（水工结构工程专业论文）济南地下水环境绩效评估研究.pdf

山东大学硕士学位论文 摘要 水是支撑整个地球生命系统的基础，地下水由于分布广、水质好、不易被污 染、调蓄能力强、供水保证率高等特点，在我国饮用水水源中占有举足轻重的地 位。 济南市是一个资源型缺水的城市，地下水的作用越发的重要。济南市 1 9 9 3 、2 0 0 2 年1 0 年平均年供水量为5 6 7 亿m ；，地下水年供水量达到3 1 亿m 。， 占总供水量的5 4 7 。济南也是一个以泉水闻名的旅游城市，随着地下水开采量 的增大，对泉水的影响逐渐显现，解决泉水和城市供水之间的矛盾成为重要的问 题。 本文引入i $ 01 4 0 3 1 “环境管理环境绩效评估指南”国际标准，通过对影 响济南地下水水源地的各个环境因素进行分析，从环境状况、操作和管理三个方 面建立了描述主要环境问题的环境绩效评估指标体系，通过单项指标分析和综合 评价，从不同的角度对济南地下水的环境绩效进行评估。根据环境绩效评估的结 果，找出影响地下水的主要因素，对管理和操作对地下水的影响进行了量化分析， 提出其中需要改进和完善的方面，为地下水管理和投资提供指导，促进管理制度 的完善和资源的优化配置。 本文的主要研究内容和成果如下： ( 1 ) 建立地下水环境绩效评估指标体系。利用i s o1 4 0 0 4 中的方法识别并 评价出重大环境因素，根据p - s r 模型确定指标，建立评估的指标体系。 ( 2 ) 综合评价分析。熵权法根据指标携带和传输的信息的多少对地下水的 环境绩效进行综合评估；主成分分析法将各个指标重新组合成3 个线性无关的指 标来进行综合评估；数据包络分析从技术效率和规模效率来评估地下水环境绩效 水平。 ( 3 ) 环境绩效指数分析。环境绩效指数是对环境绩效评估的补充和验证， 主要依据环境状况指标，根据“环境状况一环境影响一经济分析 构建分析模型 和指标体系。 关键词：济南地下水；环境绩效评估；熵权法；主成分分析法；数据包络分 析法；环境绩效指数 山东大学硕士学位论文 a b s t r a c t w a t e ri st h ef o u n d a t i o no fs u p p o r t i n gt h es y s t e mo fw h o l el i f eo ne a r t h b e c a u s eo fw i d e l yd i s t r i b u t e d ，w a t e rq u a l i t y ，n o te a s il yt op o l l u t e ， s t r o n go fs t o r ea n dr e g u l a t eb r o a d l ya b i1it y ，t h ew a t e rs u p p l yg u a r a n t e e r a t eh i g h e r ，g r o u n d w a t e rh o l d st h ep i v o t a ls t a t u si nc h i n ad r i n k i n gw a t e r s o u r c e s j i n a ni sar e s o u r c e sw a t e rs c a r c i t yc i t y ，a n dt h er o l eo fg r o u n d w a t e r i sm o r ei m p o r t a n t f r o m1 9 9 3t o2 0 0 2 ，a na v e r a g ew a t e rs u p p l yo f1 0y e a r s t h ew a t e rs u p p l yi s5 6 7m i l l i o nc u b i cm e t e r s ，a na v e r a g ew a t e rs u p p l yo f g r o u n d w a t e ri s3 1 0m i11i o nc u b i cm e t e r s w h i c ha c c o u n t s5 4 7 o ft h et o t a l w a t e rs u p p l y a l s oj i n a ni saf a m o u st o u r i s tc i t y ，w h i c hi sw e l l k n o w n b yt h es p r i n g t h em a s s i v em i n i n gg r o u n d w a t e rh a sc a u s e dt h ew a t e rs e e p a g e c l o s u r e ，h a ss e r i o u s l ya f f e c t e dt h ei m