地下水预测的新方法研究

人类社会的发展和生产规模的不断扩大,水资源危机随之显现,加强水资源评价,提高水资源利用效率成为必然。但是,由于评价模型的不确定性,数据边界的不确定性等因素影响,目前的地下水资源评价存在一定缺陷。本文通过大量文献检索和调查研究;地下水控制方程及其数值解法的研究;流量变化控制方程;水位变化控制方程及其迭代求解方法的验证;水位变化控制方程及其迭代求解方法的验证等5个方面,对地下水预测的新方法进行了探索。最后,又从建立水位变化模型、减少测值的不确定性、成果与结论3个方面对新方法的应用进行了论述。     

基于迭代思想的山东省水资源利用效率评价

针对水资源利用效率评价中主、客观单一评价方法存在的问题,综合两类评价方法,以Spearman相关系数检验为检验手段,采用均值法、Copeland法、模糊Borda法对单一评价结果进行组合,建立基于迭代思想的山东省水资源利用效率评价模型。采用此模型分析了山东省2014年17个地级城市水资源利用效率,并对结果进行排名。结果表明:威海市、烟台市、青岛市是山东省各地市中水资源利用效率较高的3个城市,东营市、滨州市、德州市是山东省各地市中水资源利用效率较低的3个城市;根据不同城市水资源利用效率的特点,提出了下一步提高水资源利用效率的建议。     

基于模糊权物元理论的地下水资源承载力评价分析

针对传统地下水资源承载力评价方法存在地下水资源承载力等级划分不合理、评价分析结果准确率低的问题,提出基于模糊权物元理论的地下水资源承载力评价分析方法,依据模糊权物元理论构建模糊权物元模型,选取8个地下水资源承载力评价指标对不同地区的地下水资源承载力等级进行划分,采用熵值法确定不同承载力评价指标的权重,通过欧氏贴近度衡量评价样本和标准样本间贴近度的大小,使用不同评价指标对地下水资源承载力的影响进行划分,实现地下水资源承载力的准确评价。通过实验可知,所提方法下的所有承载力评价指标的准确率均高于90%,说明所提方法对地下水资源承载力等级划分合理、评价结果准确率高。     

可变模糊评价法及在水资源承载能力评价中的应用

本文在笔者建立的可变模糊集理论基础上，提出可变模糊评价模型与方法，该方法能够科学、合理地确定样本指标对各级指标标准区间的相对隶属度、相对隶属函数，并且能够通过变化模型及其参数，合理地确定出样本的评价等级，提高对样本等级评价的可信度。最后将该方法应用于淮河流域水资源承载能力的综合评价。应用实例表明，该模型计算简便，评价结果可信度高。     

区域土壤水资源评价研究进展

土壤水作为水资源的一种,其研究意义与应用价值逐步得到重视,但土壤水资源评价的研究仍显不足。土壤含水量可通过直接计算或间接反演获得,评价方法应以区域水量平衡为基础,采用循环量或可更新量等指标来表征资源的数量,并区分天然补给和人工灌溉对土壤水分变化的影响。在此基础上,采用分布式水文模型、遥感等工具,耦合土壤水分运动模型,实现尺度转换,结合土壤水资源质量评价获取不同时空尺度土壤水资源的分布。     

长江流域水资源利用效率时空演变特征分析EI北大核心CSCD

为了对长江流域水资源利用效率进行动态评价,以长江流域11个省级行政区为研究对象,建立长江流域水资源利用效率SEDEA模型;结合GIS空间分析法,探究长江流域水资源利用效率时空变化;利用Malmquist指数与WARD系统聚类方法,分析影响水资源利用效率变化的内在原因。结果表明:长江流域11省区2013—2019年水资源利用效率总体呈上升趋势,水资源利用水平具有显著的空间差异性,东西部地区存在较大差距;11省区水资源的Malmquist指数与技术进步指数的演变趋势基本一致,说明Malmquist指数的提升主要得益于技术进步指数的增长,而制约水资源利用效率提升的主要因素是综合技术效率指数。因此,加大科技投入和技术创新,优化产业结构,合理配置生产资源是提高水资源利用效率的重要途径。     

