中长期地下水质预报的准确性探讨：以西安市为例

２０００年地下水资源和水环境预测已在全国７７个城市中开展。本文以西安市为例对影响水质预测准确性的主要因素及方法进行了讨论。，     

方解石、白云石样品能谱无标样定量分析准确性探讨

利用Quanta 200环境扫描电镜、GENESIS能谱仪在不同的测试条件下,对方解石和白云石标样进行无标样定量分析实验,得到不同测试条件下对方解石和白云石类样品进行无标样定量分析时的碳的LEA因子和SEC因子。在高真空模式下,当加速电压分别为15 kV,20 kV和25 kV时,方解石和白云石样品的碳的LEA因子分别为61和51,55和37,48和20;碳的SEC因子分别为1.788 0和1.432,1.685 0和1.281,1.561 9和1.137。在低真空模式下,当加速电压分别为15 kV,20 kV和25 kV时;方解石和白云石样品的碳的LEA因子分别为56和41,38和29,32和20;碳的SEC因子分别为1.568 8和1.367,1.408 2和1.226,1.356 0和1.164。当使用这套碳的LEA因子或SEC因子定量分析方解石或白云石类样品时,得出的CO2质量分数与标准值的误差均在±1%左右。     

中长期预报在邢台海河流域的应用

在分析子牙河水系海河流域降雨径流的基础上,应用回归统计法,通过优选因子进行预报。西台峪站位于邢台临城县境内,属半干旱、半湿润山丘区,年降水主要集中在6—9月,其河流特性为暴涨暴落。通过优选因子建立预报方程。因子的选取我们从物理成因和数理统计等各方面来考察各个影响因素,挑选出具有明确物理意义的预报因子,并把其应用到实际工作中去。探讨了中长期预报在半干旱、半湿润地区的适用性,对计算成果分析遇到的问题提出了一些解决方法。     

基于机器学习模型的淮河流域中长期径流预报研究

准确可靠的中长期径流预报是支撑水资源科学调配、提高水资源利用效率的关键。本研究采用AdaBoost模型(AdB)、随机森林模型(RF)和支持向量机模型(SVM)进行淮河流域王家坝和蚌埠站当年11月至次年10月共12个月的中长期径流预报研究。采用置换准确度重要性度量法从130项气象-气候因子及前期降雨/流量构建的1 562个因子变量中筛选出影响各月径流的关键因子,构建了基于AdB、RF和SVM模型的各月径流预报模型,模型参数采用随机搜索技术并结合交叉验证方式确定。采用变幅误差合格率和等级(五级)预报合格率指标对模型的预报精度进行了评估。变幅误差合格率指标表明,王家坝12个月的平均合格率分别为99.8%(AdB)、96.6%(RF)和95.9%(SVM),蚌埠站分别为100%(AdB)、94.8%(RF)和93.8%(SVM);等级预报合格率指标表明,王家坝12个月的平均合格率分别为79.0%(AdB)、76.4%(RF)和79.9%(SVM),蚌埠站分别为81.0%(AdB)、75.6%(RF)和76.6%(SVM)。模型均具有较好的预报效果,但RF和SVM模型对于高流量值的预报存在偏低现象,AdB模型整体上优于RF和SVM模型。     

不同时间尺度的中长期水文预报研究

为研究中长期水文预报时间尺度对预报精度的影响,选取最近邻抽样回归模型与基于小波分析的组合模型对长江干流典型断面不同时间尺度的径流序列进行中长期径流预报。将1980~2012年的逐日径流资料经过时间聚集方法转换成三天、周、旬、半月、月、双月、季、半年、九月、年等10个不同时间尺度,对高场、寸滩、宜昌、螺山、汉口、大通6个典型断面的径流进行拟合和预报。结果表明:随着预报时间尺度增加,预报精度呈现先降低后提高的趋势,其中,在月时间尺度上预报效果最差,三天和年尺度上预报效果相对较好。     

关于地下水水质模拟中模拟因子选择的研究——以济宁市地下水水质模型为例

在进行地下水水质预测时,人们不可能也不必要将所有对地下水产生变质作用的有害组分都作为模拟因子进入模型,因此,如何进行模拟因子的选择是地下水水质定量研究中的一个十分重要的课题。利用聚类分析和因子分析方法比较有效地解决了这一问题。     

矿床地球化学模型的建立及其找矿效果探讨—以团结沟金矿为例

当今矿床学研究中的热点问题之一是矿床模型研究。矿床建模的理论与方法，矿床模型的定量化是目前矿床模型研究中亟待解决和完善的问题。从典型矿床入手，首先建立易于实现定理化的矿床地球化学模型，将有助于打破矿床模型研究的僵局。团结沟金矿床地球化学模型的建立是一个初步尝试。矿床地球化学模型能迅速转化为找矿模型，为找矿预测提供简捷有效的途径。     

小型氡室氡浓度准确性影响因素的探讨

小型氡室是一种综合测氡仪器的标定装置,适合目前各种测氡仪器的标定。湿度、温度、闪烁探测器的漏计现象等因素影响氡室内氡浓度。湿度影响着气溶胶的密度,湿度越大,气溶胶的密度也越大,导致探测器探测的计数也变大;温度增加,分子的扩散系数随着增加,使镭源释放的氡量增加,导致氡浓度变大;闪烁体的发光衰减时间较长,测量大活度样品时,会出现漏计现象。对应不同的影响因素采取了相应的修正措施。     

