资源、社会、经济和其它资源环境作为水资源可持续利用的影响因素,建立区域水资源可持续利用指标体系.根据国内有关法规并结合天津市的实际情况,划分各个基本指标的评分标准,将指标划分为五个等级,选取典型年,运用模糊数学中以相对隶属度、相对隶属函数为基础的模糊模式识别理论模型对水资源可持续利用进行评价,评价结果与实际情况基本相符.     

基于GIS的鄂尔多斯白垩系盆地地下水水质的模糊综合评价

开展科学合理的地下水水质评价工作,可以为地下水资源的可持续开发利用和水污染防治提供科学依据,具有重要的理论意义和实际价值。以地下水水质量标准为基础,通过构建科学合理的地下水水质评价指标体系,以GIS为平台,运用模糊综合评价方法对鄂尔多斯白垩系盆地地下水水质进行了综合评价。评价结果表明,盆地北区地下水水质总体上相对较好,不同埋藏深度的地下水水质差异并不很大;盆地南区地下水水质总体上相对北区较差,中、深层地下水水质普遍较差,地下水水质类别主要为IV、V类。     

基于级别特征值的岩溶含水层水质模糊综合评价修正

为改进传统水质模糊综合评价中存在评价指标不能全面反映水质状况、评价结果不清晰,评价等级区分度不明显等缺陷,文章以位于六枝特区威宁-郎岱褶皱群的第一层岩溶含水层水质为例,根据岩溶区水质评价特点和研究区含水层超标因子特征,建立涵盖物理、化学和微生物等因子的评价指标体系,利用级别特征值对传统模糊综合评价结果进行了适当修正,并与综合污染指数法、传统模糊评价综合法的评价精度进行定量化比较。研究结果表明:六枝特区的研究区探采点水质综合评价等级都达到Ⅲ类生活饮用水卫生标准,但仍有71%的探采点存在氨氮（NH4+）、氟化物(F-)、高锰酸盐指数(CODMn)、溶解性总固体（TDS）和大肠杆菌等指标超标,且超标因子浓度呈点状扩散分布于三叠系中下统地层;另外,传统模糊综合评价中有57.1%的水质达到Ⅰ类标准,与多个探采点存在因子超标的情况不符,而通过级别特征值修正的模糊综合评价结果中分别有57.1%和28.6%的探采点水质为Ⅱ类或Ⅲ类标准,与着重突出最大超标因子权重的综合指数法类别标准差低0.011。因此,基于级别特征值的模糊综合评价能有效的反映水质整体水平,探采点水样超标因子浓度和同类水质的区分度,评价结果合理、可信。      

运用模糊数学法评价项城地下水水质

以频率统计法选择Hg、COD等评价因子,从隶属度、权重的计算以及模糊模型的选择等方面,详细介绍模糊数学法运用于项城市浅层地下水水质现状评价的过程,并结合综合指数评价结果对其进行简析.     

一种改进的公路边坡稳定性模糊评价方法研究

考虑影响公路边坡稳定性信息的不完整性、随机性和模糊性,以最大熵原理和工程模糊集理论为基础,并采用综合赋权法确定指标权重,提出了一种改进的公路边坡稳定性模糊评价方法。该模型充分利用影响因素的信息,以广义加权距离表示待评价样本与标准样本的差异,从优化条件中获得相对隶属度,并依据加权平均原则对边坡样本等级进行识别。该模型应用于常吉和吉怀高速公路边坡稳定性评价中,将评价结果与模糊综合模型和属性识别模型的结果以及边坡实际情况进行对比验证,体现了其较好的一致性,并且结果更合理。同时,该模型具有较小的信息熵值,表明其评价的不确定性小,可靠性较高,是一种边坡稳定性评价分析新方法,可在相关工程领域中应用推广。     

模糊模式识别法在评价地下水水质中的应用

采用模糊模式识别法评价地下水水质,提出了相对隶属度理论,通过距离平方和最小的准则,建立目标函数,可得地下水水质的变化趋势,更符合当代地下水水质评价的要求。应用该法评价太原市地下水,得到了满意的结果。     

