本文選題：順義區(qū)　切入點(diǎn)：地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)　出處：《河南大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)優(yōu)化模型是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、科學(xué)可靠的地下水管理技術(shù)。結(jié)合數(shù)值模擬的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)多目標(biāo)模擬優(yōu)化模型能夠最大限度提高監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可靠性,得到監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)量最小的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并確定監(jiān)測(cè)井的位置,從而使得監(jiān)測(cè)費(fèi)用最小化。本論文以北京市順義區(qū)一養(yǎng)豬場(chǎng)氨氮污染地下水區(qū)域?yàn)槔?首先利用GMS軟件包搭建了地下水水流模型和地下水氨氮溶質(zhì)運(yùn)移模型;再利用Monte Carlo分析法分析了水流模型和溶質(zhì)運(yùn)移模型的不確定性參數(shù),再又利用Monte Carlo分析結(jié)果的基礎(chǔ)上構(gòu)建了監(jiān)測(cè)井影響半徑的概率密度分布函數(shù)并代入地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)優(yōu)化模型,從而構(gòu)建了研究區(qū)域地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)多目標(biāo)模擬優(yōu)化模型;再用NSGA-II算法建立模擬優(yōu)化模型多目標(biāo)函數(shù)之間的權(quán)衡關(guān)系、最大化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性,確定監(jiān)測(cè)井的數(shù)量和位置;最后對(duì)模擬優(yōu)化模型的優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行分析,完成監(jiān)測(cè)井優(yōu)化。論文得到以下結(jié)論:1、地下水?dāng)?shù)值模型得到的氨氮污染羽邊界與本文所列水文地質(zhì)參數(shù)正相關(guān),較大的降雨入滲系數(shù)和池塘入滲補(bǔ)給系數(shù)會(huì)加強(qiáng)氨氮污染物對(duì)地下水的垂向補(bǔ)給,滲透系數(shù)則會(huì)加大氨氮在地下水中的擴(kuò)散,這使得模擬得到的污染羽邊界擴(kuò)大,反之亦然。不同的氨氮環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn),也會(huì)影響污染羽的邊界。污染羽邊界也是監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)量決定性因素之一。2、基于數(shù)值模型的地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)多目標(biāo)模擬優(yōu)化模型構(gòu)建的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠更加真實(shí)地反映復(fù)雜地下水環(huán)境,充分結(jié)合場(chǎng)地資料,避免了模型與實(shí)際水文地質(zhì)信息脫節(jié)。NSGA-II算法對(duì)模擬優(yōu)化模型的求解能夠保證多個(gè)目標(biāo)函數(shù)的全局收斂,防止多個(gè)不確定性參數(shù)造成的局部收斂,本論文的兩個(gè)目標(biāo)函數(shù)分別在運(yùn)行10代和20代之后全局收斂。3、NSGA-II算法結(jié)果表明,為使得監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性目標(biāo)最大化,NSGA-II優(yōu)化的監(jiān)測(cè)井?dāng)?shù)量為3口,監(jiān)測(cè)井位置分別為19號(hào)、23號(hào)和39號(hào)監(jiān)測(cè)井,最佳監(jiān)測(cè)井的位置應(yīng)分別位于氨氮污染羽的上中下游,并呈三角形分布,3口監(jiān)測(cè)井的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最大可靠性目標(biāo)為76.8%。降低環(huán)境控制標(biāo)準(zhǔn),污染羽的邊界會(huì)擴(kuò)散到農(nóng)田用地以外的區(qū)域,此時(shí)應(yīng)建立4口監(jiān)測(cè)井,監(jiān)測(cè)井位置分別為19號(hào)、20號(hào)、23號(hào)和39號(hào)。
[Abstract]:The optimization model of groundwater monitoring network is an economical, practical, scientific and reliable groundwater management technology. The multi-objective simulation optimization model of groundwater monitoring network combined with numerical simulation can maximize the reliability of the monitoring system. A monitoring system with the smallest number of monitoring wells is obtained and the location of the monitoring wells is determined to minimize the monitoring costs. This paper takes the ammonia nitrogen pollution area of a pig farm in Shunyi District of Beijing as an example. Firstly, the groundwater flow model and ammonia nitrogen solute transport model are built by using GMS software package, and the uncertain parameters of flow model and solute transport model are analyzed by Monte Carlo method. On the basis of the results of Monte Carlo analysis, the probability density distribution function of the influence radius of monitoring wells is constructed and the optimization model of groundwater monitoring network is put forward, thus the multi-objective simulation optimization model of groundwater monitoring network in the study area is constructed. Then the NSGA-II algorithm is used to establish the tradeoff between the multi-objective functions of the simulation optimization model, to maximize the reliability of the monitoring system, to determine the number and location of the monitoring wells, and finally to analyze the optimization results of the simulation optimization model. In this paper, the following conclusion is drawn: 1. The boundary of ammonia nitrogen pollution plume obtained by numerical model of groundwater is positively related to the hydrogeological parameters listed in this paper. The larger rainfall infiltration coefficient and pond infiltration recharge coefficient will strengthen the vertical recharge of ammonia nitrogen pollutants to groundwater, while the permeability coefficient will increase the diffusion of ammonia nitrogen in groundwater, which makes the simulated pollution plume boundary expand. Different Ammonia-nitrogen Environmental Control Standards, The pollution plume boundary is also one of the decisive factors in the number of monitoring wells. The monitoring system based on numerical model and multi-objective simulation optimization model of groundwater monitoring network can reflect the complex groundwater environment more truthfully. Based on the site data, the solution of the simulation optimization model by using the NSGA-II algorithm can ensure the global convergence of multiple objective functions, and prevent the local convergence caused by many uncertain parameters, so as to avoid the disconnection between the model and the actual hydrogeological information. The results of the two objective functions in this paper show that the number of monitoring wells optimized by NSGA-II in order to maximize the reliability goal of the monitoring system is 3, which is the result of the global convergence of NSGA-II algorithm after 10 and 20 generations of operation, respectively. The location of the monitoring wells is 19, 23 and 39, respectively. The best monitoring wells shall be located in the upper, middle and lower reaches of the ammonia pollution plume, The maximum reliability target of the monitoring system for 3 monitoring wells distributed in a triangle is 76.80.The boundary of pollution plume will spread to the area outside farmland land when the environmental control standard is lowered, and 4 monitoring wells should be established at this time. The location of the monitoring well is 19, 20, 23 and 39, respectively.
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：P641.7

