加權優序法在地下水水質評價中的應用

原東林　張春霞　楊英

摘要：指出了在地下水水質評價中，加權優序法是多目標評價與決策的方法之一，是實用且較科學的項目決策理論。為了科學合理地評價水環境質量，通過采用加權優序法對焦作市中站區地下水水質進行了評價，評價結果表明：在10個監測點位中，處于三級較好水質的有7個，處于四級較差水質的有兩個，處于二級良好水質的只有一個，所以水質整體有惡化趨勢，需采取必要的措施，防止水體進一步惡化。

關鍵詞：加權優序法；層次分析法；水質評價

中圖分類號：X703

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）18009904

1引言

水質評價是判斷水質污染程度的重要指標之一，可以為水污染治理提供相關依據＼[1，2＼]。由于水質評價涉及到多個因子指標，一些多目標決策的方法如遞階層次分析法已應用于水質評價中。因此，本文通過對焦作市中站區地下水水質進行采樣檢測，提出了加權優序法的水質評價模型＼[3～5＼]。

采用加權優序法對地下水進行水質評價，將水質標準和評價樣本作為一個整體，通過遞階層次分析法計算出中站區各評價指標權重系數，通過數值的大小確定水質的相對優劣，并對樣本進行排序，確定評價樣本的水質等級＼[6＼]。

2研究區概況

中站區位于河南省焦作市區西部，是依托礦區發展起來的城區。截至2013年，轄區總面積162 km2，總人口12萬人，地下蘊藏著266億m3的水資源，是華北地區的富水區。同時也是焦作市工業聚集區，如處理不當，會對地下水造成不同程度的危害。

3加權優序法原理

（2）據式（2）建立三標度矩陣aij（i=1，…，8，j=1，…，8），并計算每行的和，如表3所示。

（3） 據式（3）建立間接判斷矩陣Bij（i=1，…，8，j=1，…，8）。將表3中最小值代入（3）式。Bij的值如表4所示。

（4）對矩陣B各元素取對數，建立反對稱矩陣Cij=In（Bij），其中i=1，…，8，j=1，…，8。如表5。

（5）據式（5）建立最優傳遞矩陣Dij（表6）。其中i=1，…，8，j=1，…，8。

（6）建立擬優一致性矩陣Eij=EXP（Dij），根據Fj=∑mi=1Eij計算每列的和與相應的倒數。得到每項檢測項目指標的權重。結果如表7。

（7）將白門洞實測值與對應標準值按級別高低從0～5進行排序。與權重相乘相加后結果如表8所示，依此類推，得到其余各監測點所處的水質級別。

5結語

（1）由焦作市中站區水源地10個水樣點地下水水質綜合評判結果可以得出：西馮封水質尚可，處于二級，白門洞和東馮封水質較差，處于四級，其余7個水樣和平均水質處于三級，水質較好，個別水檢測項目超標，有惡化趨勢，因此需采取合理的措施，防止水體進一步惡化。

（2）采用F值法和加權優序法進行水質評價，因方法不同，結果難免有偏差，F值法數學過程簡潔，運算方便。但它突出最大污染因素，一定程度上高估了水質污染程度。加權優序法相對來講數學過程較復雜，水質指標在權重設置上既考慮了各污染物的平均污染程度，又考慮了個別污染物的最大污染狀況，所得結果更加精確可信。其評價指標是較合理的。

參考文獻：

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＼[6＼]尚松浩.水資源系統分析方法及應用＼[M＼].北京：清華大學出版社，2007：130～156.

Application of Weighing Order Method in Evaluation of Groundwater Quality

Yuan Donglin1， Zhang Chunxia2， Yang Ying1

（1. School of Chemical and Environmental Engineering， Jiaozuo University， Jiaozuo 454003， China；

2. School of Natural Resources and Environmental Engineering， Henan Polytechnic University， Jiaozuo 454003， China ）

Abstract： In order to scientifically and rationally evaluate the quality of water environment， weighted order method is one of the methods of multi-objective evaluation and decision-making in groundwater quality evaluation. It is also a practical and scientific decision-making theory. This paper used weighted optimal sequence of Jiaozuo Zhongzhan district to evaluate the groundwater quality. The evaluation results showed that there are seven water quality in the three monitoring points， two in the four level of poor water quality and only one in the second level of good water quality. So the overall water quality is deteriorating， it is necessary to take measures to prevent further deterioration of the water body.

Key words： weighing order method； AHP； water quality evaluationendprint