水库周边地下水位时滞监控模型

建立水库周边地下水位监控模型有利于掌握地下水位升降变化规律,确保周边人民生产和生活安全．由于环境量对地下水位存在一定的滞后影响,因此,要准确描述地下水位的涨落过程,必须考虑水位和降雨的滞后效应．本研究应用正态分布函数模拟库水位和降雨的滞后效应,建立了周边地下水位监控模型,根据该模型对某水库周边地下水位进行了建模分析．研究结果表明,基于滞后函数的周边地下水位监控模型,不仅可得到准确的滞后参数,同时具有较高的计算精度．     

一种简单的盐沼地下水水位模拟方法

为能更好地描述潮汐影响下的盐沼土壤通气条件,定义了描述盐沼土壤通气条件的一个新的变量浸水时段(参考土壤层饱和时段与潮汐周期的比值).建立了一个简化的盐沼-潮沟横断面模型,提出了一种简单的盐沼地下水水位模拟方法,对潮汐影响下盐沼地下水水位波动及浸水时段进行了模拟.模拟结果表明,无论淹没潮还是非淹没潮,潮沟附近都具有较好的通气条件,更适宜植物生长.     

基于VIC模型的黑河上游流域径流模拟不确定性分析

研究采用VIC(variable infiltration capacity)模型对黑河上游流域地区的水循环过程进行模拟,并应用GLUE(generalized likelihood uncertainty estimation)不确定性分析方法定量探讨模型参数的敏感性和输出的不确定性.研究结果表明,VIC模型率定期和验证期的Nash效率系数分别为0.62和0.64,流量过程线拟合较好;所选需测定的VIC模型的7个参数中,最大基流量Dmax、下层土壤最大含水量的比例系数Ws以及第一层土壤含水层厚度d13个参数对模型敏感,其中参数d1最为敏感;除部分低流量区外,实测流量基本在置信度90%下模型预报的不确定性范围内.研究结果表明,VIC模型能够较好地模拟黑河上游流域的径流变化过程,具有较好的适应性.     

Coastal groundwater table estimation by an elevation fluctuation neural model

Restrictions of groundwater management are often derived from the insufficient or missing groundwater database. A suitable and complete groundwater database will allow sound engineering plans for sustainable water usage, including the drilling of wells, rates of water withdrawal, and eventually artificial recharge of the aquifer. The spatial-temporal variations of groundwater monitoring data are fluently influenced by the presence of manual factors, monitor equipment malfunctioning, natural phenomena, etc. Thus, it is necessary for researchers to check and infill the groundwater database before running the numerical groundwater model. In this paper, an artificial neural network （ ANN ）-based model is formulated using the hydrological and meteorological data to infill the inadequate data in the groundwater database. Prediction results present that ANN method could be a desirable choice for estimating the missing groundwater data.     

由数表建立经验公式的新方法

由数表建立经验公式,传统上采用插值函数或曲线拟合的方法,两种方法都较繁琐.本文给出了一种新方法,且构造出的公式简练,精确度高.     

蚁群算法在黑河上游VIC模型参数校正中的应用

参数优选是水文模型应用过程中的一项基础性工作.蚁群算法结合了分布式计算和正反馈机制,是一种较容易理解和实现的元启发式算法,已在求解复杂组合问题中展示出优异的性能.本文将蚁群算法应用于黑河上游VIC模型的参数优选中,通过与SCE-UA算法对比,探究蚁群算法在VIC模型中的适用性.经过蚁群算法优选的VIC模型在率定期(2003—2006年)和验证期(2007—2008年)的Nash效率系数分别为0.62和0.65,结果优于SCE-UA算法模拟结果.通过对蚁群算法在应用过程中的参数设定进行初步探究,结果表明:当蚂蚁数目为60,信息素蒸发系数为0.2时,蚁群算法在黑河上游水文模拟中易获得较好的率定结果.研究结果显示:蚁群算法是一种有效的VIC模型参数优选方法,适宜在其他水文模型参数优化进行推广.     

利用逆统计模型确定秦岭特长隧道地下水年龄

针对基岩裂隙介质中地下水流普遍存在的水动力弥散作用及地下水年龄的同位素数学模型复杂的状况,作者介绍一种计算地下水年龄的逆统计模型(ISM).该模型不仅因考虑了上述影响因素使其理论上更完善,而且使地下水年龄计算较之传统的同位素指数活塞模型(EPM)更为简便.利用ISM模型,计算出秦岭特长隧道地区地下水年龄的下限约55 a,与EPM模型计算结果基本吻合.该模型可作为裂隙介质中地下水年龄计算的一种基本方法.     

