石嘴山市地下水流模型及其数值模拟

本文在对宁夏石嘴山市的水文地质和地下水资源进行系统分析的基础上,建立了石嘴山市地下水水流模型.并采用有限差分法,利用Processing Modflow软件对该市浅层地下水进行了数值模拟.在模型的拟合阶段和检验阶段,水头计算值与观测值的误差绝对值的平均值分别为0.28和0.18米,所有结果显示两者基本一致,说明所建模型符合实际,可以用于研究区地下水位与水量的近期及远景预测.     

基于遗传BP神经网络的地下水位预测模型

地下水水位动态预测对农田土壤盐渍化防治、地下水地表水资源的合理调度具有十分重要的意义。以新疆和静县某地下水观测井为研究对象,选择月均蒸发量、气温和灌溉量3个因素作为BP神经网络模型的输入量,利用遗传算法优化神经网络的权值与阈值,建立地下水水位的遗传BP神经网络预测模型。结果表明:遗传BP神经网络模型能较好表达地下水位与主控因素之间的非线性关系,预测结果与实测值之间的平均绝对百分比误差为0.040 3,测试样本的网络输出值与网络目标值的相关系数达0.967 3,模型预测效果较佳。研究结果为区域地下水的开发利用与保护提供参考依据。     

基于智能算法的地下水位动态预测模型的建立与应用

地下水系统是一个高度复杂系统,地下水位与其影响因素之间存在非线性映射关系。本文分析了BP神经网络的缺陷和遗传算法的特点,根据区域水文特征,提取了地下水位的主要影响因子,建立了基于GA和BP的地下水动态预测模型,并应用于某水源地的地下水位动态预测中。结果表明,该模型收敛快、预测精度高,具有良好的推广应用前景。     

三种地下水位动态预测模型在吉林西部的应用与对比

准确而可靠地预测地下水埋深对生态环境保护和水资源规划管理具有重要意义。针对吉林西部浅层地下水位动态变化的复杂性和非线性,提出了基于小波分析与人工神经网络相结合的预测方法小波神经网络(WA-ANN)模型。将研究区2002年1月2009年12月当月降水量、蒸发量、人工开采量和前月平均地下水埋深4个参数作为输入,当月平均地下水埋深作为输出,建立浅层地下水埋深预测模型,并与BP神经网络(BP-ANN)模型和自回归移动平均(ARIMA)模型进行比较,对比分析了三者的建模过程及其模拟精度。结果显示:相比两种ANN模型,ARIMA模型建模过程更为简单,计算效率更高;但WA-ANN模型的拟合精度高于BP-ANN和ARIMA模型,预测效果更好。总体来看,WA-ANN模型在浅层地下水埋深预测中具有一定的应用推广价值。     

陕北能源化工基地资源开发引起的植被生态风险

地下水和煤炭资源开发是否会破环生态环境,以及会给生态环境安全带来多大的风险,是陕北能源化工基地资源开发和生态环境保护中不可逾越的课题。以陕北能源化工基地生态环境最为脆弱的风沙滩地区为研究区,在研究地下水位埋深与植被生态关系的基础上,建立了不同地貌类型、不同潜水水位埋深对应的植被群落类型和植被指数的分布关系,利用Modflow软件建立了风沙滩地区地下水流数值模拟模型,采用蒙特卡洛方法建立了植被生态随机模型,根据地下水水位埋深与植被生态的关系实现了地下水流模型和植被生态模型的耦合求解,对地下水资源和煤炭资源开发可能引起的植被生态变化进行预测和风险评估。     

地下水模拟中拟合的内涵

在进行地下水资源评价和地下水资源管理过程中,必须首先对建立的数学模型进行校核,使数学模型真正的刻画出水文地质实体的内部结构、功能以及受外部环境的影响。模型的校核通常釆用拟合的方法,拟合就是数学模型计算的地下水位值与实际观测     

Visual Modflow在石家庄市地下水硝酸盐污染模拟中的应用

利用Visual Modflow软件建立了石家庄市长达42 a的二维潜水水流模型和硝酸盐运移模型.收集整理大量地下水监测报告和研究报告提供的数据用于模型的建立,详细的地下水位和硝酸盐浓度监测数据以及不同时期的等水位线图用于模型校正.敏感度分析显示面状硝酸盐补给浓度是引起地下水NO3-浓度变化最敏感因子.利用校正的模型分3种管理方案预测了未来30 a内地下水硝酸盐浓度的变化.拟合、验证和预测结果显示该模型可作为石家庄市地下水管理的有效工具.     

