地下水动态预测的探讨

简要介绍地下水数学模型的原理和应用实例,着重介绍在河北省大清河地下水系统的大沙河-磁河冲洪积扇孔隙地下水区,尝试建立地下水埋深变幅预测的统计相关方法和神经网络模型取得的良好效果;同时对地下水预测中的降水补给、边界和初始条件等的处理进行讨论,对数学模型和统计相关模型优缺点进行比较。

FEFLOW软件在地下水动态预测中的应用

在分析大屯中心区地质及水文地质条件的基础上,运用G IS技术确定了研究区范围和定解条件,建立了地下水系统概念模型和数学模型,利用基于有限元原理的FEFLOW软件对模型进行求解,用水文观测井的地下水动态观测资料,对数值模型进行了识别和校验。运用识别后的数值模型对研究区地下水动态进行预测,表明大屯中心区Ⅰ+Ⅱ含地下水属于周期性变化的动态类型,在现状开采下,降水能够以丰补歉,降落漏斗基本稳定。

RBF神经网络在地下水动态预测中的应用

为了动态预测地下水位的变化,采用神经网络模型构建地下水位埋深预测模型。充分发挥径向基函数(RBF)神经网络的逼近收敛能力,通过"径向基函数(RBF)"和"逆向传播(BP)"算法优选模型参数,以长春城区为应用实例,将2006—2012年84组数据作为训练样本,将2013—2015年36组数据作为检验样本,对其实测埋深动态过程进行模拟,对比两种模型性能优劣,并对2016—2018年地下水埋深进行预报。结果表明:RBF神经网络模型和BP神经网络模型的均方根误差分别为0.10和0.43,最大绝对误差分别为0.44 m和0.61 m,最大相对误差分别为14.60%和27.17%;2015年以后,长春城区地下水位动态周期性变化明显,埋深变幅较大,枯水期埋深最大为5.10 m,丰水期埋深最小为1.62 m,呈明显的季节性特征。RBF模型具有更高的非线性映射能力和预测精度,该模型可以用于同类的动态数据的预报。

华北平原海岸带海陆交互作用与地下水动态预测

华北平原渤海湾海岸带从晚更新世以来经历了四次海侵。备个海侵期的沉积层结构特点及古气候特征均有差异。作者在再造地质发展史、古地理及古气候环境的基础上，讨论了本区含水介质演化的轨迹，并将演化趋势过程划分为四个古构造—水文地质期（旋回）。作者选择唐秦滨海地区为模式区对地下水动态进行了预测，旨在为利用和开发本区地下水资源提出科学管理依据。

地下水动态预测模型概述

地下水动态预测包括水量、水质和水温预测,介绍常用的地下水动态预测模型水均衡法、确定性模型、随机型模型等的基本原理,分析比较了各个模型的优缺点及适用条件。在实际应用中根据所收集的基础资料和实际情况选择合适的预测模型,应根据模型条件灵活运用,但也不能过于依赖预测模型结果,应根据实际情况加以判断,这样才能达到预期效果,预测精度才能达到要求。

基于改进的WANN模型的地下水动态预测及时空演变分析

结合改进的WANN模型对大凌河上游流域地下水进行动态预测并及演变进行分析。结果表明:相比于传统WANN模型,改进的WANN模型可改变传统模型较易产生局部最优解的局限,地下水预测的相对误差减少9.52%,相关系数提高0.32,预测精度得到明显改善;受区域降水和人类活动的影响,大凌河上游地下水位从1990―2015年呈现显著下降趋势,在空间上总体呈现南大北小的分布,水位变幅的高值区从中部逐步向外扩散,且逐步加大。

时间序列分析在低渗透基岩地下水位预测中的应用

为深入掌握低渗透基岩地下水水位波动的宏观和微观特征,需要开展对地下水水位数据的拟合预测研究。以高放废物地质处置北山预选区新场地段低渗透基岩为研究对象,采用二次指数平滑法、ARMA模型和BP神经网络模型对地下水径流路径上的3口深部和3口浅部监测孔水位数据开展研究工作。对于地下水位宏观波动特征的解译,BP神经网络模型拟合精度要高于另外两种模型,且更加适用于具有明显非线性特征的水位序列;ARMA模型和二次指数平滑法模型拟合效果相当,但更适用于预测变化相对平缓的监测水位数据,且对于水位突变特征的拟合ARMA模型要优于二次指数平滑法模型。对于浅部监测孔地下水水位微动态的解译,BP神经网络模型优于二次指数平滑法模型和ARMA模型,预测的地下水位微动态变化周期和振幅基本与实测值一致。

时间序列分析在地下水位动态预测中的应用

运用时间序列分析理论,结合SPSS统计分析软件对贺兰县地下水位动态变化进行了模拟和预测。结果表明:研究区地下水位年际变化无明显上升或下降的趋势,这表明研究区地下水补径排条件近年来变化不大。受灌溉和降雨的影响,研究区地下水位变化主要表现为一年的显著周期。将时间序列分析方法应用于地下水位动态预测,可以了解地下水位的变化趋势和周期性。该法计算简单,所需资料较少,短期预测精度较高。但是在实际应用时,数据需要不断及时更新。同时由于没有考虑地下水流系统的动力学机制和未来突变情况,应用时受到了一定限制,还需进一步完善。

井渠结合灌区地下水动态预报及适宜渠井用水比分析

以陕西泾惠渠井渠结合灌区为例,根据灌区多年降雨量、渠灌用水量、井灌用水量资料及渠井灌溉用水量的比值,利用多元非线性相关分析法建立了灌区地下水动态预报的数学模型。对减少渠灌用水量增加井灌用水量、增加渠灌用水量减少井灌用水量、渠灌与井灌用水量合理比值3种情况下地下水动态进行了预测,提出了适宜的渠井用水比例。为灌区地下水合理开采和灌溉水资源优化配置提供依据。

通辽市扎鲁特旗地下水动态分析与预测

文章分析扎鲁特旗的地下水动态变化情况,对当地地下水位变化进行预测并提出建议。

Groundwater Dating and Its Application to Earthquake Monitoring

Monitoring and study of dynamic characteristics of groundwater are significant methods of earthquake monitoring and forecasting. For research on groundwater dynamics,groundwater dating can qualitatively and quantitatively provide scientific analysis on the characteristics of groundwater recharge and runoff as well as renewal capacity. This article illustrates the methods used globally and summarizes the main advances and achievements in groundwater dating. It also focuses on the relationships between groundwater renewal capacity and seismic monitoring,groundwater movement and seismic activity,shallow groundwater recharge and abnormal interference elimination. The studies show that groundwater dating plays an important role in water-rock interaction,and geological tectonic and seismic activity evaluation. Therefore,groundwater dating can be widely used to monitor and analyze the precursor information in seismic underground fluid observations in the near future.