基于模糊物元模型的渭北工业区地下水资源承载力评价

建立了模糊物元模型,选取12个评价指标,参照其他文献并结合研究区实际情况进行等级划分,采用熵值法确定各评价指标权重,以7个被评价样本与标准样本之间的贴近度表征来评价样本的优劣,从而得到研究区地下水资源承载力评价结果。经计算,阎良、临潼、高陵、渭北工业区及Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级与标准样本之间的欧式贴近度分别为0.5359、0.7538、0.5926、0.6556、0.8635、0.6893、0.5508。阎良的地下水资源承载力处于Ⅲ级,地下水资源承载力弱,地下水处于高度利用状态,开采潜力较小;其余地区地下水资源承载力均处于Ⅱ级,地下水资源承载力一般,地下水处于中度利用状态,尚有一定开采潜力。通过比较验证,本研究的模糊物元模型评价结果合理可行,该方法简便实用。     

晋中市平原区地下水采补系统状态评价

以晋中市地下水采补系统为基础,建立地下水采补系统评价指标体系,通过模糊可变评价模型和层次分析法对晋中市地下水采补系统状态进行评价,评价结果可作为晋中市在今后地下水资源开发利用中实行总量控制及实施水资源优化配置的依据。     

西北干旱内陆盆地地下水生态功能的探讨

以准噶尔盆地南缘地下水资源开发利用为例,分析地下水变化引起的区域地下水水位下降、泉流量衰减、水质恶化、植被退化、灌区土壤次生盐渍化与盐沼化、湖泊萎缩或干枯等生态环境效应,解析西北干旱内陆盆地地下水水位埋藏、潜水矿化度、包气带岩性与结构、土壤含盐量等地下水状态变量及其生态功能,提出地下水资源评价的内容与步骤:地质生态环境野外调查、地下水系统模型、地质生态环境系统模型及面向生态的地下水资源评价方法。最后就地下水系统参数确定和评价模型运转等问题展开讨论。     

基于模糊概率的水资源短缺风险评价模型及其应用

本文基于模糊概率理论建立了水资源短缺风险评价模型,可对水资源短缺风险发生的概率和缺水影响程度给予综合评价。首先构造隶属函数以评价水资源系统的模糊性;其次利用Logistic回归模型模拟和预测水资源短缺风险发生的概率;而后建立了基于模糊概率的水资源短缺风险评价模型;最后利用判别分析识别出水资源短缺风险敏感因子。作为实例对北京市1979—2005年的水资源短缺风险研究表明,水资源总量、污水排放总量、农业用水量以及生活用水量是北京市水资源短缺的主要致险因子。再生水回用和南水北调工程可使北京地区2010和2020年各种情景下的水资源短缺均降至低风险水平。     

地下水资源评价方法—水量均衡法的探讨

地下水资源评价旨在摸清地下水文地质条件、查清地下水资源时空分布特征,计算和评价地下水补给资源量和可开采资源量。常用方法有水量均衡法、开采试验法和数值模拟法等。重点讨论了水量均衡法评价过程及其优缺点。若能结合开采试验法或数值模拟法进行评价,可提高评价精度,评价结果将为水资源的合理开发利用提供科学依据。     

模糊可变评价模型在地下水水质评价中的应用

针对水质系统所表现出的复杂性和模糊性,采用基于模糊可变集合理论的模糊可变评价模型对地下水环境质量进行综合评价。通过科学地确定与地下水水质评价相关的各项指标处于区间值的相对隶属度和相对隶属函数,并根据二元比较模糊决策分析法计算出各指标的权重,最终得出地下水质量的级别特征值。同时,采用单项参数评价法和灰关联分析法对同一地下水水样进行水环境质量评价。结果表明,该方法不仅符合客观事物运动发展变化的自然辩证法原理,而且能够使评价结果更加合理、可信。     

利用组合模型评价云南省水资源利用效率

利用雷达图分析法将样本数据进行处理转化成雷达图,以雷达图面积作为特征量建立云模型;采用粒子群优化算法寻求最优值作为投影方向,再计算出样本的最佳投影值,然后通过投影寻踪将多维指标数据转化为简单一维数据,由此建立一种基于云模型和投影寻踪模型的组合评价模型。用组合评价模型对云南省2006—2012年的水资源利用效率进行了综合评价,结果表明,2012年水资源利用效率最高,并且水资源可持续利用度高的年份其万元GDP用水量和工农业万元产值用水量少,污水再生利用率高,COD排放量少。     

