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《山东农业大学》 2010年
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黄水河流域平原区地下水监测网优化研究

刘治政  
【摘要】: 地下水监测网的建立及监测工作已有相当长的历史,积累了丰富的系列数据,这些监测数据为我国地下水资源的科学评价和管理作出了应有的贡献,但由于主观和客观的原因,目前运行的地下水监测网存在很多问题,很难适应现在社会对信息的需求,具体表现为监测井网整体密度较低,而局部密度偏高,需要对现行地下水监测网进行优化。 目前,进行地下水监测网优化的方法很多,主要包括水文地质分析法、Kriging法、聚类分析法、信息熵法、卡尔曼滤波法、数学规划模型法等,其中水文地质分析法是基础。 Kriging法是一种对时空分布变量求最优、线性、无偏内插估计量的方法。它根据已知监测点上水位的实测数据,对其进行结构性分析之后,对周围已知点的测量值赋予一定的权重,进行加权平均来估计待估点水位值。Kriging法可以充分利用所有监测网点上的有关资料,还可给出计算的理论误差的方差。根据实际需要给定方差临界值σ_0~2 ,用现有监测点算出各处理论上的σ~ 2,当σ~ 2大于σ_0~2 ,则表示井网密度偏小,需增加网点;反之,则表示井网密度偏大,需封填网点。这样就达到了定量分析井网密度的目的。 黄水河流域位于山东半岛北部,流域内总的地形是东南高、西北低,南部为低山丘陵,北部为平原,平原区内有地下水水位长期监测井22眼。通过分析计算得出黄水河流域平原区地下水监测网密度整体较低,而局部偏大,尤其是以地下水库边界为界限更为明显,界限以外网密偏小,界限以内网密偏大。黄水河流域监测网的现状代表或反映了地下水监测网具有的普遍问题。 本文以Kriging法为基础建立了地下水监测网的优化模型及其求解过程,并运用Kriging优化模型对黄水河流域平原区进行了地下水水位监测网的优化,得到了3个较为合理的备选方案,然后以满足井网精度前提下监测费用最低为优化目标选择最优方案。经分析,保留09号和14号井虽然能够使监测网达到更高精度的检测标准,但监测费用相应的增加,而将09号和14号井全部封填后,虽然监测费用降低了,但监测精度又达不到优化目标的要求。综合考虑当地实际情况,宜封填14号井,保留09号井。最终的优化结果为在密度偏低的位置增加23眼监测井,封填14号井。Kriging优化模型充分考虑了水文地质条件的影响,是优化地下水监测网密度的有效方法。 本文特色及创新之处在于(1)通过调查研究提出了国内现行地下水监测网存在的问题;(2)以Kriging理论为基础建立了地下水监测网优化的Kriging优化模型及其求解方法。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:P641.74

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【参考文献】
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7 张晓燕;我国地下水资源持续利用法律制度研究[D];郑州大学;2010年
8 史入宇;地下水严格管理示范性建设技术研究[D];中国地质大学(北京);2013年
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