[科普中国]-[原创]地下水脆弱性评价指标权重的确定

地下水作为水资源的重要组成部分，在经济社会的可持续发展中起着举足轻重的作用。同时，地下水资源作为重要的环境要素，也直接影响着生态环境。然而我国经济在以牺牲环境为代价飞速发展的几十年后，地下水污染状况已非常严重，根据中国地质调查局在全国范围内开展的《中国地下水资源与环境调查》显示：全国 2/3的城市地下水水质下降，地下水污染已经呈现出由点向面演化、由东部向西部扩展、由城市向农村蔓延、由局部向区域扩散的趋势；污染物组分则由无机向有机发展，危害程度日趋严重。地下水污染面积不断扩大，污染程度不断加重。

从经济学角度讲，地下水一旦被污染，其治理和恢复的难度和代价都是极其巨大的，甚至在短时间内几乎是不可能的，因此加强保护地下水资源免受污染或尽可能少受污染，成为地下水环境保护工作的重中之重。为了有效保护地下水资源，在一定的水文地质条件下，划分地下水防治污染的功能分区，编制地下水脆弱分区图，划分出污染敏感带，是进行地下水污染控制与修复的基础工作，也能够为各部门进行地下水管理决策提供科学依据。

一、地下水脆弱性的概念及评价方法

地下水的脆弱性与自然因素和人为因素有关，根据评价对象的不同可以划分为固有脆弱性及特殊脆弱性，其中固有脆弱性是指地下系统在自然因素影响下将引起污染的难易性，反映了含水层所具有的固有属性：特殊脆弱性是指在自然因素和人为因素的共同作用下，地下水系统对某种或某类污染物引起污染的难易性，地下水脆弱性评价方法主要有指标叠加法、模型模拟法及统计法等，目前世界上广泛使用的是美国的DRASTIC系统，该系统与 GIS 结合已被广泛地应用于地下水管理与保护各方面。

在DRASTIC评价方法中的关键技术是评价指标权重的确定，地下水脆弱性的影响因素很多，在根据一定的原则确定了影响因子（即评价指标）后，如何对其脆弱性的大小给予界定，赋予权重值，在这样一个多准则评价体系中，要求达到定性指标与定量指标的统一，才能保证综合评价结论的有效性。现代决策科学创立了一种体现人们决策思维特征的方法，即层次分析法(简称AHP法）。

二、层次分析法（AHP）

层次分析法（AHP）是由美国运筹学家T.L.Saaty于20世纪70年代中期创立的，其本质是充分利用人的经验和判断，把人的思维过程数学化，将定性问题定量化处理，使人们的思维条理化、层次化，而传统的 研究自然科学及社会科学的方法，如机理分析方法、统计分析方法等，多是利用经典的数学工具或大量观测数据寻求统计规律，分析观察的因果关系，用随机数学方法描述（自然、社会）现象的规律。与之比较，层次分析法实现了定量指标与定性指标的统一，是当前系统工程处理中简便易行而又行之有效的一种方法，具有实用性、系统性、简洁性等优点，该分析法已在许多领域广泛采用，并取得了成功。

层次分析法一般可分为以下四个步骤： 一是建立评价指标体系；二是构造判断矩阵；三是层次单排序及其一致性检验；四是层次总排序及其一致性检验。

运用层次分析法（AHP）可以全面考虑影响地下水脆弱性的各种因素，全面、条理地进行决策分析，并且实现了定性指标与定量指标的有效统一，针对地下水脆弱性的模糊性和不确定性，具有较好的应用效果，能够反映出各评价因素对地下水环境脆弱性的真实影响。

但在建立评价指标体系时，应当根据研究区的水文地质条件，考虑确定哪些影响因子及各种因子的区间类别的划分标准。在两两比较构造判断矩阵时，评分值大小及对应关系比较，各家都有不同的选择，存在较大的人为因素。由于各地的自然条件各异，在进行具体测算时，应根据研究区实际情况适当地对各级判断矩阵进行调整，从而使得所建立的地下水脆弱性评价体系模型更具有操作性。

编辑：王慧