(壹)評價指標的選擇
根據《全國地下水資源及其環境問題調查與評價技術要求(二)》和《地下水功能評價與方法推廣應用教材》，結合疏勒河流域平原盆地的水文地質和環境條件，選擇並建立了疏勒河流域平原盆地地下水功能評價指標體系。
根據疏勒河流域地下水資源的補給、恢復和利用特點，本次評價不考慮與地下水資源功能相關的地下水儲量資源指標，如儲量資源占有率、補給更新率、可用儲量模數等。所有其他與地下水資源功能相關的指標都被選中。
疏勒河流域平原區基本存在與地下水相關的生態環境問題，如泉水衰減、湖沼萎縮、草地退化、土地沙化、土地鹽堿化等。因此，在生態功能評價方面，選取了所有與地下水和生態環境相關的指標。
疏勒河流域開采地下水歷史短，規模小，導致地面沈降小，開采承壓水也沒有造成鹹水下移的問題。地下水的地質環境作用不明顯，本次評價未考慮此類問題。在地下水系統衰減中，由於疏勒河流域大規模的地表水資源配置，地下水系統具有很強的時空變化性，因此選取了所有的地下水系統衰減指標。
(二)評價指標體系
根據以上分析，首先確定本次功能評價的指標，然後根據層次關系和群關系形成評價屬性指標和功能準則層，並在此基礎上形成地下水功能評價指標體系(表7-1)，即由驅動因子群、狀態因子群和響應因子群組成的“驅動力-狀態-響應”(DSR)系統。該評價體系由1個系統目標層、3個功能準則層、9個屬性指標層和25個因素指標層組成。
表7-1疏勒河流域地下水功能評價指標體系及指標等級劃分
繼續的
系統的第壹層是系統目標層，只有1個元素——系統的綜合功能。第二層是功能準則層，包括資源功能、生態功能和地質環境功能三個要素。第三層是屬性索引層，包括9個元素。其中，資源占有、資源再生、資源調節和資源可利用是資源功能的支撐要素；景觀環境維持、水環境相關、植被環境維持和陸地環境相關是生態功能的支撐要素；地下水系統的衰減是地質環境功能的支撐因素。第四層是因素指標層，主要用來描述第三層的屬性指標。* * *選取了25個因素指標，其中資源占用由區域外補給份額、區域內補給資源份額和可用資源份額描述；資源可再生性用補給量、補給采平衡率和降水補給率來描述。資源調節用水位變化補給比、水位變化開采比和水位變化降水比來描述。資源的可用性用可開采資源模數、資源質量指數和資源開采程度來描述；景觀環境的維持由湖泊沼澤環境與地下水的相關性和景觀指數與地下水的相關性來描述。水環境維護通過水環境礦化度與地下水的相關性和氮磷指標變化與地下水的相關性來描述。用草地變化與地下水、自然植被變化與地下水、綠洲變化與地下水的關系來描述植被環境維持。土地荒漠化與地下水、土地鹽堿化與地下水、土地質量與地下水之間的相關性被用來描述土地環境之間的相關性。地下水系統的衰減用地下水水質與水位的相關性、泉水變化與地下水的相關性、地下水補給變率與水位變化的比值來描述。
(3)評價標準
地下水功能評價指標體系包括系統(層)綜合評價分級標準、功能(層)綜合評價分級標準和屬性(層)現狀評價分級。
系統(總目標層)和功能(層)綜合評價的評分標準均分為五級，屬性(層)狀態評價的評分標準也分為五級。評價等級的指標值閾值和狀態分類見表7-2。
表7-2地下水功能評價分類標準
繼續的
二、評價方法
(1)地下水功能評價的分區和單元劃分
根據地下水系統劃分的依據和工程工區的範圍，本功能評價範圍確定為疏勒河流域的玉門-甄氏盆地、安溪-敦煌盆地和花海盆地。根據流域中下遊的補給、徑流和排泄特征，以及地下水埋深，將各流域劃分為入滲補給區、徑流儲存區和蒸發排泄區。* * *劃分了9個地下水功能評價區(圖7-1)。