黑河干流拟建水利工程对下游生态环境的影响分析

依据典型年份实际调查资料和以往研究成果, 采用地下水均衡方法, 定量对比分析了黑河拟建水利工程对下游地区地下水资源变化趋势, 并利用Visual Modflow三维地下水非稳定流软件系统模型对下游盆地未来20 a(2008—2028年)地下水位及其生态环境变化趋势进行了预测.结果表明: 在拟建工程实施20 a后黑河下游地下水位总体上处于下降趋势, 但下降幅度呈逐年减少状态直至趋于新的动态平衡.金塔-鼎新盆地地下水位下降幅度最大的地段是黑河沿岸为0.51~0.87 m, 但由于人工农业绿洲补充, 故生态环境不会有大的改变.额济纳盆地地下水位下降幅度最大的地段是古日乃及外围, 分别为1.0 m以上和0.5~1.0 m, 将引起植被的衰亡和种群的更替变化; 大部分地段地下水位下降幅度介于0.0~0.50 m之间, 对现有的生态与环境影响不显著; 桃来三达-额济纳旗以北地下水位呈现上升趋势, 上升幅度为0.10~0.87 m, 东居延海一带上升幅度大于0.87 m, 这一地区植被长势趋于良好, 植被覆盖率会有所增加, 将形成围绕海子的天然绿洲.     

库岸滑坡地下水位时间序列混沌特征识别与PSO-LSSVM模型预测

地下水位预测对滑坡稳定性分析具有重要意义,三峡库区库岸滑坡地下水位时间序列在季节性强降雨和周期性库水位涨落等诸多因素影响下呈现混沌特征。在对地下水位序列进行相空间重构的基础上,采用饱和关联维数法和最大Lyapunov指数法对其混沌特征进行验证。再用预测性能优秀的最小二乘支持向量机(LSSVM)模型对其进行预测,并用粒子群算法优化选取LSSVM模型的参数,以克服LSSVM模型参数选取困难的缺点。以三峡库区三舟溪滑坡前缘STK-1水文孔日平均地下水位序列为例进行了混沌分析,分别运用粒子群优化的LSSVM模型(PSO-LSSVM)和BP神经网络模型对STK-1水文孔地下水位进行了预测。结果表明库岸滑坡地下水位序列存在混沌特征,PSO-LSSVM模型预测结果的均方根误差为0.193m,拟合优度为0.815,说明预测效果较理想,且PSO-LSSVM模型预测精度高于BP网络模型,具有较强的实用性。     

基于多变量LSTM神经网络的地下水水位预测

为解决以往模型未考虑地下水位相关影响因素的问题，探讨长短期记忆（LSTM）神经网络在地下水位预测中的应用，利用长短期记忆神经网络，采用多变量输入的方式，构建了基于多变量LSTM神经网络的地下水水位预测模型。以泰安市岱岳区J1号监测井为例，采用2001-2014年地下水水位动态监测资料与相关影响因素数据，利用多变量LSTM神经网络对2015-2016年地下水位进行预测，并与单变量LSTM神经网络和反向传播（BP）神经网络进行对比。研究结果表明：以相关影响变量为输入的BP神经网络无法考虑时序变化规律，预测均方根误差最大，为2.399 3；以地下水位为变量输入的单变量LSTM神经网络仅能根据时序变化作出相应预测，无法考虑相关变量影响，预测均方根误差为2.102 2；基于多变量输入的LSTM神经网络的预测精度显著高于单变量LSTM神经网络和BP神经网络，预测均方根误差最小，仅为1.919 1。总体上，多变量LSTM神经网络地下水位预测模型仅在某些峰值处误差较大，但总体预测效果较为理想。     

准噶尔盆地南缘平原区地下水动态及地下水资源可持续利用对策

准噶尔盆地南缘平原区是新疆地下水开发利用程度较高的地区之一,水资源短缺是严重制约区内经济发展的主要因素.研究和分析区内地下水位变化趋势和特征及由于地下水开采引发的一系列环境地质问题,对盆地南缘地下水资源评价、地下水合理开发利用和地质环境保护具重要指导意义.从区内30年来地下水位时间和空间变化分析入手,阐述了盆地南缘因人类经济活动引起的水位持续下降和地下水开采量持续增加特征及地下水开采引发的环境地质问题,为今后区内地下水资源评价及开发利用提供较好依据.     

