4.1 迭置指数法

迭置指数法是通过选取合适的评价参数及其分支参数进行叠加来评价地下水的脆弱性。这种方法是一种半定量、半定性的方法，适合小比例尺区域的浅层地下水评价，此方法又分为水文地质背景参数法（Hydrogeologic Cornplex and Setting Methods，HCS）和参数系统法（Parametric System Metbods）（R C Gogu，A Dassargues），具体如图4-1所示。

水文地质背景参数法是通过与研究区有相似水文地质条件且脆弱性已知的地区做比较得出研究区脆弱性的方法。该方法为定性或半定量方法且需要计算多组比较方程求解，一般适用于水文地质条件较为复杂、资料较难获取的大范围研究区。

参数系统法是选取有代表性参数指标建立评价函数，并给每个评价参数设置合理的取值范围，然后将这个取值范围分段赋值，各赋值结果累加得到最终脆弱性值，将此值与标准参数系统对比,得出研究区地下水的脆弱性。此方法适于区域层次的地下水脆弱性评价，目前被广泛应用的DRASTIC法、AVI法、SINTACS法、SEEPAGE法和EPIK法等均为此种方法。参数系统法的评价指标和权重来源于经验值，其科学性和客观性有待研究考证。参数系统法又包括矩阵系统（Matrix Systems，MS）、标定系统（Rating Systems，RS）和计点系统模型（Point Count System Models，PCSM）3种方法（RC Gogu，A Dassargues）。MS法以定性方式对研究区各单元的脆弱性进行评价，RS法和PCSM法则以定量（数值化）方式进行评价。RS法的综合指数是由各参数的评分值直接相加而得的，常见的评价模型有GOD、AVI和ISIS；PCSM法的综合指数是由各参数的评分值和各自赋权的乘积叠加得出的，又叫权重—评分法，常见的评价模型有DRASTIC、SINTACS、SEPPAGE和EPIK等。

国内学者提出的迭置指数法在经典的DRASTIC模型基础上，结合我国国情，针对不同地区的水文地质条件及相关环境状况，国内众多学者提出了30余种迭置指数法，见表4-2。

以下对钟佐燊（2005）提出的方法作一简介。

1.潜水防污性能评价模型——DRTA模型

(1)设计思路及评价指标的选择。影响潜水污染的评价指标很多，在DRASTIC模型中的7个评价指标都不同程度地影响潜水的防污性能。但就实际情况而言，有些可以删去：补给量是大气降水入渗量和灌溉回归水量，很难取得评价点准确的数据，此外，补给量这个评价指标有两重性，补给量大可把更多的污染物带入地下水，同时它也会增强稀释能力，难以评分；在中国，很难取得土壤介质的详细资料，土壤实际上是包气带的一部分，所以与包气带介质合在一起更好；含水层介质和含水层渗透系数实际上是两个重复的评价指标，它主要影响污染物在含水层迁移的难易程度，并不影响污染物从地表进入地下水的难易程度，此外，它们也有两重性，介质颗粒粗或裂隙发育，对污染物的吸附能力差，污染物衰减能力也差，但渗透性好使水交替快，它会增加含水层的稀释能力，故难以评分。据此，补给量R、土壤介质S、含水层介质A和含水层渗透系数C宜删去。此外，含水层厚度的大小反映地下水稀释能力的强弱，应增加此因子。

综上所述，潜水防污性能评价宜选择以下4个评价指标：地下水埋深D、包气带评分介质R、包气带中评分介质厚度T、含水层厚度A。该模型称为DRTA模型。

(2)各类评价指标的描述。

1）地下水埋深D。地下水埋深是对潜水防污性能影响最大的评价指标。埋深越大，污染物与介质接触的时间越长，污染物经历的各种反应（吸附、化学反应、生物降解等)越充分，衰减越显著，其防污性能也越好，反之则相反。