a g eo fj i n a n t h ec o n t r a d i c t i o no f u r b a nw a t e rs u p p l ya n ds p r i n g sh a sb e c o m ea ni m p o r t a n ti s s u e t h i sp a p e ri n t r o d u c e si s o1 4 0 3 1 “e n v i r o n m e n tm a n a g e m e n te n v i r o n m e n t p e r f o r m a n c ee v a l u a t i o n ”s t a n d s ，t h o u g ht h ea n a l y s i so fv a r i o u s e n v i r o n m e n t a lf a c t o r s ，w h i c hi m p a c tt h ej i n a ng r o u n d w a t e rs o u r c e s ，w es e t u pa ni n d e xs y s t e mo fe n v i r o n m e n tp e r f o r m a n c ee v a l u a t i o n ，b yt h es t a t e o fe n v i r o n m e n t ，t h eo p e r a t i o n ，t h em a n a g e m e n t t h r o u g ht h es i n g l ei t e m t a r g e ta n a l y s i sa n dt h eq u a l i t ys y n t h e t i ce v a l u a t i o n ，c a r r i e do nt h e a p p r a i s a lf r o mt h ed if f e r e n ta n g l et ot h ej i n a ng r o u n dw a t e r se n v i r o n m e n t p e r f o r m a n c ee v a l u a t i o n t h i sp a p e ro b t a i n st h ee n v i r o n m e n tp e r f o r m a n c e r e s u l t ，f i n d st h ep r i m a r yf a c t o rw h i c hi n f l u e n c e st h eg r o u n d w a t e r ， a n a l y s e st h ei m p a c to ft h em a n a g e m e n ta n dt h eo p e r a t i o ni ng r o u n d w a t e r t h isp o i n t so u tt h en e e dt oi m p r o v ea n dp e r f e c to ft h em a n a g e m e n ta n dt h e o p e r a t i o n ，a n dt h i sp r o v i d e st h ei n s t r u c t i o nf o rt h eg r o u n d w a t e r m a n a g e m e n ta n dt h ei n v e s t m e n t ，c a nu r g ec o n t r o ls y s t e m sc o n s u m m a t i o n a n dt h er e s o u r c e so p t i m i z e da s s i g n m e n t i nt h i sp a p e r ，t h ef o l l o w i n gq u e s t i o n sa r ed i s c u s s e d ： 山东大学硕士学位论文 f i r s t ，t h ep a p e rs e t su pt h ee n v i r o n m e n tp e r f o r m a n c ee v a l u a t i o ni n d e x o fg r o u n d w a t e r t h isp a p e re v a l u a t e st h ei m p o r t a n te n v i r o n m e n t a lf a c t o r s o fr e s e r v o i rt h r o u g ht h em e t h o di ni s o1 4 0 0 4 ，u s e st h