一种地下水型饮用水水源地保护区划分方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及环境科学和环境风险技术领域，特别是指一种地下水型饮用水水源地 保护区划分方法。
【背景技术】
[0002] 国家环保总局于2007年1月9日颁布了《饮用水水源保护区划分技术规范》，简称 《规范》，《规范》要求我国所有的集中式供水水源地都应该设立水源保护区，并根据不同的 水源地类型(如孔隙水、裂隙水和岩溶水，承压水和潜水等）、水源地规模(大型、中型、小型） 介绍了保护区的划分原则、方法和要求。《规范》中正式将一、二级地下水源地保护区的界线 定位100日和1000日流程等值线。作为我国第一部关于地下水水源地保护区划分的技术规 范，它使得我国在地下水水源地保护区划分工作上开始达到了有法可依、有据可凭的初步 规范阶段。
[0003] 《规范》尽管提供了地下水源地保护区划分的相关导则及指导意见，但是仍然存在 着一些不足，例如，对水源地分类太过简略，经济性、便利性及可操作性考虑不足，指导方法 未必适合对应水源地分类等，同时《规范》中尽管提出了对应水源地分类的保护区划分方法 选择的建议，但是限于水源地分类所存在的局限，例如，水源地分类不够详细，仅仅考虑含 水层介质对保护区划分的影响而忽略了含水层赋存地点、当地水文地质信息完善程度等因 素，那么在此基础上介绍并推荐的保护区划分方法就显得过于宽泛，不具有普适性。
[0004] 因此，需要在明确待划分区域水源地分类，并对当地实际水文地质条件及各种信 息进行充分了解的基础上，确定适合待划分区域实际情况的保护区划分方法，运样就可W 较《规范》中所介绍的方法更有针对性，更适合当地水源地的实际情况及保护区划分需求。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种地下水型饮用水水源地保护区划分方法，W 解决现有技术所存在的水源地分类及保护区划分方法过于宽泛，不具有普适性的问题。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种地下水型饮用水水源地保护区划分 方法，包括：
[0007] 确定影响水源地保护区划分的参数指标；
[000引获取待划分区域，根据所述待划分区域，确定各个参数指标的权重值及对应的评 分；
[0009] 根据确定的各个参数指标的权重值及对应的评分，确定保护区划分指数；
[0010] 根据预设的保护区划分指数类别与保护区划分方式的对应关系，确定待划分区域 的保护区范围。
[0011] 进一步地，所述参数指标包括:水文地质条件复杂性，水源地开采规模，含水层介 质类型，水源地污染风险，赋存地点，精度需求及技术水平及开采井分布密度。
[0012] 进一步地，所述根据预设的保护区划分指数类别与保护区划分方式的对应关系， 确定待划分区域的保护区范围之后还包括；
[0013] 依据待划分区域所属的水源地子类别，对确定的待划分区域的保护区范围进行调 整；
[0014] 其中，水源地子类别是对水源地一级分类结果的重新组合。
[0015] 进一步地，所述根据预设的保护区划分指数类别与保护区划分方式的对应关系， 确定待划分区域的保护区范围包括：
[0016] 若确定的所述保护区划分指数属于预设的第一类划分指数时，则根据待划分区域 的含水层介质类型，确定待划分区域的保护区半径。
[0017] 进一步地，所述根据预设的保护区划分指数类别与保护区划分方式的对应关系， 确定待划分区域的保护区范围包括：
[0018] 若确定的所述保护区划分指数属于预设的第二类划分指数时，则根据第一公式确 定待划分区域的保护区半径，所述第一公式为：
[0019]
[0020] 式中，R为保护区半径，α为安全系数，K为含水层渗透系数，I为地下降落漏斗范围 内的平均水力梯度，Τ为污染物水平迁移时间，η为有效孔隙度。