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙雁冰;地下水監(jiān)測(cè)研究工作現(xiàn)狀分析及對(duì)策[J];地下水;2005年04期

2 本刊記者;;陜西省地下水監(jiān)測(cè)工作會(huì)在西安召開(kāi)[J];地下水;2006年02期

3 陶慶法;;用科學(xué)發(fā)展觀指導(dǎo)地下水監(jiān)測(cè)工作[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2007年01期

4 ;蓬勃發(fā)展的陜西地下水監(jiān)測(cè)工作[J];地下水;2008年04期

5 ;蓬勃發(fā)展的陜西地下水監(jiān)測(cè)工作[J];地下水;2008年05期

6 ;《國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程項(xiàng)目建議書》通過(guò)評(píng)審[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2008年06期

7 田廷山;;提升國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)現(xiàn)代化水平[J];水文地質(zhì)工程地質(zhì);2008年06期

8 ;水環(huán)中心自主研制地下水監(jiān)測(cè)裝置[J];地質(zhì)裝備;2009年04期

9 王愛(ài)平;楊建青;楊桂蓮;章樹(shù)安;;我國(guó)地下水監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀分析與展望[J];水文;2010年06期

10 ;國(guó)土資源部和水利部聯(lián)合啟動(dòng)國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程[J];地質(zhì)裝備;2011年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 楊建青;章樹(shù)安;;關(guān)于我國(guó)地下水監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究的幾點(diǎn)思考[A];水生態(tài)監(jiān)測(cè)與分析論文集[C];2008年

2 林祚頂;章樹(shù)安;李洋;高志;楊建青;姚永熙;;國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程可行性研究報(bào)告主要成果綜述[A];中國(guó)水文科技新發(fā)展——2012中國(guó)水文學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2012年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 范宏喜;我國(guó)將完善地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2008年

2 新化;我國(guó)全面加強(qiáng)地下水監(jiān)測(cè)工作[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2008年

3 記者 孫宇浩　范宏喜;國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)現(xiàn)代化水平建設(shè)提速[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2008年

4 記者 秦錦麗　通訊員 魏耀文;西南西北地下水監(jiān)測(cè)工程可行性報(bào)告出爐[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2011年

5 秦錦麗　魏耀文;西南西北地下水監(jiān)測(cè)工程可行性報(bào)告出爐[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2011年

6 記者 劉維;我國(guó)將打造國(guó)家級(jí)地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2011年

7 記者 郄建榮;國(guó)土部水利部獲批開(kāi)展地下水監(jiān)測(cè)[N];法制日?qǐng)?bào);2014年

8 陳添斐;地下水監(jiān)測(cè)工程省級(jí)初步設(shè)計(jì)要求明確[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2014年

9 記者 范宏喜;我國(guó)計(jì)劃三年建成國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2014年

10 記者 范宏喜;我國(guó)將建地下水監(jiān)測(cè)工程[N];中國(guó)國(guó)土資源報(bào);2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 孫薇;松嫩平原（吉林）地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)優(yōu)化[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

2 熊鋒;地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)優(yōu)化布井方法研究[D];河南大學(xué);2015年

3 劉治政;黃水河流域平原區(qū)地下水監(jiān)測(cè)網(wǎng)優(yōu)化研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

4 王寧濤;礦區(qū)地下水監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：1688472