em e t h o d o fp s r t os e tu pt h ei n d e xs y s t e m s e c o n d ，t h i sp a p e ru s e sc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o na n a l y s i s t h e e n t r o p ym e t h o dc a r r i e so nt h ec o m p r e h e n s iv ea s s e s s m e n tt ot h eg r o u n d w a t e r e n v i r o n m e n tp e r f o r m a n c e ，a c c o r d in gt ot h ei n d i c a t o r st oc a r r ya n d t r a n s m i tt h ei n f o r m a t i o n ；p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i sc a r r i e so nt h e c o m p r e h e n s i v ea s s e s s m e n tb yr e c o m p o s it i o no ft h ev a r i o u si n d i c a t o r si n t o t h r e en o n l i n e a r ：d a t ee n v e l o p m e n ta n a l y s i sa s s e s st h ee n v i r o n m e n t a l p e r f o r m a n c eo ft h eg r o u n d w a t e rf r o mt h et e c h n i c a le f f i c i e n c ya n dt h es c a l e e f f i c i e n c y t h i r d ，t h isp a p e ru s e se n v i r o n m e n t a lp e r f o r m a n c ei n d e xo fg r o u n d w a t e r t h ee n v i r o n m e n t a lp e r f o r m a n c ei n d e xi sa p p r a is a ls u p p l e m e n ta n d c o n f i r m a t i o no ft h ee n v i r o n m e n tp e r f o r m a n c ee v a l u a t i o n ，i tm a i n l yr e s t s o nt h ee n v i r o n m e n t a la s p e c tt a r g e t ，i tc o n s t r u c t st h em o d e la n di n d i c a t o r s s y s t e m ,a c c o r d i n gt o “e n v i r o n m e n t a la s p e c t 一一e n v i r o n m e n t a l e f f e c t 一一e c o n o m i ca n a l y s is ” k e y w o r d s ：j i n a ng r o u n d w a t e r ：e n v i r o n m e n t a lp e r f o r m a n c ee v a l u a t i o n ： e n t r o p ym e t h o d ：p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ：d a t ee n v e l o p m e n ta n a l y s i s ： e n vir o n m e n t a lp e r f o r m a n c ei n d e x 1 1 1 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 做作孝繇雀瓤日 期：r 7 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 做储签难舷聊躲厶2 譬日期神岬 山东大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 研究背景和意义 目前，饮水安全问题r 益引起国际社会的关注，联合国己确定2 0 0 5 年至2 0 1 5 年为生命之水国际行动十年。