一个考虑浅层地下水位埋深的降雨物理入渗模型

基于经典Green-Ampt入渗模型,建立了考虑任意降雨强度下浅层地下水位埋深的降雨物理入渗模型.针对4种不同渗透性质的土样,将此模型的解析解与数值模拟结果进行对比分析,结果表明:所建的降雨入渗物理模型及其数值解的最大积水时差仅为0.274 h,最大相对累积入渗量误差仅为3.204%,验证了该修正模型的合理性.同时以砂质壤土为例,利用该模型分析不同地下水位埋深对降雨入渗的影响.分析表明:雨水入渗速率、累积入渗量以及积水时间受地下水位埋深的影响较小,而湿润锋深度随着降雨历时的增加受其影响逐渐明显.     

基于GIS和统计的民勤绿洲地下水位模拟

提出了一种GIS与统计相结合的方法,根据民勤绿洲地下水观测井的水位数据,使用地统计学分析和时间序列分析模拟了绿洲地下水1984-2015年的时空分布.结果表明:在过去的18年中,民勤绿洲的地下水位呈持续下降的趋势.若不采取有效的治理措施,至2015年绿洲内75%以上区域的地下水埋深将超过30 m.空间上,从绿洲边缘至绿洲核心地下水埋深持续下降,沉降速度不断加快.     

地下水同位素浓度场流场耦合的平板模型

首先介绍了前人提出的地下水系统中关于放射性同位素浓度场的几个集总参数模型,如EM、PM和EPM模型,指出它们的响应函数物理意义不明确.针对这种情况,依据放射性衰变原理和质量守恒原理,假定:1)水流系统处于稳态,2)下渗速率为常量,3)水流的水平运移速率为常数的条件下,推导了地下水系统中放射性同位素浓度场-流场耦合的一个集总参数模型,即平板模型.与上述模型相比,该模型建立在明确的物理基础之上,各个参数的物理意义明确,便于对相关水流系统中的放射性同位素数据作出精确的解释,以期为该系统中放射性同位素浓度的定量分析与模拟提供更为确切的数学基础.     

地下水及其污染研究的反问题方法

介绍了基于数理方程(输运方程)模型的地下水问题研究概况及进展趋势,分析了涉及地下水污染的几个关键数学问题．指出主要是鉴于地下水的埋藏特点及其数据的不可直接测量性,使得所谓反问题的数学方法成为地下水研究的一种主要途径．     

弹性体建模仿真新方法

针对弹性物体受力时形变的复杂性,提出了一种基于多曲线拟合的弹性体建模仿真的新方法,该方法不要求复杂计算,具有建模速度快,实现简单的特点.通过对一个弹性球体受力仿真的建模,说明了该方法的可行性.该方法可应用于各种需要快速建模并获得仿真结果的场合,同时为虚拟设计/制造中解决表现速度与表达精度的矛盾提供了一种有效的建模手段.     

基于RRM模型的化工企业对下辽河平原区域地下水环境风险评价

综合分析了地下水含水层防污性能、化工企业潜在污染源和地下水价值等关键因素,以下辽河平原区为研究对象,构建适宜于该区的地下水环境风险相对风险模型(RRM).以地下水水质中化工企业特征污染因子为受体,识别并量化在区域化工企业分布压力下,地下水环境系统风险值分布状况.计算结果显示:下辽河平原相对高风险区主要分布在沈阳浑河区域,面积35km~2;较高风险区主要分布在沈阳浑河区域外围以及盘锦市辖区,面积414km~2;中等风险区分布在沈阳、辽阳、辽中、盘锦、营口市辖区工业集中分布区内,面积1 025km~2,均需采取针对性的保护措施.     

一种不完备信息表的预处理方法

针对不完备信息表预处理问题中的不完备数据的填补问题、冗余属性的约简问题和连续属性的离散化问题进行了研究. 应用粗糙集理论,由相容信息表中条件属性与决策属性间的一致性对应关系,定义了划分区间的加法运算,解决了不完备数据填补问题;根据类别概念,定义了差别向量,利用差别向量加法运算删除了冗余属性;根据条件属性与决策属性之间的依赖关系及相对信息熵概念,实现了连续属性的离散化. 数值示例和实验结果显示此方法是有效可行的.     

