基于Visual MODFLOW的地下水数值模拟研究及水位预测

地下水的开发一直是困扰城市发展的难题,过度的、不恰当的地下水开发往往对地下水资源造成不可恢复的损害.济南地区已开发了长孝水源地开采利用岩溶水,研究这一区域适量增采条件的地下水动态响应对地下水的合理开采具有现实意义.本文建立了长清-孝里铺水文地质单元数值模型,并运用Visual MODFLOW软件对模型进行计算.经过对模...     

地下水水位预测的小波消噪时间序列模型研究

随着工农业的发展,各地区地下水开采量迅速增加,再加上人为浪费和管理不力,使地下水水位普遍下降,部分地区（带）超采现象发生,地下水资源平衡受到严重破坏。地下水水位的下降可导致地下水降落漏斗的形成、地面沉降及水质恶化等一系列水环境问题。同时,考虑到开展大规模的人工补给在短期内是难以实现的,从实用角度看,应大力加强地下水自然补给的研究。     

马尔可夫链模型在地下水水位预测中的应用

作者将鲁南地区一水文观测孔的９２次地下水水位月平均监测数据,划分了１０种状态范围,运用马尔可夫链模型,对未来地下水水位进行状态范围预测。在与实际监测资料进行对比的基础上,验证了马尔可夫链理论在地下水水位预测中的可行性及可靠性,并对运用中的具体问题进行了探讨。     

基于GMS的玉符河人工补源影响研究

为探究济南市玉符河人工补源对趵突泉泉域的影响,在系统分析泉域水文地质条件的基础上,采用地下水数值模拟软件GMS10.0建立了2012—2014年覆盖趵突泉泉域的地下水流数值模型,通过模型对玉符河补源实施后地下水的径流方向、影响面积以及对泉水位和西郊水源地水位的提升作用进行评估。结果表明:玉符河补源在实际渗漏量为10.52×10~4m~3/d的情况下,玉符河补源水首先沿着炒米店地堑由南向北流,然后再向东、西方向径流。补源后第177 d,补源影响范围基本抵达四大泉群,玉符河补源的最大影响范围为485.79 km~2。玉符河补源对趵突泉、黑虎泉的最大影响水位为0.06 m和0.04 m;对济南西郊水源地的水位起到明显的提升作用,最大值达到0.57m。西郊水位的抬升可以缓解地下水开采对趵突泉水位的影响,减小保泉的压力,也为将来济南百姓重新喝上优质地下水奠定了基础。     

垂直形变观测中排除地下水干扰的数值模型

本文根据地下水动力学中的Ｄａｒｃｙ定律，建立起受地下水运动支配的地面沉降模型，并采用有限元法给出上述模型的数值解，理论研究表明，如果边界域选取得当，沉降因子γ的初值、导水系数Ｔ及补给项Ｒ（即抽水、注水量）有一个符合研究区实际情况的给定值，该模型的计算结果将会取得较好精度。     

GIS与地下水数值模型集成中面向对象法的应用

GIS与专业领域模型的集成面临着许多挑战,其中之一是GIS要适合专业模型的要求。地下水模拟模型需要一个专业的GIS数据结构,同时GIS应用的快速发展,为地下水资源管理提供了辅助决策功能。本文使用面向对象的方法(Object Oriented approach),建立地下水模拟概念模型和适合于地下水可视化模拟的GIS数据结构,并研究GIS与地下水模拟模型紧密集成技术。采用面向对象的思想,将数据、模型和用户接口统一集成到同一个GIS系统中,为模型管理和分析创造了充分的灵活性。     

顾及地形的滇中引水工程最低成本线路研究

以滇中引水工程线路规划为例,以资源三号测绘卫星ZY-3 DSM为数据源,以均值变点分析法为理论依据,借助Python语言编程实现研究区地势起伏度最佳统计单元的确定,并运用GIS技术生成地势起伏度和坡度图。再运用专家打分评价方法,确定地势起伏度和坡度的权重,采用基于栅格的成本加权分析法,构建滇中引水工程地形成本栅格。在此基础上,将引水工程线路规划问题转化为GIS最低成本路径求解问题,以栅格数据Dijkstra算法为基础,求解出滇中引水工程最低成本线路。从地形的角度,研究了复杂地形状况下滇中引水工程智能线路规划的方法,可为引水工程提供一定的参考和借鉴。     