我国城市饮水安全问题也十分突出，主要表现在水 源污染、饮用水短缺、管理监控不完善等几个方面，如何满足经济社会发展和人 民生活对饮用水安全的要求，已成为摆在水利工作者面前一项十分重要而紧迫的 任务1 1 。 济南是一个资源型缺水城市，人均占有水资源量为2 2 5 m 3 ，仅为全国人均水 资源量的1 1 0 ，地下水在济南的城市用水中占有举足轻重的地位。济南市 1 9 9 3 、2 0 0 2 年1 0 年平均年供水量为5 6 7 亿m 。，地下水年供水量达到3 1 亿m 3 ， 占总供水量的5 4 7 。济南的地下水属于深层岩溶地下水，无色透明，水温稳定， 常年保持在1 7 1 8 c ，清冽甘美，微量元素丰富，硬度、矿化度低，是优质的饮 用水源，是城市的主要供水水源险1 。优质的地下水源于济南的南部山区，南部山 区独特的地质构造形成了由地下溶洞、溶沟、溶隙等构成的地下输水网络，地下 水呈扇型网络状顺地势向北潜流，至城区遇不透水岩体阻挡，以泉群的形式喷涌， 形成了闻名于世的“泉城”，以“趵突泉、黑虎泉、五龙潭、珍珠泉”四大泉群 为核心的7 2 泉伴随着济南历史文化的产生、发展和延续1 。 随着济南社会经济的发展和人民生活水平的提高，需水量增大，在没有科学 合理规划的前提下，大量的开采地下水，使地下水采补失衡，造成局部地下水超 采，严重破坏了地下水系统的自然生态平衡状态，泉水也多次停喷，造成了济南 市供水紧张和一系列环境问题，也影响着济南市的生态环境质量和城市形象n 1 。 本文将i s 0 1 4 0 3 1 “环境管理环境绩效评估指南”标准应用于地下水水源地 保护研究中，对济南地下水的环境绩效进行综合评估。通过对影响济南地下水水 源地的各个环境因素进行分析，从环境状况、操作和管理三个方面建立描述主要 环境问题的环境绩效评估指标体系，通过单项指标分析和综合评价，从不同的角 度，应用不同的方法对济南地下水的环境绩效进行评估。根据评估结果，找出影 响地下水的主要因素，提出管理和操作中需要改进和完善的方面，为地下水管理 和投资提供指导，促进管理制度的完善和资源的优化分配。 山东大学硕士学位论文 本文以规范化的运行流程，多种综合评估方法对地下水进行绩效评估，为地 下水的可持续发展提供一种全新的工具和手段，为地下水丌发活动的环境保护和 实现地下水环境绩效持续改进提供一个结构化的运行机制，促进地下水的健康、 良性循环，实现济南人、水、自然的和谐发展。 1 。2 国内外研究现状 1 2 1 地下水研究 ( 1 ) 国外现状 美国早在2 0 世纪8 0 年代即丌展了“国家水质评价计划”，到2 0 0 1 年，全 美2 3 以上的含水层系统都进行了地下水有机、无机多指标的调查评价。美国地 质调查局( u s g s ) 丌展了区域含水层系统分析计划( r a s a ) 、井源保护计划( w h p ) 、 国家水质评价计划( n a w q a ) 、国家合作地质填图计划( n c g m p ) 、地下水资源计 划( g w r p ) 五个大型地下水计划，以解决与地下水有关的问题。 目前，美国地质调查局的地下水研究集中在六个方面： 通过开发三维( 3 d ) 制图和可视化工具，并应用新的地球物理方法，提 高对地下水系统地质结构的认识： 提高对松散含水层、基岩裂隙含水层和岩溶含水层非均质性的刻画； 提高补给评价，重点是跨地区的补给； 提高评价地下水和地表水关系( 包括从地下水系统的流入与流出) 的能 力； 提高对地下水与水生生态系统关系的认识； 改进地下水流动和运移的计算机模型，重点是发展并应用新的反演方法 和不确定性分析。 前两个主题侧重于水资源、制图、地质和地球物理特征的综合研究。接下 来的三个主题强调突出了量化地下水与生物圈的相互关系以及将生物学与水资 源研究结合起来的重要性。第六个主题则起到了一种重要的纽带作用，连接着基 于其它主题获得的认识所建立的方法与提高预测能力的最终目标啼1 。 欧洲国家大都有全国性的地下水水质和水量监测网，在不同的自然环境和社 会环境下采用分区式土地利用管理。欧洲国家的地下水保护政策可以分为三类： 立法、财政支助、针对性教育。立法是为了对点面源污染进行控制和建立保护区； 2 山东大学硕士学位论文 财政支助是对采用推选作物或技术的农民进行财政上的扶持；针对性教育是制定 实践行为准则，提供有关的咨询和信息服务肺儿引。 欧美等国家对地下水的数值模拟技术、生态承载力研究、脆弱性评价、污染 修复技术等方面都有十分深入的研究。 ( 2 ) 国内现状 我国最早的地下水污染调查工作能追溯到2 0 世纪7 0 年代，当时主要开展专 门性的针对地下水污染的系统调查工作。中国地质调查局从1 9 9 9 年开始用了6 年时问完成了我国最新一轮的地下水资源评价。