地下水水位管理研究进展综述

地下水位变化是地下水资源量多寡最直接的表现形式,是地下水管理最重要的控制性指标。对地下水水位进行管理,可实现对地下水资源的量化管理。通过对地下水位与生态及地质环境的关系、地下水位阈值、地下水管理水位划定等几个方面进行综述,力图从相对全面的角度认识当前地下水水位管理的发展。在回顾地下水水位管理以上研究进展的基础上,对我国地下水水位管理面临的问题、地下水管理策略、复合型地区地下水水位管理等发展趋势进行了探讨,为相关研究人员提供一定的参考。     

南水北调工程对北京地区生态环境变化的影响研究

南水北调引水工程实施后,对北京市的供水面积达700km^2。供水范围内的水位将会有不同程度的上升,10年后北京市地下水资源储存量将增加16.8×10^8m^3,缓解北京水资源短缺的现状。同时,不可避免地改变目前的地质环境状态：地面沉降灾害将减缓;地下水总硬度将会降低等;改变建筑物抗浮能力,造成已有地下建筑物的设防水位和防渗水位的变化、地下室可能出现渗漏问题;砂土液化的范围将扩大;供水区域内非正规固体废弃物填埋、堆放场的固体废弃物受到地下水不同程度的浸泡,产生大量的垃圾浸出液,浸出液中污染物进入地下含水层后,势必对附近的地下水造成了不同程度的污染等环境地质问题。     

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674987112000400

Monitoring of regional groundwater levels provides important information for quantifying groundwater depletion and assessing impacts on the environment Historically,groundwater level monitoring wells in Beijing Plain,China,were installed for assessing groundwater resources and for monitoring the cone of depression.Monitoring wells are clustered around well fields and urban areas.There is urgent need to upgrade the existing monitoring wells to a regional groundwater level monitoring network to acquire information for integrated water resources management.A new method was proposed for designing a regional groundwater level monitoring network.The method is based on groundwater regime zone mapping.Groundwater regime zone map delineates distinct areas of possible different groundwater level variations and is useful for locating groundwater monitoring wells.This method was applied to Beijing Plain to upgrade a regional groundwater level monitoring network.     

山东省高青县地下水资源可持续开发利用的对策

地下水是宝贵的自然资源,又是环境构成的基本要素,与人类活动和生存息息相关。开发利用地下水资源,一方面满足了人们自身的需要,另一方面又在改变和破坏着自然环境的平衡。山东省高青县水资源较为丰富,区内主要开发利用地下水资源。长期以来,不当的开发利用地下水资源诱发了诸如浅层地下水水质恶化、土壤盐碱化、深层地下水位持续下降等环境地质问题,给人们的生产和生活带来了负面影响。本文在分析山东省高青县地下水资源开发利用现状的基础上,结合当地的水文地质和自然环境等情况,提出地下水资源开发利用对策,为指导高青县合理开发利用地下水资源及有效防范环境地质问题,提供了重要的参考依据。     

沧州市城区浅层地下水开发利用研究

城市社会经济的发展离不开地下水资源的有力保障,而深层地下水超采已经成为制约城市经济快速发展的一个瓶颈,同时也对城市生态环境造成了严重的危害。合理有效的开发利用浅层地下水,不仅能缓解城市用水矛盾、减轻深层地下水开发压力,同时对提高地下水资源保护能力、提高大气降水可利用率等方面都有着十分重要的作用。     

基于Modflow某电厂厂址区地下水环境影响评价研究

根据某火电厂建设项目自身性质及其对地下水环境影响的特点,采用数值模拟法进行预测与评价,建立能够正确刻画评价区地下水流动特征的地下水数值模型,并预测评价项目厂区在建设阶段、运行阶段及服务期满后等3个情景下地下水环境的影响和危害情况。认为本项目废水设计为零排放,不会对场址所在的地下水系统造成新的影响。在正常工况下,建设项目不会对当地地下水产生明显影响。在考虑发生风险事故且防渗措施失效情况下,建设项目对场区及下游地下水环境造成轻微影响,不会引起地下水质量标准降低,在及时采取防渗堵漏措施后,对场区及下游地区地下水不会产生影响。旨在为有效预防和控制电厂区域的地下水环境恶化,保护地下水资源,为电厂工程设计和环境管理提供科学依据。     

地下水资源保护的立法研究

我国许多地方因过度开采利用地下水、地下采矿疏干排泄地下水而引发了多种地质灾害,同时,地下水污染趋势愈演愈烈,导致了大范围地下水环境恶化,已经到了威胁人类生存和危害社会公共安全的程度,亟待加强地下水资源保护,改善生态环境已经刻不容缓.分析了造成地下水环境恶化的主要原因,地下水资源保护管理中存在的操作难问题,提出了地下水资源保护立法的核心内容和基本思路,进一步完善地下水资源保护的立法、执法,科学管理和保护地下水资源,促进地下水资源利用的良性循环.     

廊坊市水资源预测及供需分析

水资源是适合人类生存的自然资源,但由于地域分布不均,区域超采,地下水位连年下降,地下水位降落漏斗扩大,为了合理配置水资源,保护水环境,分析了廊坊市水文地质、地下水补径排条件,在此基础上概算了地表水、地下水资源总量,对未来廊坊市水资源预测及供需分析,为经济结构优化调整提供了决策依据。