2）包气带评分介质R。包气带介质也是对防污性能影响最明显的评价指标。包气带介质对防污性能的影响主要表现在其颗粒的粗细和裂隙发育程度上。如颗粒越细或裂隙越不发育，则污染物迁移慢，吸附容量大，污染物经历的各种反应（吸附、化学反应、生物降解等)充分，故其防污性能好，反之则相反。由于包气带常由多种介质组成，难以确定以哪种介质评分，此时，应选择防污性能最好且其厚度大于1m的介质进行评分。介质防污性能从好到差的排序如下：黏土、淤泥→亚黏土→亚砂土、泥岩→粉土、泥质页岩→粉砂、页岩→火成岩、变质岩→粉粒和黏粒多的砂砾石、细砂、砂岩、风化的火成岩和变质岩→裂隙溶隙少的灰岩、中粗砂→粉粒和黏粒少的砂砾石→玄武岩→岩溶发育的灰岩。

3）包气带评分介质的厚度T。防污性能除与包气带介质类型有关外，还与其参与评分介质的厚度密切相关，厚度越大防污性能越好。

4）含水层厚度A。选择含水层厚度作为评价指标主要考虑其稀释能力。一般来说，其稀释能力主要取决于含水层的富水性、给水度和厚度，但很难取得可靠的富水性和给水度数据，所以用厚度来代替。厚度越大稀释能力越强，反之则相反。

(3)各因子的权重值。按因子对防污性能影响大小给予权重值，影响最大的权重值为5，最小的为1。具体分配为：地下水埋深D，5；包气带评分介质R，5；包气带中评分介质的厚度T，1；含水层厚度A，2。

(4)各因子的评分。各因子的评分范围均为1～10，防污性能越差分值越高，反之越低。

(5)防污性能指数计算方法及防污性能分级。防污性能指数DI的计算公式为

式中：T、R、D、A分别为各因子的评分值。

考虑到包气带评分介质的厚度T的评分不但与厚度有关，也与包气带评分介质R的类型有关，不同介质相同厚度给同一个分值是不合理的，如5m的砂砾石和5m的黏土给同一个分值是不合理的。因此，T的评分值除乘以权重外还乘以R的评分值。

DI值的范围为13～220。DI值越高，防污性能越差；反之防污性能越好。防污性能共分5级：Ⅰ级，DI<70，防污性能很好；Ⅱ级，70≤DI<90，防污性能好；Ⅲ级，90≤DI<120，防污性能中等；Ⅳ级，120≤DI≤160，防污性能差；V级，DI>160，防污性能很差。

2.承压水防污性能评价模型——DLCT模型

(1)设计思路及评价指标的选择。承压含水层一般不容易受污染，影响承压含水层防污性能的评价指标也相对比较简单。选择的评价指标有：承压含水层埋深D，即该承压含水层隔水顶板埋深；隔水层岩性L；隔水层的连续性C；隔水层厚度T。这个模型称为DLCT模型。选择这几个评价指标主要是考虑受污染潜水中的污染物向下迁移的难易程度，潜水的污染一般集中在上部，如果承压含水层埋深很大，就增加了污染潜水进入承压含水层的难度。隔水层岩性、隔水层的连续性和隔水层厚度这几个评价指标主要考虑污染潜水向下越流的问题，隔水层不连续，污染潜水很容易通过天窗越流进入承压含水层，隔水层颗粒较粗或厚度较小，污染潜水就比较容易通过层间越流进入承压含水层。

(2)各评价指标的权重值。按评价指标对防污性能影响大小给予权重，影响最大的权重值为5，最小的为1。具体分配如下：承压含水层埋深D，5；隔水层岩性L，4；隔水层的连续性C，4；隔水层厚度T，1。

(3)各评价指标的评分。各评价指标的评分范围均为1～10。防污性能越好分值越低，反之越高。

(4)防污性能指数计算方法及防污性能分级。防污性能指数DI的计算公式为

式中：D、L、C、T分别为各因子的评分值。

DI值的范围为100～190，DI值越高，防污性能越差，反之防污性能越好。防污性能共分3级：Ⅰ级，DI<120，防污性能很好；Ⅱ级，120≤DI≤160，防污性能好；Ⅲ级，DI>160，防污性能中等。