基于DPSIR和主成分分析的阜康市水资源承载力评价

针对新疆自治区阜康市水资源日益短缺及生态环境逐渐恶化的现实情况,根据DPSIR框架展开水资源承载力因子分析,构建了水资源承载力多因素基础指标体系;应用主成分分析法筛选出主要指标,采用熵权法进行赋权;构建综合评价模型对水资源承载力进行计算。研究表明:筛选出的4个主成分累计贡献率为92.016%,能充分代表多因素基础指标体系;阜康市九年间(2006年-2014年)水资源承载力综合评分值在0.498~0.531之间波动,下降速率缓慢且波动幅度减小,整体上处于开发饱和阶段。社会和经济发展的压力带来的农业用水的增加是导致水资源承载力下降的主要指标,扩大地下水开采和推行的节水灌溉等压采措施则在很大程度上缓解了下降的趋势。     

基于遗传算法的阶梯流量抽水试验反演水文地质参数方法研究

为更好的利用抽水试验实测数据,本文使用遗传算法进行阶梯流量水文地质参数的求算。通过建立理想模型对遗传算法的选择方式、变异方式、交叉方式进行对比研究,得出在随机均匀选择、分散交叉、线性约束变异的参数设置下算法稳定、高效,结果证明遗传算法在求参的精度和稳定度方面均优于传统配线法与试算法。将其应用到北京市应急水源地水文地质参数反演中,求得导水系数T为44.64m2/d,储水系数μ*为9.30×10-4。     

人工神经网络方法在黄河下游平滩流量计算中的应用

利用黄河下游1960-2007年实测水沙资料,选取花园口、高村、艾山及利津4个断面作为研究对象,采用人工神经网络方法,通过输入来流量和来沙系数确定各断面的平滩流量.不同输入因子的计算结果表明:对于平滩流量的计算,不仅应考虑来水来沙条件的累积作用,同时还应考虑汛期与非汛期的全部水沙条件,则能更加准确地计算各断面汛后的平滩流量.人工神经网络方法不仅能够全面地考虑多种因素对平滩流量计算的影响,而且还能够模拟平滩流量随水沙条件变化的动态调整过程.     

黄河下游平滩流量影响因子相关分析

选取影响黄河下游平滩流量的诸多影响因子并加以分类,应用人工神经网络方法,建立了各影响因子与平滩流量的BP模型。分析结果表明:平滩流量计算时应考虑汛期及非汛期来水来沙影响因子、前期水沙条件的累计影响因子与其他因子;考虑汛期、非汛期水沙条件以及上一年汛后平滩流量等影响因子的同时,再加入洪峰流量和中值粒径影响因子,计算的平滩流量与实测值更加符合。     

河渠与地下水相互转化耦合模型研究进展

河渠与地下水存在着复杂的水量与水质上的相互转化关系,数值模拟方法是定量研究二者相互转化的常用方法之一.现对河渠与地下水的相互关系进行综述,建立了一维明渠流和三维非稳定地下水耦合控制方程.分析了国外典型数值模拟软件在模拟河渠与地下水相互转化的特点.以BRANCH与MODFLOW耦合模型为例,对建模的数学原理及模型计算等进行了阐述,并结合该模型在美国佛罗里达州南部地区的应用对模型具体的运行进行了讨论.最后指出了耦合模型存在的不足及发展趋势.     

地下水地理信息系统设计与实现

针对GIS在地下水资源管理中缺乏专业模型支持的缺陷，研究开发了地下水地理信息系统(Groundwater Geographical Information System，简称GGIS)。利用Delphi、MapObjects和OpenGL技术，实现了地下水模型与GIS组件的完全集成。GGIS具有集数据管理、可视化、建模、绘制钻孔柱状和水位剖面图、生成有限元网格等功能。开发的系统在建模、模型输入输出等方面变得更方便。实践证明，将GIS与地下水模型完全集成，极大地提高了地下水建模效率。     

华北平原区地下水开采量估算研究

准确获取地下水开采量对于区域地下水资源评价和管理工作具有十分重要的意义。但由于地下水开采活动过于分散,目前管理和计量的手段不足,导致地下水开采量统计数据存在较大误差。通过建立华北平原地下水流区域数值模型,利用模拟水位与实际观测水位相拟合的方法,完成了华北平原开采量的反演估算,最终获得了华北平原2002年-2008年各年的地下水开采量,其平均年开采量为249.20亿m3。     

基于GIS的地下水建模

地下水模拟模型能够模拟地下水动态特征 ,GIS具有强大的空间数据处理与分析功能 ,建立地下水模拟模型与GIS的集成系统 ,将有助于对地下水模拟模型的推广应用和决策分析。本文详细论述GIS支持下的地下水模拟模型的建立过程 ,采用交互式剖分方法不仅提高建模效率 ,而且能充分考虑计算域的水文地质条件 ,使生成的网格单元效果更为理想 ,本文将这种方法应用于北京密怀顺地下水模拟中 ,极大地提高了工作效率。     

潼关高程与其影响因子的相关分析

针对三门峡水库蓄清排浑运用以来潼关高程变化的成因,对潼关高程与其影响因子的相关性进行了分析。结果表明:计算潼关高程时应考虑来水来沙影响因子、前期影响因子及其他因子;潼关站和华县站洪水期日平均流量大于2 500 m3/s的持续天数与潼关高程的相关性最好;对于前期水库运用方式的累计影响,使用滑动平均法比直接利用上一年汛后潼关高程作为初始条件来反映滞后影响的精度要高,且滑动年数为6年时精度最高;在滑动年数为6年的方案基础上,同时考虑潼关站最大洪峰流量、黄淤31—黄淤41断面累计冲淤量、非汛期坝前最高运用水位等影响因子的潼关高程BP模型可以得到较高的计算精度。     

基于RBF神经网络的水文地质参数识别

水文地质参数识别问题是水文地质学上的一个难题.针对传统水文地质参数识别方法的局限性,提出了水文地质参数识别的径向基函数(RBF)神经网络方法,并通过算例验证了它的可行性与有效性,实现了水文地质参数的自动识别,提高了计算效率,比BP神经网络具有更好的参数识别效果.