淄博开发区纸业公司搬迁改造对地下水环境的影响预测

地下水资源是人类赖以生存和发展的重要保证,但我国地下水环境的形势不容乐观,对新建项目进行地下水环境影响预测并提出科学有效的地下水污染防治措施十分重要。该文以淄博开发区纸业公司搬迁改造项目为例,概化建立了水文地质概念模型,利用地下水非稳定流数值模拟对模拟范围内地下水时空分布规律进行研究。在此基础上,建立地下水溶质运移数值模型,选取COD、氨氮为污染因子,重点预测了非正常工况和事故工况下新建项目影响地下水环境的范围及程度。结果表明,非正常工况下该新建项目对地下水环境的影响程度更大,但采取严格保护措施后可防止污水泄漏进而污染地下水。     

基于粒子群算法的地下水水质评价模型

提出了基于s型生长曲线函数的地下水水质评价的污染损害率公式,并采用粒子群优化算法对水质污染损害率公式中的参数进行优化.将优化好的水质污染损害率公式用于某地20个采样点地下水水质评价,并与其它评价方法的评价结果进行了比较,结果表明公式能较好地用于地下水水质的综合评价,有明确的物理意义,简单适用,并具有一定的普适性.     

基于DRASTIC指标体系法的泰安市地下水脆弱性研究

地下水脆弱性评价是地下水保护工作的核心内容之一,针对泰安市的特点和区域特色,利用DRASTIC方法,选取地下水位埋深、净补给量、含水层介质类型、土壤介质类型、地形坡度、包气带介质类型以及含水层渗透系数7个参数为评价指标,对该地区的地下水脆弱性进行了定量评价,将泰安市地下水的脆弱性分为脆弱性高、较高、中等和低4个等级,并绘制了地下水脆弱性分区图,对该地区今后制订地下水资源管理、土地利用、环境保护及城市规划等政策措施具有较重要的参考指导作用。     

基于SCM模型的信道预测方法

信道信息对通信系统而言至关重要,但现有的信道估计技术往往存在估计开销大、估计精确度不够等问题。考虑到信道具有时域相关性这一特点,根据信道的时域相关性提出两种信道预测方法,并使用MATLAB仿真得到这两种信道预测算法,在各个OFDM时隙处预测所得信道信息与实际信道信息的MSE值,并用现有协议下系统所持信道信息与实际信道信息的MSE值进行对比分析。仿真结果表明,提出的两种信道预测方法在用户高速移动场景下能增加系统获取信道信息的准确性。     

基于PSR-WSVM模型的边坡位移预测

为建立高精度的边坡位移预测模型，采用相空间重构（PSR）将边坡位移时间序列数据转换为多维数据，同时构造小波核函数改进的支持向量机模型，建立PSR-WSVM模型并应用于边坡位移预测。将PSR-WSVM模型预测结果与传统支持向量机（SVM）模型、小波支持向量机（WSVM）模型和基于相空间重构的支持向量机（PSR-SVM）模型预测结果进行对比，通过平均绝对误差（MAE）、平均绝对误差百分比（MAPE）和均方根误差（RMSE）3个精度评价指标验证PSR-WSVM模型的可行性。工程实例结果表明，PSR-WSVM模型预测结果的3个精度评价指标都优于另外3种模型，边坡位移预测的精度明显提升。     

基于相空间重构的GA-SVR组合模型边坡位移预测研究

在传统支持向量回归机的基础上,考虑观测数据的混沌特性,通过对训练样本的相空间重构,并结合遗传算法在寻参上的优势,建立边坡变形的相空间重构GA-SVR组合模型。通过组合模型对某矿山边坡位移预测值与实测值进行对比分析,发现组合模型在预测精度上更具优势。     