重点开展了首都地区、华北平原、 东北平原、鄂尔多斯笳地、河西走廊、柴达木盆地、准噶尔盆地、塔里木盆地、 西南岩溶石山地区、长江三角洲、淮河流域等地下水资源与环境调查评价。我国 的地下水研究现在主要集中在地下水与可持续发展；区域地下水系统演化规律； 地下水补给与地下水生态功能；地下水水质安全与污染修复等几个方面。 济南市地下水的保护问题，也已有过众多学者进行过众多类型的研究。山东 省地质环境监测总站的靳丰山等人的济南地区地下水资源开发利用规划及保护 对策3 进行了地下水资源开采潜力分析；合肥工业大学汪家权教授的济南泉 域保泉与供水的地下水开采方案研究呻1 建立了非均质各向异性介质中的三维非 稳定流数学模型；济南市环境保护科学研究所王志国等人的济南泉域地下水补 给区保护分级及核心保护区承载力分析n 们应用承载力分析，确定了核心保护区 的环境承载人口；济南市水利局的吴兴波等人的济南泉域地下水保护对策分析 n 订提出了回灌补源、开源节流、禁采限采、经济调节、管理与监测等工程和非工 程措施。 1 2 2 环境绩效评估研究 ( 1 ) 国外现状 国外环境绩效评估的研究已经有几十年的历史了，在1 9 6 9 年美国环境保护 署所公布的国家环境政策法案中就有许多环境绩效评估应用的说明；环境指标的 观念在7 0 年代对空气污染模拟得到应用；1 9 8 0 年1 9 8 8 年英国曾发展一套环境 指数系统以评估环境的许多不同方面；经济合作与发展组织( o e c d ) 的环境绩效 评估项目，对各成员国的环境状况进行全面评估，并于2 0 0 0 年出版了环境绩 效评估：德国，于2 0 0 7 年完成了( o e c d 中国环境绩效评估。 3 山东大学硕士学位论文 国际标准化组织( i s o ) 于1 9 9 9 年将过去各国与环境绩效评估相关的工作成 果收集整理，并进一步制订成为国际标准一i s 0 1 4 0 3 1 环境绩效评估标准。德国、 日本、美国、比利时、及北欧各国等各先进国家对于环境绩效评估的推行均相当 积极。 ( 2 ) 国内现状 2 0 0 1 年我国将i s o1 4 0 3 1 转化为国家标准g b t 2 4 0 3 1 2 0 0 1 环境管理环境 表现评价指南。有许多人在进行相关的研究，田秀敏等( 2 0 0 2 ) 对东风汽车公 司体系运行环境绩效作的评估；庄旭( 2 0 0 4 ) 参照i s 0 1 4 0 3 1 环境绩效评价标准 所做的机电制造业运行i s 0 1 4 0 0 1 体系的绩效分析和评价；代勇( 2 0 0 4 ) 以泸天 化集团为研究对象，以i s 0 1 4 0 3 1 标准指导企业进行的环境绩效管理；2 0 0 4 年中 国商品学会发布的环境绩效评估通则，将指标分为强制性参数和非强制性参 数，采用符合打分法进行环境绩效评估n 引。 在地下水管理方面，有许多人在从事“环境影响后评估”，“环境表现评 价”，“生态影响后评价 “环境审计 等相关领域的研究，这些研究中很多观 念与环境绩效评估相似，这些研究缺乏系统性和规范性，且多以定性评估居多， 缺乏定量的综合评估方法研究，难以得出较高可信度的评估结果。 1 3 研究方法 本文的研究将采用以下几种方法： ( 1 ) 与标准结合的方法。本文基于i s 0 1 4 0 3 1 标准，根据i s o1 4 0 0 4 n 砌选取和识 别重大环境因素，使用p - s - r 框架构建地下水环境绩效评估指标体系。 ( 2 ) 定量分析法。运用熵权法、主成分分析法，根据收集的数据定量的计算济 南地下水的环境绩效评估值，进行定量分析比较与说明。 ( 3 ) 效率分析法。依据主成分分析的结果，利用数据包络分析法( d e a ) 计算济 南地下水的技术效率、规模效率、规模收益，进行定性分析比较与说明。 ( 4 ) 环境绩效指数。根据“环境状况一环境影响一经济分析”构建环境绩效指 数体系，对环境绩效评估进行补充说明。 1 4 研究内容 本文理论与实际相结合，以济南市地下水为例，从管理者的角度出发，将 i s 0 1 4 0 3 1 应用于地下水的保护、开发、管理中，结合地下水的自身特点，建立 4 山东大学硕士学位论文 曼曼曼曼曼鼍曼寰- _ ! 一 w m i 曼舅舅蔓 了一套较合理的评估地下水环境绩效的指标体系。采用不同的综合评价方法，对 济南市地下水的环境绩效进行了综合评价和对比分析。并建立了环境绩效指数， 对地下水的环境现状进行了分析。全文将按照六部分来进行研究。研究的框架如 图卜1 。 第一章绪论。介绍了本研究的背景和意义；国内外相关领域的研究现状， 包括地下水保护研究和环境绩效研究；研究中所使用的方法；主要研究内容等。 第二章评估区概况。根据实际情况，选取了评估区的范围，并对评估区内 的自然、地理、社会、经济情况做了介绍。 第三章地下水环境绩效指标体系。