【摘要】：石家莊平原區(qū)地下水動(dòng)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(cè)石家莊平原區(qū)淺層地下水位埋深動(dòng)態(tài),對(duì)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(shì)及其空間動(dòng)態(tài)特征。并首次建立基于水均衡理論的極限學(xué)習(xí)機(jī)(ELM)和思維進(jìn)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(MEANN)的地下水位埋深空間分布預(yù)報(bào)模型,與目前具有代表性的4種網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),揭示了復(fù)雜條件下地下水位埋深預(yù)報(bào)的最佳模型,并較深入地分析了不同補(bǔ)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(dòng)因子,并對(duì)未來(lái)3年的地下水位埋深動(dòng)態(tài)做出預(yù)測(cè),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(bǔ)給項(xiàng)和排泄項(xiàng)分別為降水量和開(kāi)采量。地下水位平均以0.78m/a的趨勢(shì)下降,埋深小于20m的潛埋區(qū)不足總面積的1%。地下水位動(dòng)態(tài)與農(nóng)作物需水規(guī)律具有強(qiáng)相關(guān)性,春時(shí)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(shí)雨季作物需灌溉水減小至秋季水位開(kāi)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(dòng)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(kāi)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(zhǔn)確的擬合自然和人為雙重影響下地下水的非線性動(dòng)態(tài)特征,實(shí)現(xiàn)復(fù)雜條件下淺層地下水位埋深的高精度預(yù)測(cè),且可使用區(qū)域內(nèi)相近站點(diǎn)資料對(duì)缺測(cè)水井進(jìn)行高精度的模擬。(3)ELM模型能根據(jù)通過(guò)調(diào)整不同輸入?yún)?shù)組合的模擬結(jié)果對(duì)比,識(shí)別出地下水位埋深動(dòng)態(tài)的主要驅(qū)動(dòng)因子。僅輸入開(kāi)采量和降水量此兩地下水位埋深動(dòng)態(tài)之主要驅(qū)動(dòng)因子的ELM模型也具有較高的精度,可作為補(bǔ)徑排資料缺乏條件下推薦模型。(4)在平水年維持現(xiàn)狀開(kāi)采強(qiáng)度條件下,未來(lái)3年的地下水位整體上將呈加速下降趨勢(shì),且平均下降趨勢(shì)將超過(guò)之前25年平均水平。若未來(lái)3年調(diào)整種植結(jié)構(gòu),在平、豐、枯水年不同條件下對(duì)冬小麥種植面積分別進(jìn)行77.30%、71.45%、86.35%的縮減,可使得現(xiàn)階段開(kāi)采強(qiáng)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?shì)。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：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(cè)局提供，地下水逡逑開(kāi)采、補(bǔ)排量數(shù)據(jù)來(lái)自于文獻(xiàn)［５４］，灌溉水量來(lái)源于《河北省水資源公報(bào)》。石家莊平逡逑原區(qū)范圍及其地下水觀測(cè)井位置和編號(hào)如圖１．２所示。逡逑、ｙ．３邋ｂ~枺

本文編號(hào)：2725018