圖7-1疏勒河流域平原區地下水功能評價分區圖
1區是安西-敦煌盆地地下水的主要排泄區，為湖積平原區和北山山前沖積平原區。該區含水介質顆粒較細，富水性差，地下水補給量小，水位埋深1 ~ 5m，北山山前局部大於5m。2區位於安西-敦煌盆地中部山前沖洪積傾斜平原前緣與湖泊平原的過渡帶，含水介質顆粒較粗，富水性好，水位埋深1 ~ 30m。3區為安西-敦煌盆地疏勒河幹三角洲，黨河沖積扇中上部，卡拉塔什塔格山前沖積斜坡。幹三角洲地區局部為多層結構，其余為單結構潛水區，含水介質顆粒粗，補給條件好，富水性好。地下水位埋深5 ~ 50m，局部大於50m。4區為玉門-甄氏盆地下遊淺層地下水埋藏區，屬多層構造區，含水介質顆粒細，富水性差，地下水補給量小，水位埋深1 ~ 5m；5區位於玉門-甄氏盆地玉林和昌馬洪積扇前緣細土平原區，是主要的泉水溢出帶和工農業生產區，含水介質顆粒較粗，富水性好，水位埋深1 ~ 30m。6區位於玉門-甄氏盆地南部玉林和昌馬洪積扇中上部，為單構造潛水區，含水介質顆粒粗，補給條件好，富水性好。地下水位埋深30 ~ 150米，昌馬洪積扇中上部大於150米..7區屬於花海盆地北部淺層地下水埋藏區，為多層構造區，含水介質顆粒細，富水性差，地下水補給量小，水位埋深1 ~ 5m；8區位於花海盆地中部細土平原區，為主要工農業生產區，含水介質顆粒較粗，富水性好，水位埋深1 ~ 20m。9區為花海盆地南部關丹山前的油河洪積扇和泛濫平原斜坡。這是壹個單壹結構潛水區，含水介質顆粒粗，補給條件好，富水性好。地下水位埋深20 ~ 50m，局部大於50m。
在此基礎上，劃分基本評價單元。根據MapGIS中的1.5×1.5km2，* *得到10621個有效計算單元。
根據上述分區和細分的結果，利用MapGIS空間分析技術提取各單元的中心點坐標和分區的區域代碼，按照GFS軟件的要求建立分區和細分信息的數據文件。
(2)指標數據
指標數據是指細分單元中地下水功能評價指標體系第四層指標的數據信息。
1.資源功能類指標數據
資源功能指數主要涉及的數據有:補給資源模數、可采資源模數、降水量、開采量、水位變化和資源質量。各種資源模塊直接采用地下水資源評價的最新成果，在MapGIS中形成面屬性文件。對於降水量和水位變化，根據降水量直線圖、地下水埋深小於5m的區域和水位變化等值線圖，形成相應的區域屬性文件。開采數量的數據按各灌區的村莊進行調查統計，根據各灌區的開采數量和面積計算開采模數，然後形成MapGIS面積屬性文件。資源質量指數直接采用本次評價的五級分類結果，從好到差的取值分別為1 ~ 0，其中ⅰ級水、ⅱ級水、ⅲ級水、ⅳ級水的取值分別為0.80、0.60、0.50、0.30，形成MapGIS區域屬性文件。利用上述地表屬性文件，通過MapGIS的空間分析技術提取各細分單元對應的指標數據。
在獲得每個單元的各項指標數據後，根據技術要求中給出的公式計算出每個單元對應的指標，然後用極值法進行歸壹化，並根據GFS軟件的輸入要求形成文本文件。根據建立的評價指標體系，此類數據文件有12個。
2.生態功能指數數據