对环境绩效指标体系的构建进行了说明， 根据i s 0 1 4 0 0 4 确定环境因素和评选重大环境因素；根据p s r 框架提出指标建议 清单；筛选形成指标体系。 第四章济南地下水环境绩效评估。对突出的单项数据进行了分析；运用熵 权法进行了综合绩效评估；运用主成分一数据包络分析进行了对比分析。 第五章环境绩效指数。提出了地下水环境绩效指数，构建了环境绩效指数 体系，对环境绩效指数的计算方法进行了归纳，环境绩效指数是对环境绩效评估 的有效补充，促进环境绩效评估的科学性、合理性。 第六章结论与展望。对所得到的研究结果进行了总结，并提出了以后进一 步研究的方向和建议。 山东大学硕士学位论文 6 图卜1 论文研究框架图 山东大学硕士学位论文 第二章评估区概况 2 - 1 评估范围的确定 根据i s 0 1 4 0 3 1 标准的要求，评估范围一般以组织的周界为基础。地下水水 源地由于其不可见性，其评估范围的选择要根据当地的地质条件，一般以地质测 量的地下汇水区域作为评估范围。 根据地下水的运移和补给特征，可以把济南市的地下水系统分为3 个部分， 是南部山区直接补给区，从南部济南泰安交界的地表分水岭到北部卧虎山与锦 绣川水库沿线一带；二是南部山区间接补给区，北部边界为火成岩和石灰岩接触 地带；三是泉水排泄区，主要是市区及章丘、长清的一部分。环境绩效评估重点 是对补给区的管理，可以将补给区作为主要评估范围。济南市泉域地下水的补给 区范围：东至文祖断裂，西部以长清县马山断裂为界，北部到小清河和地下5 0 0 米灰岩顶板埋深线，南边为济南与泰安行政区域分界线，总面积大约1 6 0 0 k m 烈1 3 3 。 由于泉域地下水补给区的北部，尤其是济南市“一城四团”范围内的区域地面硬 化严重，基本失去了地下水补给功能。因此，本文的研究范围主要是南部山区即 从泉域地下水补给区范围内去除主城建成区和党家庄组团。北部以南外环向经十 东路和经十西路两侧的延伸线为界，东、西、南边界与泉域地下水补给区边界吻 合，总面积1 5 1 3 k m 2 n 引。评估区规划范围见图2 1 。 2 2 评估区基本特征 2 2 1 自然地理 评估区地处泰山余脉北部与济南市区交界处，位于以古生界地层为主体的北 倾单斜结构上，以低山丘陵为主，地势南高北低，低山、丘陵和山前平原成阶梯 分布。南部为绵延起伏的山区，山势陡峭，深沟峡谷剥蚀强烈，绝对标高 5 0 0 、7 0 0 m ：中部为低山丘陵区，地形坡度变缓，沟谷宽阔，绝对标高在2 5 0 5 0 0 m ； 北部为山前倾斜平原，绝对标高在2 0 5 0 m 。 土壤主体为褐土，其中粗骨褐土分布广泛，多位于低山丘陵的中上部，土层 瘠薄，土层深度一般在3 5 m m 左右，以中层粗骨土为主，深层壤质土少，难利用 土地多，许多地方为基质裸岩。土壤p h 值为7 0 - - , 8 5 ，呈弱碱性反应，具有富 钙、易漏水的特点，不利于植被的发育。 山东大学硕士学位论文 图2 - 1 评估区规划范围图 评估区内山体中、下部陡峭难行，山顶浑圆开阔，山岭坡度在1 1 5 。的面积 有9 1 2 k m 2 ，占总面积的6 0 3 ；坡度在1 6 2 5 。的面积有3 3 7 2k m 2 ，占总面积的 2 2 3 ；2 6 。以上的面积2 6 3 9k m 2 ，占总数的1 7 4 。 山东大学硕士学位论文 曼量曼曼曼曼曼曼曼i _ _ !mmm 量曼! 皇曼曼皇鼍曼皇皇曼曼曼皇曼曼曼曼鼍曼曼曼曼曼曼皇寰曼曼皇曼曼鼍皇曼曼曼鼍曼曼皇量曼曼曼 2 2 2 气候 评估区地处中纬度暖温带半湿润大陆性季风气候区，春季回温快，夏季炎热 多雨，秋季气温迅速下降，冬季寒冷干燥，最热月平均气温2 8 。4 。c ，最冷月平 均气温一4 2 。c 。评估区内主导风向为东北西南向，光照、热量较为充足，受地形 影响小气候有一定的区域差异，有旱、涝、风雹等灾害性天气，尤以干旱最为严 重，春旱发生频率高。 据1 9 5 2 2 0 0 2 年降水资料，年平均降水量为6 2 6 m m ，评估区内降雨规律具有 季节变化明显、年度变化悬殊、暴雨频率大和局部性降雨特点，尤其是局部性暴 雨无论是丰水年还是枯水年都占有相当比例。评估区内降水季节性差异很大，降 水集中的夏天( 6 - 8 月) ，平均降水量能占到全年降水量的6 5 左右。1 9 9 9 2 0 0 2 年济南地区已连续遭遇四个枯水年，雨水不足造成旱季不能维持植被和土壤最基 本水分需求，也不能形成有效的地下水补给。 2 2 3 水资源 济南市是水资源贫乏的城市，属资源型缺水。全市多年平均水资源总量1 9 5 9 亿1 1 1 3 ，地表水7 4 7 亿m 3 ，占水资源总量的3 8 1 ；地下水1 2 1 2 亿m 3 ，占水资 源总量的6 1 9 。 评估区内地表水主要有黄河、小清河两大水系。河流分布比较均匀，共同特 点是都发源于南部山区，均为大气降水为补给的季节性、山区性河流。