西安城区地下水位监测网优化设计

进行地下水位监测可获得评价区域地下水时、空分布的必要信息。采取地下水动态类型编图的方法对西安城区地下水位监测网进行了优化设计,将整个西安城区分成71个动态类型区,使用ArcGIS生成地下水动态类型分区图;根据现有资料,对比3种半变差函数模型,确定了适宜西安城区的Kriging插值模型,进而取得西安城区地下水位监测网优化前、后的估计误差标准差等值线图。结果显示,标准差由0.46~2.98m变为0.25~1.02m,优化后的研究区整体标准差范围明显减小。最终确定在西安城区布设97眼监测井,其中在原有61眼监测井中保留44眼,新增监测井53眼。优化后的监测网能够更准确地获取有效的监测数据。     

基于Kriging插值方法改善地下水数值模型的精度

为了建立更符合研究区的地下水数值模型,提升模型的计算精度,提高水资源的管理水平。采用Kriging插值和地统计分析的方法对研究区现有的地下水监测网进行优化,分析了地下水监测站网优化前后所建立地下水数值模型的计算精度。结果表明,监测站网标准差由优化前的0.2~2.7变为优化后的0.5~0.8,整体标准差显著减小;优化后的监测站网所建立的地下水数值模型的精度优于利用原有的监测站网所建立的模型,更有助于模型的后续计算。     

岩溶含水层脆弱性评价的COP模型及其改进

地下水脆弱性评价是地下水环境保护与决策的有力工具,岩溶地区地下水脆弱性评价尚无有效方法.基于汇流、上覆岩层和降水等因素,以济南地区为例,对地下水脆弱性评价方法-COP法进行了较详细的介绍和应用,针对COP法存在的问题,提出了基于承压含水层埋深、水力传导系数、隔水顶板岩性和隔水层厚度4个因子的BCAT指标法评价承压区岩溶水的脆弱性.最后,指出地下水脆弱性评价方法的发展趋势.     

基于两阶段优化配置模型的济南泉域补给区灌溉水源置换研究

目前全球地下水能保持持续平衡的地区日趋减少,不合理农业灌溉成为很多地区地下水系统恶化的主要因素之一。济南市历城区地下水用于农业灌溉是当地地下水位下降的重要因素,对于济南泉域、白泉泉域喷涌有直接影响。针对研究区农业用水特点和水生态文明建设水源置换的要求,建立两阶段优化配置模型,将灌溉用水配置分为2个阶段,阶段一,以生态、节水和经济效益为目标,引入单位脉冲响应系数约束地下水利用量,实现区域地下水与地表水的合理配置;阶段二,以作物最大产量为目标,进行作物生育阶段水量配置和种植结构调整。结果表明,采取两阶段优化算法与用水结构调整后,可以有效减少地下水利用量,2011—2014年平均地表水与地下水用水结构由原来的3∶7调整为5.2∶4.8,较好地实现地下水源置换目标,同时地下水位计算值较实际年分别增加0.31、1.12、1.55和3.38 m,对保证泉域持续喷涌具有重要作用。     

迁安市地下水资源优化配置与管理

地下水资源具有与地表水截然不同的特点,其开发利用、管理保护关系国计民生.随着社会经济发展,地下水资源开采量日益增加,在地下水资源管理方面,由于缺乏合理的开采布局,缺乏操作性强的地下水动态信息采集的监测手段.并且地下水资源开采程度不均衡,有些地区严重超采,引起地下水位下降,甚至引发了严重的生态环境问题;而有些地区则尚未合理开发,使得有限的地下水资源无法得到充分有效的开发利用.在调研迁安市地下水资源开发、利用、保护、管理现状和发展的基础上,提出适合该地区水资源优化配置与科学管理的相关建议.使迁安市地下水资源得到合理开发利用,实现水资源的可持续发展,促进人水和谐.     