综合指数法和模糊综合法在地下水质量评价中的对比——以遵义市为例

综合指数法和模糊综合评价法在地下水质量评价中被广泛应用。岩溶地区地下水环境脆弱,潜在污染来源复杂。为了更好地了解综合指数法和模糊综合法在岩溶地下水评价中的应用效果,本文以贵州省遵义市为例,利用这两种方法分别对该市具有代表性的9个地下水点水质进行评价和对比分析。结果显示:遵义市浅层地下水水质总体较好,Ⅲ类及Ⅲ类以上水占33 %,但个别区域地下水水质很差,主要为NO2-、NH4+、Mn、Na+、Cl-、SO42-、溶解性总固体、总硬度(CaCO3)和Se等超标;两种方法评价结果一致的共有6个水点,均属Ⅱ类水质,结果不一致的3个水点,在综合指数法中全为Ⅳ类水,而在模糊综合评价中则是Ⅲ类水1个,Ⅴ类水两个。出现差异的主要原因是综合指数法在综合分值计算中过于强调单项指标最大值的作用和未考虑参评指标的权重,而模糊综合法则很好地克服了这些不足,精细地刻画出指标值对水质分级界限的接近程度并量化了所有指标对地下水水质的影响权重。可见,地下水水质评价中,模糊综合法要明显优于综合指数法。      

改进模糊综合评价模型对岩溶山区茶叶产地土壤重金属污染评判

优化的模糊综合评价模型,有助于查明生态茶叶园区表层土壤(0～20 cm)重金属污染状况。以Hg、As、Cd、Pb、Cr、Cu为评判因子,运用最小相对信息熵原理,将污染物“超标倍数法”与“双权重超标赋权法”相结合,形成综合权重,对传统模糊综合评价模型进行了改进。接着对茶叶园区土壤重金属污染做了评判,并对比评判结果。结果表明,改进后的模糊综合评价模型,在计算评判因子权重时,综合土壤重金属浓度和毒理,评判结果更加合理;该茶叶园区土壤清洁率达38.81%、尚清洁率达61.19%,尚无土壤污染区。说明该茶叶园区土壤环境质量整体较好,满足无公害茶叶产地要求;对比评判结果,改进的模糊综合评价模型等级划分更加科学,评判结果客观。为优化岩溶山区茶叶区域布局提供参考。      

基于足球联赛竞争算法-投影寻踪-云模型的水资源短缺风险评价

为客观衡量水资源短缺风险评价过程中的随机性与模糊性,将正态云模型引入水资源短缺风险评价,建立足球联赛竞争算法-投影寻踪-正态云评价模型,以云南省各州市水资源短缺风险评价为例进行实例研究。从水资源等系统遴选20个指标构建水资源短缺风险评价指标体系和分级标准,采用云模型正向发生器计算水资源短缺风险分级评价指标的隶属度;在分级标准阈值间随机内插样本构造投影寻踪优化目标函数,利用足球联赛竞争算法、粒子群算法、布谷鸟搜索算法和差分进化算法优化投影寻踪目标函数并进行比较,并通过足球联赛竞争算法-投影寻踪法给出各指标权重;根据隶属度矩阵和权重矩阵计算水资源短缺风险评价的分级确定度并进行评价,评价结果与投影寻踪法、模糊综合评价法比较。结果表明:足球联赛竞争算法寻优精度高于粒子群算法等3种算法。昆明市、怒江州和迪庆州水资源风险评价为低风险;玉溪市、保山市、文山州和德宏州评价为较低风险;曲靖市、昭通市、普洱市、临沧市和红河州评价为中等风险;其余州市评价为较高风险,评价结果与投影寻踪法、模糊评价法基本一致。足球联赛竞争算法-投影寻踪-正态云评价模型兼具模糊性和随机性,既能反映水资源短缺风险评价分级的定性概念,又可反映隶属程度的不确定性,具有较好的应用价值。