一种基于多哈希表的堆式动态存储管理方法

给出了一种基于多哈希表的堆式动态存储管理方法,其基本思想是利用哈希表的快速查找优点,通过查找以空闲块大小为关键字的哈希表SizeHashTable实现最佳拟合法的分配策略,并通过查找以空闲块头地址及尾地址为关键字的双哈希表AddressHashTable解决回收空闲块中结点合并问题,最终高效率地实现堆式动态存储管理.本文给出的相关算法在Windows平台下用VisualC++进行了实现.     

改进尼梅罗法和可拓法在地下水环境质量评价中的应用

文章选取8种具有代表性的污染物质作为评价因子,并基于更能反映客观条件的熵权法确定水环境质量评价指标的权重;采用改进的可拓法和尼梅罗方法,对淮南矿区顾桥煤矿各含水层14组水样进行了地下水环境质量评价。2种评价方法一致表明顾桥矿新生界上、中含水质较好,而下含、煤系水及灰岩水质较差,较为客观地反映了地下水水质总体状况。     

喀什市地下水系统随机经济管理模型研究

探讨了随机模拟技术在地下水系统数值模拟和管理中的应用问题；以喀什市地下水系统为例，深入研究了地下水系统随机模拟模型和随机经济管理模型的建模及求解等问题。实际计算和灵敏度分析表明，所建立的管理模型运行稳定，计算精度高，是目前较先进和完善的一种模型。     

大小潮作用下沿海潜水水位波动的数值研究

沿海潜水层具有一个动态的向海边界,水位随海潮的波动而波动.浸润面的存在给向海边界条件的确定带来一定的困难,而以往研究(例如大小潮水位波动的摄动解法)往往忽略浸润面的影响.为此,在考虑浸润面影响的基础上建立了大小潮水位波动的数学模型.模拟结果表明:(a)潜水层周期平均水位高于静止水位;(b)大小潮向内陆传播时振幅衰减越来越明显,但传播距离远远大于半日潮的传播距离;(c)水位随时间变化具有不对称性,水位上升比下降快;(d)在水位下降阶段特别是大潮期间,地下水渗出点水位偏离潮汐水位,即会形成浸润面.     

Temporal and spatial variability response of groundwater level to land use/land cover change in oases of arid areas

This paper conducts a case study on the impacts of land use/cover change （LUCC） on the temporal and spatial variability of the groundwater level in an arid oasis in the Sangong River Watershed by using the geographical information system （GIS）, remote sensing （RS） and geostatistical methods. The temporal and spatial variability of the groundwater level in the watershed in 1978, 1987 and 1998 is regressed by using the＇semivariogram model and Kriging interpolation. The LUCC classification maps derived from the aerial images in 1978, Landsat TM image in 1987 and Landsat ETM image in 1998 are used to superpose and analyze the conversion relationship of LUCC types in the regions with different isograms of the groundwater depth. The results show that the change of groundwater recharge was not so significant in the whole oasis, but the temporal and spatial LUCC was significant either in the normal flow periods or in the high flow periods during the 20-year period from 1978 to 1998, and there was a close correlation between them. There is generally a moderate spatial correlation of groundwater level （33.4%） and the spatial autocorrelation distance is 17.78 km. The regions where the groundwater level is sharply changed are also the regions where the land resources are increasingly exploited, which include mainly the exploitation of farmlands, woodlands, and building, industrial and mining lands. The study reveals that the LUCC affects strongly the temporal and spatial variability of the groundwater level in the arid oasis. The study results are of direct and practical significance for rationally utilizing shallow groundwater resources and maintaining the stability of the arid oasis.     

地下管线-土相互作用振动台试验相似律研究

模型相似比的研究是振动台模型试验的关键工作之一。文章依据量纲分析法求解了地下管线与土相互作用函数表达式中单值条件的相似常数,依据推导过程,指出了量纲分析法的不足之处;结合模型与原型之间的弹性力-重力相似关系、动力本构关系及单自由度质点的振动微分方程,阐述了利用控制方程法对不同相似指标之间的约束关系进行补充的必要性,完善了相似律的推导过程,得出了土-地下管线相互作用振动台试验的相似常数;同时提出了进行模型土设计时忽略弹性模量的影响,进而满足动剪切模量比和阻尼比随剪应变变化的相似设计方法。