地下水位动态的随机模型研究

地下水泣的变化动态常具有趋势性、周期性和随机性的特点，它可以用这些特点性的时间变化序列的代数叠加模型表示。其中各项特性分量的处理：（１）趋势性分量，是选用一些常用的代数函数关系来拟合地下水位随时间变化过程。（２）周期性分量。是将经扣除趋势项后的周期性分量的关系式，用傅利叶级数展开进行计算。（３）随机性分量，是进行标准化和平稳化处理。叠加模型计算后，须进行精度检验。最后利用河北省无极县两个观测站８年的地下水位观测资料，进行回归分析，谐谱分析和时间序列的自回归分析，并进行预报。分析证明。叠加模型是一种较好的模型，精度也比较高，可以用作地下水位的预报模型。     

频谱分析法在郑州市降水量预报中的应用

频谱分析法能分离和提取存在于降水过程中的周期成分,并将分离出的周期分量进一步用于降水量的中长期预报。通过分析1971~2009年郑州市的降水量资料,应用频谱分析法构建了郑州市降水量的预报模型,并应用该方法对郑州市未来3 a的降水量进行了预报。结果表明,该区年降水量存在两个主要周期（2 a和5 a左右）,反映了该地区的气候变化规律。为了验证预报结果的准确性,还与Monte-Carlo方法的预报结果进行比较,证明了频谱分析法具有更高的预报精度。     

时间序列分析在四平地区地下水水位预报中的应用

本文对四平地区地下水水位观测资料进行了分析,运用时间序列分析方法建立了地下水位预报模型.首先对序列提取了趋势项和周期项,然后利用自回归(AR)模型建立了随机模型,将三者进行线性叠加便得到地下水水位预报模型,最后对已建立的模型进行检验.结果表明,所建立的地下水水位预报模型,具有较高的精度.     

山间河谷盆地潜水层地下水位动态变化预测

运用时序分析法中季节周期-ARMA组合模型,对长治市河谷盆地潜水层水位动态进行分析和预报,用该区多年实测资料建立了季节周期-ARMA组合预报模型,并通过后验差检验,对2013—2024年月平均水位进行预报,揭示了该地区潜水层水位变化的非平稳性的自然变化规律,模型适用于地下水位动态预报,具有推广价值。     

时间序列分析方法在郑州市降水量预报中的应用

根据1971年-2013年郑州市的降水量资料,采用二次多项式拟合提取降水量的趋势分量,采用谐波分析法提取降水量的周期成分,利用自回归模型求解随机成分,最后将三者叠加,构建了郑州市降水量的预报模型。模型计算结果与实测数据对比可知,应用预报模型对降水量进行预报精度较高。因此利用建立的预报模型对2014年-2016三年的降水量进行了预测,为该区水资源的管理提供依据。     

模糊模式识别法在中长期预报中的应用

依据水文要素的历史演变特征及历史演变法的预报思想，将待预报年所在周期的前（m-1）年要素值为待征指标（m为周期年数），组成待识别样本．再把该周期贴近周期的前（m－1）年要素值做为待征指标，组成c个模糊模式（c为贴近周期数），然后利用模糊模式识别模型进行预报。     

地下水位预报方法的探讨

地下水位预报方法的探讨吴林娜（山西省水文总站）地下水位预报的方法很多，诸如地下水均衡法、简易类推法、数值法（有限差分法、有限元法），周期分析法、地下水动力学法、相关分析法等。但对各种方法的选用，皆以其必须具备的基本资料为前提条件，亦即不同的方法有其不...     