岩溶地区水文模拟研究

岩溶地区发达的地下水系统,地下水与地表水之间,通过漏斗、裂隙等方式进行直接的水量交换,需要有一套地下水模型来描述其复杂的地下水汇流过程。模型在新安江模型基础上,模拟流域岩溶面积上进行地下水、地表水转换,又通过多个串并联的地下水库经行地下水汇流模拟。模型在平湖流域对其水循环过程进行了模拟,采用多目标粒子群优化算法MOPSO优化模型参数,用多年逐日实测数据对模型进行率定。结果表明模型率定期确定性系数平均能达到0.8以上,验证期确定性系数也能保证在0.78以上;采用数字滤波法和基流指数法分割得到的基流对地下水径流进行对比校验,表明基流与地下水径流间存在很高的关联度。     

基于熵权的模糊模型在地下水位动态类型划分中的应用

地下水动态类型的确定对合理开发利用地下水、预测地下水资源量的变化、保护地下水资源、水资源的优化配置、预防环境地质灾害、制定水资源规划、管理水资源等有重要的实际意义.在掌握我国通辽地区水文、气象、地质以及相关水文地质等资料的基础上,将传统模糊综合评价方法与熵权理论相结合,确定出综合模糊判定模型,运用该模型对研究区的地下水动态类型进行分类.将分类结果与研究区的地形地貌条件以及水文地质条件相对应,可验证综合模糊判定模型的可靠性.     

济南泉域地下水环境容量研究

分析了国内外关于水环境容量的概念,认为地下水环境容量可采用临界水位、容许开采量、纳污能力或支撑社会-经济-环境可持续发展的综合指标来表征,给出了地下水环境容量的涵义。以济南泉域为例,采用开采量—地下水位变动关系分析与Visual MODFLOW数值模拟相结合的方法,确定容许开采量26.53×104m3/d作为济南泉域岩溶地下水环境容量的阀值,为保泉提供依据,最后指出了地下水环境容量研究的发展趋势。     

区域地下水资源系统模型的应用

在简略介绍淮北平原浅层地下水资源优化开发模型、淮北砂姜黑土区井灌水稻经济模型及阜阳市水资源管理模型等三个安徽省境内区域地下水资源系统模型应用实例的基础上，分别评述各个模型的特色、优点和商榷处，并对当前在区域地下水资源系统模型的应用方面提出若干建议。     

区域地下水资源系统模型的应用

在简略介绍淮北平原浅层地下水资源优化开发模型、淮北砂姜黑土区井灌水稻经济模型及阜阳市水资源管理模型等三个安徽省境内区域地下水资源系统模型应用实例的基础上，分别评述各个模型的特色、优点和商榷处，并对当前在区域地下水资源系统模型的应用方面提出若干建议。     

供水管网故障诊断的流量监测点遗传优化布置

针对供水管网爆管故障诊断中流量监测点的布置问题,建立了考虑流量敏度的监测点优化布置模型,并采用整数编码遗传算法进行优化求解。针对遗传染色体在初始生成以及交叉、变异等遗传操作中易产生编码重复的问题,提出了新的改进算法。实例分析结果表明：基于本文方法布置优化后的监测点流量信息的诊断效果较为理想,在漏水量较小的条件下,基于优化的流量监测点信息对爆管管段的正确检出率较高,优于基于水压监测点信息的诊断结果。     

济南趵突泉泉域泉群生态基流量研究

济南趵突泉泉域分布着趵突泉、黑虎泉、珍珠泉和五龙潭四大泉群,自20世纪50年代以来四大泉群泉流量总体呈衰减趋势,泉流量由50年代的36.6万m3/d衰减到近年的8～12万m3/d.泉水基流是一种较为稳定的径流流量,是下游河道的重要补水来源,是维持河道与湖泊生态系统健康的重要保障.利用基流分割法,对趵突泉泉群泉流量数据不...     

基于IL-HMMs预测模型的地下水埋深预测研究

以西北干旱典型县域磴口县为研究区,基于增量学习的改进隐马尔可夫预测模型(IL-HMMs),对区域地下水埋深进行了预测研究。为检验IL-HMMs模型预测效果,将模型预测结果与2013年长观井的实测数据进行了比较;同时为检验模型的优劣性,与未经增量学习的隐马尔可夫模型(HMMs)、加权马尔可夫链(WMCP)和BP神经网络(BP neural network,BPNN)预测模型的预测结果进行了比较。结果表明:与其他几种预测模型相比,IL-HMMs模型预测精度显著提高,误差更小,有较好的鲁棒性。并使用IL-HMMs模型对2018年地下水埋深进行了预测,预测结果表明,2018年地下水年平均埋深略有增加、局部区域地下水埋深增量加剧。基于IL-HMMs模型的地下水埋深预测具有很好稳定性的同时对新数据加入又有很好的鲁棒性,可为地下水埋深动态预测提供思路与方法补充,为区域地下水资源开发利用和保护提供重要依据。     