基于Prophet-XGBoost模型的GNSS高程时间序列预测

针对GNSS时间序列非平稳性和非线性等特点,通过分析XGBoost模型与Prophet模型的适用性与特点,构建Prophet-XGBoost预测模型。该模型先通过Prophet模型对GNSS原始时间序列进行分解,然后通过XGBoost模型进行分部预测,等权相加得到预测结果。实验选用ALGO、ALRT、BRST三个IGS站U分量日坐标时间序列数据,采用MAE和RMSE作为评价指标。结果表明,与单一的XGBoost模型和Prophet模型相比,Prophet-XGBoost模型的MAE和RMSE值均得到一定程度优化,说明该模型具备有效性,可用于GNSS时间序列预测。     

基于KF-LSTM组合模型的短期电离层TEC预测

针对电离层总电子含量(TEC)时间序列非线性、非平稳性等特点,提出以卡尔曼滤波对电离层TEC数据进行预处理为基础,融合长短期记忆神经网络模型,构建KF-LSTM短期电离层组合模型预测TEC的方法,并利用该模型预测2016年和2018年4个时段的高、中、低纬度及赤道地区36个格网点提前1 d的电离层TEC。结果表明,KF-LSTM组合模型预测效果优于传统BP神经网络模型和单纯的LSTM模型。在赤道地区,其预测效果与C1PG模型相当;在15°~75°N地区,其预测效果优于C1PG模型。     

地震趋势预测的一种新模型研究

 本文根据自激励门限自回归模型原理,对多年的地震活动形势进行了分析,建立了用于地震大形势分析的客观化数值预测模式-在线预测模型。根据1980年以来中国大陆实际发生的地震资料对这一模型的可靠性进行了检验。统计结果表明,利用在线预测模型在对未来地震趋势进行预测时,其年度形势特征量的最大误差为0.3,平均误差为0.12;因此该模型能够比较客观地反映地震形势变化的自然特征及规律,较好的预测未来的地震活动趋势。这一模型的建立为促进地震趋势向客观化、定量化预测方向发展,提供了一种科学途径     

基于GIS的焦作市地下水污染预警系统

在系统分析的基础上,采用二次开发模式,按地下水质量标准和灰色预测模型GM(1,1),建立了基于地理信息系统的焦作市地下水污染预警系统;利用该系统查清了焦作市地下水质状况的空间分布规律以及铅、铁、锰、镉、六价铬、氟化物、氯化物等15种水质监测因子超标分布区域.     

基于灰色马尔科夫模型的地基承载力预测

地基是工程建设的基础,其承载力计算和预测十分关键,决定着建筑工程上部结构的安全性与稳定性。为实现小数据量、短周期、较高精度的地基承载力预测。本研究提出以地基静载试验数据为依据,利用灰色模型进行计算,结合马尔科夫优化,建立灰色马尔科夫预测模型,预测固定荷载作用下的地基沉降,进而明确相应沉降下的基地承载力。同时,将该模型与传统的灰色GM(1, 1)模型、指数曲线拟合模型进行对比,分析3种模型的优劣。结果表明,案例一中,静载试验下的地基承载能力完好,灰色马尔科夫模型、GM(1, 1)模型、指数曲线模型预测值与实测值的平均相对误差依次为1.55%,3.80%,10.22%,灰色马尔科夫模型精度最高,更契合地基静载试验,能准确有效地明确地基承载力;案例二中,地基在静载试验下发生破坏,破坏前灰色马尔科夫模型预测值与实测值的平均相对误差仅为0.5%,预测效果良好。破坏时,地基沉降迅速增加,加载点模型预测值与实测值的相对误差出现异常,骤增至26.29%,以此可判断破坏前一级加载序列荷载为该地基的极限承载力。运用此模型指导地基静载试验,在保障工程施工安全的前提下,相邻试验点可以适当减少静载试验次数,节约工程施工成本,为信息化地基静载试验提供一个新的计算工具。