宁镇地区地质灾害预报模型——以镇江润州区为例

宁镇地区是长江中下游地质灾害最严重的地区之一。镇江润州区虽然仅是宁镇地区的一个局部区域,但其气候和地质环境特征具有典型意义,所提出的地质灾害气象预警预报模型同样适用于整个宁镇地区,对长江中下游地区亦有借鉴作用。气候环境、降雨尤其是连续降雨或强降雨是诱发地质灾害的重要因素。润州区地质灾害主要与梅雨期总降雨量有关,其次与台汛期台风带来的降雨量有关,而与台汛期总降雨量无关。地质灾害预测预警方程应针对不同时期采用不同的预警模型：非梅雨期的预警方程采用预报日降雨量结合前5日降水之和的综合模型,梅雨期的预警方程采用梅雨期降雨总量模型。提出地质灾害气象预报预警等级应根据《国家突发公共事件总体应急预案》将等级统一划分为4级。该模型可作为完善我国现有地质灾害气象预警预报系统的参考。     

河流集合预报方法(ESP)在水资源中长期预测中的应用研究

中长期径流预测是水文水资源研究领域中的一项重要内容,为水资源规划管理及可持续利用、防汛抗旱、水库调度与发电计划制作、工农业用水计划编制等提供科学依据,对国民经济发展具有十分重要的意义.但由于大气圈极其复杂,水文要素并非仅是气象强迫输入的函数.它还受流域基本特性,前期来水以及人类活动等诸多因素的影响,中长期径流预测在其计算中存在着多种不确定性.因此,中长期径流预测一直是水文预测研究中难度较大的课题之一.本文引入河流集合预报方法(ESP),以丹江口水库为应用实例,利用水文气象历史资料和新安江水文模型,预测分析水库2007年10月份每旬的平均入库流量及概率分布统计,并经与实测流量过程对比分析,满足水库运行调度需求,为水库发电计划制作提供了可靠依据.     

矿床地球化学模型的建立及其找矿效果探讨——以团结沟金矿为例

当今矿床学研究中的热点问题之一是矿床模型研究。矿床建模的理论与方法,矿床模型的定量化是目前矿床模型研究中亟待解决和完善的问题。从典型矿床研究入手,首先建立易于实现定量化的矿床地球化学模型,将有助于打破矿床模型研究的僵局。团结沟金矿床地球化学模型的建立是一个初步尝试。矿床地球化学模型能迅速转化为找矿模型,为找矿预测提供简捷有效的途径。     

基于三维随机水文地质结构模型的地下水流数值模拟: 以西辽河平原为例

为了探究水文地质结构对地下水流数值模拟的不确定性,可以运用随机模拟建立地下水位的预测模型。根据转移概率地质统计方法模拟多孔介质岩性分布,利用非线性规划的思路计算岩性与水文地质参数之间的关系,从而建立相对精确的随机水文地质参数场。将不同的水文地质参数场运用到MODFLOW中,得到不同的随机模拟结果。通过比较随机模型和确定模型的末流场拟合情况以及水位动态拟合图,发现确定模型和随机模型具有相似趋势,都能与实测流场拟合较好,但是随机模型更能体现真实的水文地质特征。对随机模型预测10年后的地下水水位做不确定性分析,得到水位平均变幅介于-5～5 m之间,且95%置信度水位变幅的平均上限线约为0.146 m。研究结果为决策者提供科学依据。     

基于熵权的地下水源地水质属性识别模型

地下水源地的水质评价不仅可以促进水资源合理开发利用,也对制定地下水资源的保护决策有很好的指导意义。本文利用Shannon熵理论客观地确定出水质评价指标的熵权系数,并结合程乾生提出的属性识别理论建立了基于熵权的地下水源地水质属性识别模型。该模型和作者应用SPA模型的评价结果具有很好的一致性。     

地下水质模拟试验研究的基本理论与计算方法——以济宁市区地下水污染发展趋势预测的地下水质模拟为例

全文分几部分论述。本篇(一)为济宁市区地下水质模拟试验研究的第一部分材料,集中阐述了地下水污染与地下水质模拟试验研究的基本理论、计算方法以及模型建立问题。有关济宁市区地下水质模拟试验研究的具体水文地质条件、电算程序、实际模拟和计算、地下水污染发展趋势预测等问题,将在后续的其他部份中陈述。     

基于PSO-XGB混合优化技术的浅层地下温度预测——以长春市为例

准确预测浅层地下温度对于降低投资风险和推动浅层地热能开发利用具有重要意义。本研究基于粒子群优化(PSO)和极限梯度提升(XGB)的混合模型(PSO-XGB),并将其与K近邻(KNN)、支持向量回归(SVR)、随机森林(RF)和极限梯度提升(XGB)等单一模型进行了比较。首先收集了54组钻孔数据,使用克里金插值法对数据集进行扩充,经过相关性分析最终选择经纬度坐标、年平均降雨量、年平均气温和与断裂距离等因素用作预测100 m地下温度的输入特征。然后利用测试集对预测模型进行验证,使用均方根误差(E_RMS)、平均绝对误差(E_MA)、决定系数(R²)和均方误差(E_MS)等指标评估了模型的性能。结果表明,PSO-XGB混合模型在测试集表现最好,E_RMS为0.070 6,E_MA值为0.054 9,R²值为0.962 0,E_MS值为0.005 0,在精度和拟合程度上明显高于其他模型,可知PSO-XGB混合模型在预测性能方面优于单...     

北京地区泥石流预警预报模型研究——以密云县石城镇为例

本文基于国内外目前比较成熟的泥石流预警预报理论,以北京市密云县石城镇示范区为例,结合北京地区开展过的区域地质灾害综合研究成果,建立了泥石流预警预报模型。