【摘要】：石家莊平原區(qū)地下水動態(tài)具有復(fù)雜的人為、自然雙重影響效應(yīng)。分析和預(yù)測石家莊平原區(qū)淺層地下水位埋深動態(tài),對地下水科學(xué)管理具有重要的科學(xué)指導(dǎo)性意義。本文利用Arcgis描繪了地下水位下降趨勢及其空間動態(tài)特征。并首次建立基于水均衡理論的極限學(xué)習機(ELM)和思維進化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(MEANN)的地下水位埋深空間分布預(yù)報模型,與目前具有代表性的4種網(wǎng)絡(luò)模型進行綜合評價,揭示了復(fù)雜條件下地下水位埋深預(yù)報的最佳模型,并較深入地分析了不同補排因子缺失條件下神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型精度變化特征,確定了影響模型模擬精度的主要驅(qū)動因子,并對未來3年的地下水位埋深動態(tài)做出預(yù)測,提出節(jié)水方案。取得了主要成果如下:(1)石家莊平原區(qū)淺層地下水主要補給項和排泄項分別為降水量和開采量。地下水位平均以0.78m/a的趨勢下降,埋深小于20m的潛埋區(qū)不足總面積的1%。地下水位動態(tài)與農(nóng)作物需水規(guī)律具有強相關(guān)性,春時旱季滿足作物需水而集中抽水導(dǎo)至地下水位下降,逢夏時雨季作物需灌溉水減小至秋季水位開始緩和回升。葉面積指數(shù)和表層土壤含水率為農(nóng)田耗水主要驅(qū)動因子,降低表層土壤含水率,提高覆蓋度,可有效減少地區(qū)農(nóng)業(yè)開采量。(2)ELM的精確度、穩(wěn)定性和空間模擬均勻性均最優(yōu),其能夠準確的擬合自然和人為雙重影響下地下水的非線性動態(tài)特征,實現(xiàn)復(fù)雜條件下淺層地下水位埋深的高精度預(yù)測,且可使用區(qū)域內(nèi)相近站點資料對缺測水井進行高精度的模擬。(3)ELM模型能根據(jù)通過調(diào)整不同輸入?yún)?shù)組合的模擬結(jié)果對比,識別出地下水位埋深動態(tài)的主要驅(qū)動因子。僅輸入開采量和降水量此兩地下水位埋深動態(tài)之主要驅(qū)動因子的ELM模型也具有較高的精度,可作為補徑排資料缺乏條件下推薦模型。(4)在平水年維持現(xiàn)狀開采強度條件下,未來3年的地下水位整體上將呈加速下降趨勢,且平均下降趨勢將超過之前25年平均水平。若未來3年調(diào)整種植結(jié)構(gòu),在平、豐、枯水年不同條件下對冬小麥種植面積分別進行77.30%、71.45%、86.35%的縮減,可使得現(xiàn)階段開采強度相應(yīng)以50.0%、40%、55%值產(chǎn)生折減,從而使得石家莊平原區(qū)地下水位由持續(xù)下降轉(zhuǎn)變?yōu)橹鸩交厣厔荨?br> 【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P641.7
【圖文】：

研宄區(qū)內(nèi)地下水資源和地表水資源相關(guān)數(shù)據(jù)均由河北省水文水資源勘測局提供，地下水逡逑開采、補排量數(shù)據(jù)來自于文獻［５４］，灌溉水量來源于《河北省水資源公報》。石家莊平逡逑原區(qū)范圍及其地下水觀測井位置和編號如圖１．２所示。逡逑、ｙ．３邋ｂ~枺

本文編號：2725018