广西北部湾经济区水资源承载力评价方法初探

采用基于AHP的水资源承载力模糊物元模型对广西北部湾经济区水资源承载力进行评价。在分析北部湾经济区水资源承载力的基础上,将影响水资源承载力的主要评价指标组成模糊物元,以各项评价指标及其相应的模糊量值构造复合模糊物元,构建了北部湾经济区水资源承载力指标体系,运用层级分析法（AHP）确定各评价指标的权重,最后计算欧氏贴近度。结果表明：南宁市的欧氏贴近度大于Ⅲ级,说明其水资源承载力相对较低;钦州市、北海市,特别是防城港市的欧氏贴近度较小,水资源潜力较大。     

基于Monte Carlo方法的地表水地下水耦合模拟模型不确定分析

为分析参数的不确定性对地表水地下水耦合模拟模型输出结果的影响,本文运用Monte Carlo方法对地表水地下水耦合模拟模型进行不确定性分析,并根据不确定性分析结果进行生态恶化风险评估。以石头口门水库上游饮马河汇水流域为例,建立地表水地下水耦合模拟模型,并运用HydroGeosphere(HGS)软件求解。利用局部灵敏度分析方法甄选出耦合模拟模型中灵敏度较高的参数,作为随机变量。最后,运用Monte Carlo方法对耦合模拟模型进行不确定性分析。为了减少不确定性分析过程中的计算负荷,应用Kriging方法,建立耦合模拟模型的替代模型。结果表明:地表水地下水耦合模拟模型中灵敏度较高的参数为渗透系数、孔隙度和曼宁粗糙系数,其中渗透系数的变化不仅对耦合模型中地下水水位产生影响,也对地表水流量产生影响;Kriging替代模型可以在保证一定精度的条件下大幅度减少计算负荷;风险评估结果表明,在当前的水资源开发利用条件状态下,研究区地下水生态环境恶化风险的概率为6%,地表水生态环境恶化风险概率为15%。     

区域水土特性参数时空变异分布特征及相关分析

作者应用地质统计学原理与方法,在山东簸箕李引黄灌区开展大尺度区域水土特性参数时空变异性的研究,描述农田排水、地下水、表层土壤中含盐量的空间与时间变化分布趋势和特征,分析其间存在的相关关系。结果表明,在一个完整的水文循环年内,研究区域的水土特性参数之间具有相近的空间变异分布状态和特点,但却表现出不同的时间变异分布趋势与特征。农田排水和表层土壤的含盐量随季节变化的分布状态在灌区上、下游相对稳定,在中游却变化明显;地下水的盐分浓度在整个灌区的分布状况没有呈现出明显的时间变异性。在春季至初夏时段内,农田排水中含盐量的增加似乎对地下水水质的影响较小,而对表层土壤积盐状况影响较大。研究成果为灌区制定合理的水资源利用与农田水土管理策略提供了理论依据。     

长治市水资源动态分析

根据《长治市水资源公报》中降水量、资源量和开发利用量等资料,通过与长治市水资源评价相应成果对比分析,对全市水资源情况进行了研究。研究发现,年度降水量围绕多年平均值波动,且区间降水量分布不均匀;资源量年度变化与降水量一致且无明显增减趋势,地下水资源量变化相对平缓;地下水资源与地表水资源利用量相当,开发利用受水资源管理和配置政策影响。     

基于改进模糊物元分析法的用水效率评价

为了使用水效率评价方法更具适用性,结合灰色系统理论,对模糊物元评价法中的欧式贴近度进行了改进,并利用待评物元在标准物元上的投影值大小进行评价;同时,耦合CRITIC赋权法,构建了水资源利用效率评价模型。在此基础上,以绍兴市为例,对该市的水资源利用效率进行评价。评价结果表明:绍兴市下辖的各县(市、区)水资源利用效率高低排序为诸暨市越城区上虞区嵊州市柯桥区新昌县,该结果符合绍兴市的实际情况,说明构建的水资源利用效率评价模型具有一定的实用性和可操作性。     

宁夏青铜峡河西灌区水资源计算与评价

本文在建立水文地质参数变值系统的基础上，将其引入所建立的水资源计算模型，对灌区地下水资源各补给量进行计算，给出了灌区浅层地下水资源量、总水资源量随灌区地下水埋深变化关系，并对灌区地下水可能最大补给量及可利用量进行了计算与评价。     

宁夏青铜峡河西灌区水资源计算与评价

本文在建立水文地质参数变值系统的基础上，将其引入所建立的水资源计算模型，对灌区地下水资源各补给量进行计算，给出了灌区浅层地下水资源量，总水资源量随灌区地下水埋深变化关系，并对灌区地下水可能最大补给量及可利用量进行了计算与评价。