疏勒河流域平原的生態環境依賴於淺層地下水。地下水位過深，容易造成湖泊濕地萎縮、泉水衰減、植被退化、土地沙化等生態問題。淺層地下水位容易造成土地鹽堿化。對於生態功能指標，采用專家打分法，直接給出不同分區的指標值。具體來說，根據不同時期的遙感解譯數據和相應時期的地下水位惡化情況，不同的專家通過各種生態指標與地下水位的關系，根據不同地帶的特點給出相應的分值(0-1之間)，其中分值越接近1，分值越接近植被和地下水，植被與地下水的關系越不明顯。最後，結合不同專家的意見，取對應區的平均值作為該區對應指標的值。
疏勒河流域平原區的湖沼環境主要指各流域下遊淺層地下水位區的湖泊、池塘和濕地。景變指數是指各盆地沖積扇前緣的泉溢帶或獨特的景觀泉域分布區(如月牙泉)。
評價區內湖泊和濕地均與地下水密切相關，專家打分結果如下:湖泊和濕地分布區的指數值為0.6 ~ 0.9，其他地區根據地下水徑流與湖泊濕地和景觀變化的聯系強度得分為0.1 ~ 0.3。在MapGIS中，將專家打分結果形成地表屬性文件，利用空間分析技術提取各個單元對應的指標數據，並根據GFS軟件的輸入要求形成文本文件。
平原地區水環境礦化主要是指地下徑流強度和地下水位在水位較淺的湖泊、池塘、濕地中引起的含鹽量變化。氮和磷的指標變化主要是指化肥和農藥的施用以及湖泊、濕地和鄰近農業耕作區地下水位的變化。
評價區湖泊和濕潤地區地下水礦化與水位變化密切相關。專家打分結果如下:指數值在湖泊和潮濕地區為0.6 ~ 0.75，其他地區為0.2。在MapGIS中，將專家打分結果形成地表屬性文件，利用空間分析技術提取各個單元對應的指標數據，並根據GFS軟件的輸入要求形成文本文件。
疏勒河流域平原區植被包括自然植被和人工植被。其中，自然植被包括小森林、灌木、草地、耐旱牧草等。人工植被主要分布在灌區種植樹木和草地。西北幹旱區降水補給少，地表植被受地下水位制約，植被隨地下水位埋深的增加而發生規律性變化。水位低於3m，以草地和灌木為主，長勢良好，覆蓋度高；水位3 ~ 5m，有灌木和小樹林，如沙柳、梭梭、胡楊等，長勢良好，覆蓋度高。水位5 ~ 8m，主要是梭梭、駱駝刺等耐旱植物，生長壹般甚至覆蓋較差。水位在8m以上，基本沒有自然植被。
昌馬、榆林沖洪積扇帶、黨河沖洪積扇、卡拉塔什塔格山前沖洪積坡、尤氏河沖洪積扇、關丹山前沖洪積坡、戈壁地區地下水位較深(10m以上)，零星旱生地表植被靠降水和洪水維持，與地下水位無關，該帶取值為0；平原其他地區自然植被和草地的生存狀況與地下水位密切相關。根據地下水位埋深和植被生長情況的不同，賦值結果由差到好為0.4 ~ 0.9。人工綠洲主要是農業灌溉區，人工植被與地下水的關系相對較弱。根據植被對地下水的依賴程度和地下水位埋深，賦值結果為0.1 ~ 0.8。根據上述規則，在MapGIS中形成面積屬性文件，利用空間分析技術提取各單元對應的指標數據，並根據GFS軟件的輸入要求形成文本文件。
在土地環境與地下水的相關性中，土地荒漠化與地下水的相關性是根據地下水在防止荒漠化中的作用和各帶的荒漠化情況來賦值的；土地鹽堿化主要分布在地下水位淺、排水不暢的地區。根據地下水位埋深和鹽漬化程度，分別劃入輕度鹽漬化區、中度鹽漬化區和重度鹽漬化區。土地質量與地下水的相關性主要由沙漠、戈壁、土壤荒漠、荒地、鹽堿地、沼澤、濕地、草地、耕地和地下水位來賦值。
土地荒漠化的形成受自然因素和人類對土地資源不合理開發的影響。根據疏勒河流域的具體情況，專家給出的荒漠化與地下水的關聯度為0 ~ 0.7。非荒漠化地區取值為0.1，盆地西部庫姆塔格沙漠南部和卡拉塔什塔格山前沙漠地下水埋深較大(10m以上)，該地區荒漠化發展與地下水關系不大，取值為0.1；庫姆塔格沙漠北部地下水埋深較淺，大部分地區為3 ~ 5m，地下水起到壹定的防沙治沙作用。因此取值為0.4，並根據荒漠化程度和地下水埋深對各流域中部荒漠化面積進行賦值，取值為0.4 ~ 0.7。