地下水动态预测的自记忆性模型及其应用研究

地下水位动态变化是一个复杂的水文过程，准确地预测地下水位变化情况在水资源开发利用中有着重要意义。本文运用反演建模和自记忆性方程相结合的方法，建立了地下水位动态预测模型。实例表明，该模型具有简洁实用的优点，且有显著的拟合精度和预报准确率。     

基于EMD的官厅水库天然年径流量变化多时间尺度分析

针对小波变换的不足之处，对官厅水库1956～2000年还原后的入库天然年径流量时序运用EMD方法进行多时间尺度分解，发现其天然年径流量存在准2～3年、准7～8年、准15年的波动周期，并分析了各分量的趋势变化及其影响因素。结果表明，EMD作为一种全新的多分辨率信号处理方法，可以更精确地提取年径流量时序中不同波动周期的分量，在水文水资源变量的分析及建模中具有广阔的应用前景。     

一种区域地下水位预报的时间序列分析组合模型

根据地下水位动态变化的特征 ,建立提取水文趋势项的时间序列分析组合模型 ,并用逆函数法对地下水位进行预报。经典型实例验证 ,模型精度较高 ,具有一定的实用价值     

时间序列模型在北京西山地区岩溶地下水位预测中的应用

作为北京水资源储备区,北京西山地区地下水位动态变化对北京市水资源管理具有重大意义。时间序列模型是研究预测地下水水位动态变化特征的有效方法。为了解北京西山地区地下水位未来变化趋势,本文选用北京西山地区地下水位长观序列,通过拟合序列的趋势项、周期项及随机项分量,建立地下水位动态变化模型。模型精度检验表明模型拟合程度良好,预测结果显示西山地区未来五年内地下水位呈现动态平衡状态。     

神经网络与地下水流动数值模型在干旱内陆区地下水位变化分析中的应用

建立了基于人工神经网络(ANN)和地下水流动数值模拟 (FEFLOW）的考虑动态边界的干旱内陆区地下水位动态模型(ANN_FEFLOW)，并对模型进行了评价。模型中将地下水位动态边界运用ANN表征为自然条件、人类活动等多个因子非线性影响作用的结果。运用 ANN_FEFLOW模型对我国典型干旱内陆区石羊河流域民勤绿洲地下水位模拟结果表明，模型具有较高的精度，ANN_FEFLOW模型在临近动态边界区域地下水位模拟精度明显高于FEFLOW模型。相对静态边界条件区域地下水模型，ANN_FEFLOW模型能较为真实的反应边界地下水动态对区域地下水的影响。     

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。     

干旱内陆区自然-人工条件下地下水位动态的ANN模型

根据我国干旱内陆区自然-人工条件下地下水系统的特点，建立了甘肃省石羊河流域下 游地下水位动态的人工神经网络模型，采用附加动量法和学习速率自适应调整策略对反向传播算法（BP）进行改造，以提高计算速度。该模型以前期地下水位、降雨量、蒸发量、地表来水量、灌溉面积、灌水定额、人口数量作为输入变量，采用缺省因子检验法分析了上述各个因子对地下水位影响的敏感性，模拟了不同灌溉发展面积及地表来水条件下地下水位动态。结果表明：研究区人类活动及地表来水是影响地下水位动态的主要因子，灌溉面积的扩大及地表来水的减少会使地下水位持续下降。模型具有较高的精度，可以较好地定量描述地下水位动态与上述各因子之间的响应关系；研究结果可应用于该地区地下水系统的管理。     

大安市地下水时空动态变化分析及预测

为掌握大安市地下水的动态变化规律,更好地为社会经济服务,本文利用2000—2013年现有21口承压井水位埋深数据资料,采用ArcGIS空间分析及主成分分析法对研究区地下水动态变化规律进行分析,运用BP神经网络对地下水位进行预测。结果表明:大安市动态类型为入渗—蒸发型和入渗—开采型; 2000—2010年枯水期水位变幅较小,丰水期前五年的变幅小,后五年北部和南部部分地区的水位下降变幅较大,这表明近些年以来,大安市大规模地开采地下水,导致地下水位逐年下降且变幅较大,局部已形成较明显的降落漏斗。通过主成分分析法得到的地下水驱动力最大为农业灌溉开采,采用BP神经网络预测得出地下水水位仍然呈现一定的下降趋势,因此在农作物灌溉时期要发展地下水灌溉与地表水渠灌相结合的方式,提高水资源综合利用效率,严格控制地下水超采的行为,合理开发地下水资源。     

