石家庄平原区浅层地下水位埋深时空分布动态及预测研究
发布时间：2020-06-22 02:10
【摘要】：石家庄平原区地下水动态具有复杂的人为、自然双重影响效应。分析和预测石家庄平原区浅层地下水位埋深动态,对地下水科学管理具有重要的科学指导性意义。本文利用Arcgis描绘了地下水位下降趋势及其空间动态特征。并首次建立基于水均衡理论的极限学习机(ELM)和思维进化神经网络(MEANN)的地下水位埋深空间分布预报模型,与目前具有代表性的4种网络模型进行综合评价,揭示了复杂条件下地下水位埋深预报的最佳模型,并较深入地分析了不同补排因子缺失条件下神经网络模型精度变化特征,确定了影响模型模拟精度的主要驱动因子,并对未来3年的地下水位埋深动态做出预测,提出节水方案。取得了主要成果如下:(1)石家庄平原区浅层地下水主要补给项和排泄项分别为降水量和开采量。地下水位平均以0.78m/a的趋势下降,埋深小于20m的潜埋区不足总面积的1%。地下水位动态与农作物需水规律具有强相关性,春时旱季满足作物需水而集中抽水导至地下水位下降,逢夏时雨季作物需灌溉水减小至秋季水位开始缓和回升。叶面积指数和表层土壤含水率为农田耗水主要驱动因子,降低表层土壤含水率,提高覆盖度,可有效减少地区农业开采量。(2)ELM的精确度、稳定性和空间模拟均匀性均最优,其能够准确的拟合自然和人为双重影响下地下水的非线性动态特征,实现复杂条件下浅层地下水位埋深的高精度预测,且可使用区域内相近站点资料对缺测水井进行高精度的模拟。(3)ELM模型能根据通过调整不同输入参数组合的模拟结果对比,识别出地下水位埋深动态的主要驱动因子。仅输入开采量和降水量此两地下水位埋深动态之主要驱动因子的ELM模型也具有较高的精度,可作为补径排资料缺乏条件下推荐模型。(4)在平水年维持现状开采强度条件下,未来3年的地下水位整体上将呈加速下降趋势,且平均下降趋势将超过之前25年平均水平。若未来3年调整种植结构,在平、丰、枯水年不同条件下对冬小麦种植面积分别进行77.30%、71.45%、86.35%的缩减,可使得现阶段开采强度相应以50.0%、40%、55%值产生折减,从而使得石家庄平原区地下水位由持续下降转变为逐步回升趋势。
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P641.7
【图文】：
研宄区内地下水资源和地表水资源相关数据均由河北省水文水资源勘测局提供，地下水逡逑开采、补排量数据来自于文献［５４］，灌溉水量来源于《河北省水资源公报》。石家庄平逡逑原区范围及其地下水观测井位置和编号如图１．２所示。逡逑、ｙ．３邋ｂ~枺
本文编号：2725018
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P641.7
【图文】：
研宄区内地下水资源和地表水资源相关数据均由河北省水文水资源勘测局提供，地下水逡逑开采、补排量数据来自于文献［５４］，灌溉水量来源于《河北省水资源公报》。石家庄平逡逑原区范围及其地下水观测井位置和编号如图１．２所示。逡逑、ｙ．３邋ｂ~枺
本文编号：2725018
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