地下水位埋深是土地鹽堿化最直接的原因，所以專家給出的鹽堿化面積與地下水的相關值為0.2 ~ 0.9。而各流域南部地下水位較深的戈壁和中部沙漠不存在土地鹽堿化問題，賦值為0；地下水位較淺的各灌區及其周邊為輕度鹽漬化區，根據不同情況取值為0.2 ~ 0.6；其他鹽漬土分布區根據鹽漬化程度和地下水位埋深賦值。其中，黃花農場、子喬、雙塔、西湖灌區等灌區地下水位埋深較大的鹽漬化地區賦值為0.6 ~ 0.8，其他疏勒河、北石河重度鹽漬化地區賦值為0.80 ~ 0.90。
土地質量的分配主要基於土地類型和地下水位。專家賦為0.1 ~ 0.9，南部戈壁、沙漠地區賦為0.1，中部荒地、土漠和部分耕地賦為0.4 ~ 0.75，北部地下水埋深區土地質量與地下水的相關性賦為0.75 ~ 0.9。
根據以上專家賦值結果，分別形成MapGIS區域屬性文件，利用空間分析技術提取各個單元對應的指標數據，並根據GFS軟件的輸入要求形成對應的文本文件。
3.地質環境功能指標數據
基於上述原因，地質環境功能評價只考慮地下水系統的衰減。地下水水質與水位的相關性用地下水TDS表示。淺水位區地下水徑流緩慢，蒸發強烈，TDS高，而深水位區TDS低。地下水質量應根據TDS大小和地下水深度進行分配。泉流量與泉域地下水位關系密切，同時與泉域上遊地下水位關系強，對下遊關系弱。根據本次資源評價，與20世紀90年代相比，各帶地下水補給量和地下水位發生了較大變化，是地下水系統衰退的重要表現。
地下水水質與水位的相關值為0.1 ~ 0.6，評價區南部(上遊)TDS低，水位深，專家值為0.1 ~ 0.2，中下遊值為0.4 ~ 0.6。
泉流量與泉域地下水位相關性較高，專家賦值為0.75 ~ 0.85，如昌馬、黨河沖積扇前緣的泉溢流帶，月牙泉的泉補給帶。泉溢帶上遊是地下水的重要補給區，其水位變化對泉流量影響很大，專家將其定為0.6 ~ 0.7，如昌馬、玉林、黨河、尤氏河等沖積扇區。其他下遊地區影響相對較弱，專家賦0 ~ 0.3。
補給變異性是基於不同時期地下水補給量的變化率與地下水位變化的比值，形成評價區各帶的MapGIS區域屬性文件。
根據上述專家賦值和評價結果，分別形成MapGIS區域屬性文件，利用空間分析技術提取各單元對應的指標數據，利用極值法對補給變異性評價結果進行歸壹化處理，並根據GFS軟件的輸入要求形成相應的文本文件。
(3)判斷矩陣
判斷矩陣是層次分析法中求解各指標權重的主要方法。它采用兩兩指標比較標準，采用1 ~ 9等級評價量表來描述各因素的重要性，如表7-3所示。具體來說，根據疏勒河流域平原區地下水功能評價的層次結構和分區情況，項目組專家將根據各下級要素對相應上級要素的相對重要性進行分層分區打分，然後取專家打分結果的平均值作為最終評價得分，建立判斷矩陣，* * *建立117判斷矩陣，並根據GFS軟件的輸入要求形成判斷矩陣文件。
表7-3層次分析法的判斷矩陣標度分級及其意義
(4)功能評估
運行GFS軟件，將各種數據文件輸入程序，通過軟件計算得到各評價指標的綜合指數。然後根據《技術要求》中各項指標的分類原則，在MapGIS中用克裏金插值法繪制地下水功能評價結果圖。