基于逐步回归的地下水超采区水位预测及控制指标研究

为确定丰、平、枯不同水文条件下岩溶区域地下水位的控制指标,本文基于地下水开采利用情况和地下水位动态变化特征的分析,构建基于逐步回归的地下水位统计预测模型,应用于广西南宁市宾阳县黎塘镇地下水超采区。研究表明：地下水开采量控制在实现区域采补平衡和填平历史超采引起的地下水亏空中已发挥重要作用。所建模型对区域地下水位的拟合效果较好,基于模型预测确定该超采区平水年控制埋深、最大控制埋深、最小控制埋深分别为4.97 m、5.47 m、2.26 m。与考虑地下水位自然波动特点确定的控制指标值对比表明逐步回归法的计算成果合理。本文成果为该区域地下水管控指标考核提供了依据,可供我国南方其他类似地下水超采区参考。     

基于GIS的地下水流数值模拟参数自动提取

本文根据地下水流数值模拟有关参数的空间分布特点,将其划分为点状、线状与面状空间分布参数三种类型.利用GIS的空间分析功能,研究基于GIS的点状、线状与面状空间分布参数自动提取的技术路线.通过点、线、面三者之间空间位置关系的拓扑分析,确定地下水开采井、水位动态监测井、线状与面状水系、模拟区域边界、面状参数分布区与模型空间离散网格之间的空间位置关系.经过矢量数据与栅格数据互相转换,实现地下水流数值模拟有关参数的自动提取.根据地下水流有限差分数值模拟有关参数数据文件的结构,将基于GIS提取的栅格结构数据文件自动转换成模型所需结构的数据文件,达到模型参数数据文件的自动组织与提高地下水流数值模拟效率的目的.     

会仙湿地岩溶地下水数值模拟

以会仙岩溶湿地的核心区域为研究对象, 基于研究区的地质条件和水文地质条件, 概化出水文地质概念模型, 运用 Visual MODFLOW 软件对会仙湿地地下水的分布特征进行数值模拟, 经模型识别与验证, 其模拟水位与观测水位取得较好的拟合效果。结果表明: 研究区地下水总体呈自北向南递减趋势流动, 北部补给区地下水位最高, 西南部排泄区地下水位最低, 南北地下水位平均差值为 7.34 m; 水位动态变化受降雨强度影响较大, 呈现出明显的季节性变化规律; 南部分水塘、睦洞湖等排泄带水源补给充足, 地下水位变幅不超过 1 m, 北部补给区的水位变幅在 3 m 以上; 经水均衡计算, 模拟期的地下水总补给量为 44 272. 92 万 m3 / a, 其中降雨入渗补给量占 76.85% , 地下水的总排泄量为 42 723. 06 万 m3 / a, 地下水开采量与蒸发量分别占 33. 86% 、36. 63% ; 研究区在模拟期内总体处于正均衡状态, 但处于负均衡的枯水月份占到 2/ 3, 湿地的退化直接影响其防洪调蓄和保水、蓄水能力, 使“ 旱期过旱、涝期过涝” 现象极为显著。     

时间序列分析在地下水位预报中的应用

依据北京市地下水位观测井月平均水位资料,运用逐步自回归模型、指数平滑模型、季节性模型3种时间序列模型分别建立地下水位动态模拟和预测模型,并对模型的模拟和预测精度进行对比分析。通过应用实例分析反映,时间序列模型可较全面地反映地下水位动态变化规律,且计算简单,所需资料较少且易于获得,可以作为一种简易快速的地下水位模拟预测模型,能为地下水资源合理开发利用和科学管理提供参考依据。     

潮汐对地下水波动影响的数值模拟

本文从经典的Boussinesq方程出发，在考虑浸润面影响的基础上，建立了基于有限差分法的滨海地区一维地下水运动数值模型。通过将潮汐运动概化为正弦波，模拟了滨海地区地下水水位随潮汐波动的变化。结果显示，地下水水位的波动相对于潮汐波动来说具有不对称性、振幅衰减以及相位滞后等特征。通过比较受潮汐影响的地下水平均水位与不考虑潮汐影响的地下水水位发现，实际的地下水平均水位要高于未考虑潮汐影响的地下水水位。最后数值模拟了浸润面的形成和消失的过程。