功能区内 共有中、小型水库5 8 座，兴利总库容2 1 2 亿m 3 。 评估区地下水资源有泉水、裂隙水、孔隙水和岩溶水，岩溶水为主要存在状 态。地下水是评估区内生活、生产和生态用水的主要水源，区域内9 5 的人口饮 用地下水和7 5 的水浇地为井灌耕地。 可以将济南泉域形容为一个岩溶地下水库，评估区为其中上部汇水区。根据 济南市环境科学研究所的研究，研究区给济南泉域地下水每年的补充量为 1 8 8 2 2 5 亿m 3 ，每天为5 1 5 6 1 6 万i l l 3 ，补水时间集中在6 9 月份，其他时间 为耗水季节。 评估区内水系流域分布图见图2 2 。 9 山东大学硕士学位论文 | j ， ， 一，7 l 寸 、髟氡 。_ _ f n 膀垆一 1 ：3 5 # 0 0 0 。 过厂弋j 力鬈参沪；f 勿? 扩f ； 鹏f 7 蒋寥节v 黟、 t _ 1 i qi 、 、 p i ，。j ， 卜 怠。f - 7 荔謦l 鬻蘩黎鬣一蠹甏臻i 鬻黟4 ，彳 守l f 一搿r 鬣沧涨? 譬墨禹娥! ? 势。一豢j , ，习譬 。谭 1 雾塌霸甏纂 ， 事， k 一蚴户 一1 一翻窿誓 魂蓑簿麟，： 乒 一 盟 “强鳓象蕊 “_j 谬。一i i f 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6 2 k i n 2 ， 占总面积的1 1 3 。 大环境绿化和流域治理取得明显成效。完成9 2 座近郊荒山的绿化，退耕还 林、封山育林等工作取得明显成果，提高森林覆盖率的同时也带动了山区经济发 展；通过栽植水保林、发展经济林、改造梯田和各种生物或工程措施，有效降低 了南部山区生土流失，促进了生态环境的改善。 生态农业建设稳步发展。加快了生态农业发展步伐，以发展无公害农产品、 绿色食品，建设林果示范园为重点，建设无公害农产品基地1 3 个，面积7 2 万 亩，仲宫梨花园、张夏玉杏园等几个林果示范园也已初具规模。 山东大学硕士学位论文 第三章地下水环境绩效评估体系 3 1 环境绩效评估概述 3 1 1 环境绩效评估定义 在( ( i s 0 1 4 0 3 l 环境管理环境绩效评估指南中，环境绩效评估为一个组 织内部设计和实施环境绩效评估提供指南，是对组织的环境绩效进行测量与评估 的一种系统化程序。该程序包括选择参数、收集和分析数据、依据环境绩效准则 进行信息评价、报告和交流，并针对过程本身进行定期评审和改进【1 6 】。环境绩 效评估( e p e ) 是一个内部的管理过程和工具，旨在持续地向管理者提供可靠的 可验证的信息，以确定一个组织的环境表现是否满足该组织管理者所设定的标 准。环境绩效评估是一种持续性( 包括过去、现在及未来) 的信息收集与评价的作 业，评估的对像是组织的管理系统、操作系统【j 7 】。 地下水水源地的环境绩效评估是地下水管理的工具之一，其内容包括考察管 理部门的各种环境影响及环境因素、识别其中的重大环境因素、确定和筛选评估 指标、收集和分析相应的数据、与设定的环境绩效准则比较、利用指标对环境绩 效进行评估、整理评估的信息、确定报告和沟通，并针对整个评估过程进行审查 和改进，其目的是通过规范和改进地下水水源地管理部门的环境管理工作和操作 状况，持续改善水源地的环境质量，促进经济、社会与环境的协调发展，实现地 下水的可持续发展。 3 1 2 环境绩效指标 环境绩效指标是一种指示性标记，用来揭示和反映环境管理带来的效益及其 大小，描述环境绩效的得失，是环境绩效评估中最基本、最重要的因素。 i s 0 1 4 0 3 1 环境绩效评估主要是评估操作和管理，并考虑自然环境状况，所 以将指标分为两类三种：环境绩效指标( e p i ) 和环境状况指标( e c i ) 。环境 绩效指标又可分为两种类型：管理绩效指标( m p i ) 和操作绩效指标( o p i ) 。 ( 1 ) 环境状态指标( e p i ) ：提供有关当地的、区域的、国家的、或全球性的 环境状况信息。组织周围的环境状况包括空气、水、土地、植物、动物、人类健 康及自然资源等。 ( 2 ) 管理绩效指标( m p i ) ：提供管理行为对组织环境绩效影响的相关信息。 管理绩效指标一般和下列指标有关： 山东大学硕士学位论文 a ) 组织各层面中的政策、人员、规划、活动与程序，以及与组织环境因素 有关的决策及行动。 b ) 能提供并提升组织在“管理业务”方面的能力，如培训、法规要求、资源 分配及效率提升、环境成本管理、文件化以及能够影响组织环境绩效的纠正措施 等。 ( 3 ) 操作绩效指标( o p i ) ：提供组织操作绩效的相关信息。一般与下列项目 相关： a ) 组织运行时的输入，如原料、能源、服务； b ) 组织的设施与设备的设计、安装、操作和维护； c ) 组织运作的输出物，如产品、服务、废弃物( 固体、液体、有害的、无 害的、可回收再利用的) 、排放物等。 