[0021] 进一步地，所述根据预设的保护区划分指数类别与保护区划分方式的对应关系， 确定待划分区域的保护区范围包括：
[0022] 若确定的所述保护区划分指数属于预设的第Ξ类划分指数时，则根据第二公式确 定保护区半径，所述第二公式为：
[0023]
[0024] 式中，Q为抽水速率，t为各级保护区的运移时间标准，η为含水层孔隙度，Η为抽水 井滤管长度，r为对应时间t的保护区半径。
[0025] 进一步地，所述根据预设的保护区划分指数类别与保护区划分方式的对应关系， 确定待划分区域的保护区范围包括：
[0026] 若确定的所述保护区划分指数属于预设的第四类划分指数时，则根据第Ξ公式确 定待划分区域的保护区半径，所述第Ξ公式为：
[0027]
[002引式中，Q为抽水速率，t为各级保护区的运移时间标准，η为含水层孔隙度，b为抽水 井滤管长度，qi为垂向渗透或区域补给率，Rt为对应时间t的保护区半径。
[0029] 进一步地，所述根据预设的保护区划分指数类别与保护区划分方式的对应关系， 确定待划分区域的保护区范围包括：
[0030] 若确定的所述保护区划分指数属于预设的第四类划分指数，且待划分区域存在越 流的承压水源地、区域性补给的潜水水源地或具有固定倾斜度的承压含水层时，确定水源 地降落漏斗范围的公式：
[0031]
[0032]
[0033] 式中，Xlimit为降落漏斗在水源井下游方向的最大延伸距离，yiimit为降落漏斗在水 源井上游方向的最大宽度，Q为抽水率，K为水平方向渗透系数，b为抽水井滤管长度，i为区 域内含水层坡度；
[0034] 通过Xlimit确定保护区范围下游边界；
[0035] 通过第四公式确定保护区范围上游边界，所述第四公式为：
[0036] d = t · V
[0037] 式中，ν = ΚΙ/η，ν为地下水平均流速，K为水平方向渗透系数，I为平均水力梯度，η 为孔隙度，d为上游边界范围，t为运移时间标准。
[0038] 进一步地，所述根据预设的保护区划分指数类别与保护区划分方式的对应关系， 确定待划分区域的保护区范围包括：
[0039] 若确定的所述保护区划分指数属于预设的第五类划分指数时，则对待划分区域的 水文地质条件进行分析，确定对待划分区域地下水流动起决定作用的参数，根据所述参数 建立待划分区域的物理模型；
[0040] 基于所述物理模型，建立地下水运动规律的数学关系，并根据待划分区域的初始 状态和边界条件，对所述数学关系进行求解得到待划分区域的地下水流场或水位降深分 布；
[0041] 基于所述地下水流场或水位降深分布，并结合水质点运移时间标准确定待划分区 域的各级保护区范围。
[0042] 进一步地，所述根据预设的保护区划分指数类别与保护区划分方式的对应关系， 确定待划分区域的保护区范围包括：
[0043] 若确定的所述保护区划分指数属于预设的第六类划分指数时，则对待划分区域的 水文地质条件进行概化，建立待划分区域的数值模型；
[0044] 获取待划分区域的地下水动态信息；
[0045] 对所述数值模型的输入、输出参数进行识别，并根据获取到的待划分区域的地下 水动态信息对所述数值模型进行调参并拟合；
[0046] 若所述拟合结果在预设的误差范围内，则通过调参后的所述数值模型确定待划分 区域的地下水流场分布；
[0047] 基于所述地下水流场分布，结合水质点运移时间标准进行正向或反向示踪，确定 待划分区域各级保护区范围。
[004引本发明的上述技术方案的有益效果如下：
[0049] 上述方案中，通过对水源地水文地质条件复杂性，水源地开采规模，含水层介质类 型，水源地污染风险，赋存地点，精度需求及技术水平及开采井分布密度等参数指标进行指 标分析，确定各个参数指标的权重值及对应的评分，从而确定保护区划分指数，再根据确定 的保护区划分指数筛选水源地保护区划分方式，使得保护区划分方式的选择更加有针对 性，最后，再依据待划分区域所属的水源地子类别，对确定的待划分区域的保护区范围进