山东省浅埋区地下水环境优化研究

山东省地下水大量超采的同时，也存在着地下水开发利用程度不足，地下水位埋深浅，造成水资源浪费及水环境危害的现象。根据山东省地下水位动态观测资料，划分了地下水浅埋区范围，分析了浅埋区水文地质条件、水利条件，提出了浅埋区地下水环境优化的目标和实施方案，计算分析了浅埋区地下水环境优化效益。     

基于模拟退火粒子群算法的水资源优化配置

为了缓解水资源供需矛盾、提高水资源利用率,并在水资源优化配置中探寻新的求解方法,构建了以社会、经济、生态效益为目标的综合评价函数,建立了基于模拟退火粒子群算法的优化配置模型.将模拟退火的思想引入基本粒子群算法当中,解决了粒子易陷入局部极小值的问题.以陕西省渭南市大荔县为研究区域,设置了地表水、地下水、其他水3种水源以及...     

达拉特旗井灌条件下农田水利用及地下水动态分析研究

以达拉特旗壕庆河流域为研究对象,通过对该区地下水位和水质的监测及农田水利用状况的调查,摸清地下水的年动态变化规律及水质分布,初步估算该研究区农田灌溉地下水年开采量,从而为本流域的地下水资源评价及合理开发,高效利用提供一定的依据。根据数据分析结果,地下水是从西南流向东北方向,补给黄河南岸引黄灌区。观测期间地下水位年际变化受降雨的影响较大,总体呈上升趋势,变化幅度为0.5～1.5m。pH值超过8.5,呈碱性水,部分区域地下水矿化度为0.5～0.9g/L,可用于农业灌溉,随着地下水流动的方向,水质逐渐变差,下游的盐分浓度最大到2.6g/L,需要合理进行灌溉防止土壤盐碱化。通过遥感图片识别分析计算出该区农田面积为1 398hm2,农业灌溉年开采地下水量为516万m3。     

北京市平原区农用机井水电折算系数试验研究

沿潮白河冲积扇、永定河冲积扇上中下游,针对不同包气带结构、不同地下水埋深条件,布置62个数据监测点,系统开展了水电折算系数率定测试试验.通过布置远程水量监测系统、远程电量监测系统、动态水位监测系统、数据实时传输系统,实时获得农用机井的出水量、耗电量以及动态水位,分析得出不同区域、不同动态水位下农用井出水量与耗电量之间的折算关系,发现含水层的富水性以及区域地下水埋深是影响水电折算系数的主要参数.对比分析研究区域内的含水层富水性以及地下水水位埋深,得知北京市各区县水电折算系数为2.53-4.88 m3/（k W·h）的结论.该成果为支撑水电折算计量系统在北京以及全国的推广,并为提高较高水电折算计量系统的精度,提供了技术支撑.     

沽源县浅层地下水化学特征及适宜性评价

为查明沽源县浅层地下水水化学特征及水质状况,选取52组样品进行水化学组成分析.运用Piper三线图,确定研究区地下水水化学类型.在此基础上采用了不同的评价方法对该研究区水质现状进行评价.结果表明:该区浅层地下水化学类型主要以HCO₃-Ca型为主;地下水质量综合评价结果显示研究区内18组地下水化学组分是比较高的,适用于农业用水,也可适当处理后作为生活饮用水;16组地下水化学组分高,质量标准评价为Ⅴ类水,不宜作为生活饮用水饮用.为了水资源利用效率,对其进行灌溉用水适宜性评价.通过对16组地下水作为灌溉用水评价,评价结果是DX-39处水质较差,不宜或不太适用于灌溉.研究成果可为该区浅层地下水资源的合理开发和利用提供科学依据,对保证灌溉当地农作物安全有着重要意义.