3 2 环境绩效评估流程 。 3 2 1 评估规划 环境绩效评估的规划主要是指根据管理部门对自身的认识，对环境绩效评估 进行综合分析，主要包括产品或服务的完整范围、对环境产生影响的环境因素、 利害相关团体的观点和意见、管理者的目标或优先处理事项、法律法规的要求和 符合性【1 7 1 。 3 2 2 实施流程 在评估规划的基础上，环境绩效评估的具体实施流程可以分为：选择e p e 指标、数据与信息的运用、结果分析3 个步骤。选择e p e 指标又可以细化为确 定环境因素、重大环境因素、选取指标、形成指标体系4 个部分。数据与信息的 运用可以分为收集数据、单项分析、综合分析3 个部分【1 9 3 0 1 。根据上述的过程， 对环境绩效评估的具体过程和其中用到的一些方法进行了总结，得到了如下图 3 1 所示的环境绩效评估过程，可在实际中使用。 1 4 山东大学硕士学位论文 审台报告和指标体系， 对评估过程进行改进， 概念模型方法、以及其 它适用的模型方法等 图3 1 环境绩效评估过程图 3 3 构建地下水环境绩效指标体系 3 3 1 评估规划 地下水环境绩效评估首先就要考虑地下水本身。保证水质符合要求，保证水 位不会低到对泉水和生态用水产生影响是基本目标，所以水质、水位以及与之密 切相关的地下水的开采是主要考虑的方面。其次，补给区也能够对地下水产生重 大影响，也是关注的重点。能够对水质产生影响的污染物的排放量、污染物的浓 度；能够对水位产生影响的补给区内的土地利用类型、植被覆盖情况以及整个区 域的管理规划、建筑物的管理；对开采有影响的人口、社会、经济情况等，都是 要考虑的方面。这些是进行环境绩效评估必须要关注的问题，也是进行评估的出 发点。 山东大学硕士学位论文 曼曼曼曼皇量曼曼曼曼曼曼曼曼! 曼曼ii l 皇曼! 曼曼鼍曼曼曼曼曼曼量皇曼! 曼曼曼曼曼曼! 曼曼! 曼皇曼曼曼曼鲁曼! 曼曼曼曼曼曼曼 3 3 2 实施过程 3 3 2 1 确定环境因素 i s o1 4 0 0 4 “环境管理体系原则、体系和支持技术通用指南中将环境因素 定义为：组织的活动、产品或服务中能与环境发生相互作用的要素，从时态上看 包括那些过去、现在对环境造成影响和将来有潜在影响( 有利的或不利的) 的要 素，从状态看包括j 下常、异常和紧急情况对环境可能造成影响的因素。地下水水 源地的运行流程图如图3 2 所示。 图3 - 2 地下水水源地管理运行流程图 根据图3 2 和i s o1 4 0 0 4 中的活动、产品、服务法确定济南市地下水的环 境因素，具体步骤如下： ( 1 ) 选择活动、产品和服务：作为济南市的重要水源地和泉水来源，水是地下 水的主要产品。根据图3 2 的管理运行流程图可以得出，对地下水产生影响的 活动主要有3 个：一是天然降水；二是补给区的保护和管理；三是地下水的调度 管理即地下水的开采。 ( 2 ) 确定环境因素：补给区的降水或客水入渗形成地下水，地下水向北流动至 不透水边界向上喷涌形成泉水，并在两者之间形成地下水水源地向城市提供用 水，在这些过程中由补给区的自然或人为情况引起的地下水的水质或水量的变 化，接纳污染物的情况，排泄区对地下水的开采管理等，这些都是造成对地下水 有影响的环境因素。根据地下水的主要产品水和影响地下水的三个主要活动，确 定出所有的环境因素。具体环境因素见下表3 1 。 1 6 山东大学硕士学位论文 ( 3 ) 确定环境影响：对于每个被确定的环境因素，应尽可能多地确定其环境影 响，包括实际的和潜在的，积极的和消极的影响。 表3 一l 济南市地下水环境因素识别表 序环境影响 产品活动环境冈素时态状态 号 ( 积极和消极) l 城市供水影响h j 水和保泉现住止常 水产品 2 泉水 影响川水现在止常 3 水质情况影响埘水安全 现在止常 降水 4 地下水水位影响用水和保泉 现在止常 变化 5 降水量 影响供水量现在正常 水源地保护区规划 6 影响生态环境和_ j 水安全现在止常 管理 7 补给区自然状况影响整个地下水系统现在正常 8 点、面源污染 造成水污染影响用水安全现在正常 补给区 9 社会、经济情况影响环保投资现在正常 保护和 1 0人口增长 增大用水压力现在正常 管理 l l 地面沉陷、裂缝影响当地发展和社会稳定 潜在异常 1 2 法律法规的制定影响生态环境现在正常 1 3宣传和培训 影响管理成效现在正常 1 4 观光旅游影响水质现在正常 1 5水质监测 影响用水安全现在正常 1 6水位监测 影响生态环境和供水量现在正常 用水调 1 7 灌溉用水 影响生态环境和供水量现在正常 度管理1 8 水利执法监督保护水资源现在正常 1 9 和相关方的联系影响管理成效现在正常 2 0 突发性污染事件影响用水安全和生态环境潜在紧急 3 3 2 2 重大环境因