基于模糊综合评价法的地下水环境质量评价

第20卷第11期2014年11月水利科技与经济WaterConservancyScienceandTechnologyandEconomyVol.20No.11Nov.，2014［收稿日期］2014－05－20［作者简介］薛馨(1990－)，女，吉林白城人，硕士研究生，研究方向为水文学及水资源.基于模糊综合评价法的地下水环境质量评价薛馨(河北工程大学水电学院，河北邯郸056021)［摘要］为了确定某储煤基地地下水的污染区范围，运用模糊综合评价法，选择总硬度、溶解性固体、SO2－4、Cl－、氟化物、NO3－－N、Fe、Mn、Cr6+为评价因素，对5个监测点进行水质分析，并通过Matlab编程，结合其强大的数据处理功能，对其地下水水质进行评价。分析结果表明，该储煤基地水质状况尚可，但是2号监测点附近水质属于严重污染。［关键词］环境质量评价;Matlab;地下水;模糊综合评价法［中图分类号］X824［文献标识码］A［文章编号］1006－7175(2014)11－0016－03GroundwaterEnvironmentQualityEvaluationBasedonFuzzyComprehensiveEvaluationMethodXUEXin(HebeiEngineeringUniversityHydropowerCollege，Handan056021，Hebei，China)Abstract:Inordertodeterminetherangeofacoalstoragebaseofgroundwaterpollution，theuseoffuzzycomprehensiveevaluationmethodselectedthetotalhardness，solublesolid，SO2－4，Cl－，fluor-ide，NO3－N，Fe，Mn，Cr6+asevaluationfactors，thefivemonitoringpointsforwaterqualityanaly-sisandthroughmatlabprogrammingcombinedwithitspowerfuldataprocessingcapabilitiestoevalu-atethegroundwaterquality.Theanalysisresultsshowthat:thewaterqualityofthecoalbaseisfair，butthewaterqualitynearNo.2monitoringpointbelongstotheseriouspollution.Keywords:environmentalqualityassessment;Matlab;groundwater;fuzzycomprehensiveevalua-tion1概述地下水资源是水资源系统的重要组成部分。随着科技与经济的发展，地下水的开发利用规模逐渐扩大，而随之与地下水相关的环境问题也逐渐受到广泛关注。地下水环境质量评价为控制地下水污染、保护地下水资源和规划地下水资源提供科学依据。目前，国内外水环境质量评价的方法有很多，大致可分为单因子评价法、综合评价法、灰色系统理论评价法、物元分析法、模糊评价法、人工神经网络评价法等［1－4］，这些方法优缺点各异。单因子评价法计算简单直观，但是只能进行定性分析，不能较为全面地反映水环境质量评价的整体性;灰色系统理论评价法体现了水环境质量评价的不确定性，简单、可比，但是分辨率较低;物元分析法分辨能力很强但是无法解决待评价物元体中的元素超出节域的情况，其在水质评价中有一定局限性。本文采用了模糊综合评价法来进行处理分析，并结合了Matlab编程语言，以某煤电基地为例，极大地缩短了处理数据的计算时间，使整个模糊综合评价过程简单易行，评价结果消除了人为主观性，做到了客观、合理、真实、可靠。2模糊综合评价法的基本原理与方法模糊集合理论(fuzzysets)的概念于1965年由美国自动控制专家查德(L.A.Zadeh)教授提出，用以表达事物的不确定性。模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合—61—薛馨:基于模糊综合评价法的地下水环境质量评价第11期评标方法。它根据模糊数学的隶属度理论把定性评价转化为定量评价，即用模糊数学对受到多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评价。其基本方法一般包括以下几个步骤:1)由n个污染因子构成水环境质量综合判别因素集合X={x1，x2，…xn}。2)确定评价集V={v1，v2，…vm}，其中可以对应水质分类级别或者水质评价级别等。3)建立隶属函数，即在给定水质分级标准后，建立对该标准所表述的特性具有的程度。各因子隶属函数建立的方法如下:第1级环境质量，即j=1时，隶属函数为:yij=1xi!Sijxi－Si(