一種利用回歸分析確定地下水控制水位的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用回歸分析確定地下水控制水位的方法，包括利用地下水數值模型來反演地下水開采量；確定開采量開發利用方案；建立地下水水位與開采量關系式；建立開采量與沉降量關系式；建立水位與沉降量關系式；確定地面沉降約束條件及沉降量分配方案。該方法可為區域地下水的合理開發利用與規劃提供科學的依據，實用性較強。
【專利說明】-種利用回歸分析確定地下水控制水位的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及確定地下水控制水位的方法，具體說，是一種利用回歸分析確定地下 水控制水位的方法。
【背景技術】
[0002] "水位"在地下水領域具有重要意義和作用，是水文地質計算、地下水資源評價的 關鍵指標，也是影響地下水環境的關鍵因素，一直作為地下水技術工作的主要內容之一。隨 著地下水管理問題不斷復雜化，在2007年前后有學者提出地下水水位與水量"二元管理" 理念；到2012年，國務院《關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》（國發【2012】3號），在 "嚴格地下水管理和保護"中，明確提出"加強地下水動態監測，實行地下水取用水總量控制 和水位控制"，標志著"水位"成為地下水資源管理的重要指標之一。隨后"控制水位"概念 及其確定方法擺到地下水資源管理者面前，成為需要迫切解決的難題。地下水控制水位可 以定義為"約束條件下的水位值"，是指具有明確物理概念的一系列水位值的總稱，是對應 于地下水不同開發利用狀態的一系列水位值，或者說是對應于地下水不同開采量的一系列 水位值，可用"藍線水位"和"紅線水位"描述地下水資源的管理目標。傳統的地下水研究 領域確定"水位"的方法很多，包括：地下水滲流數值模型法、灰色預測模型法、時間序列預 測法、回歸分析法、水均衡法等，但是很少涉及如何確定"控制水位"，而針對不同的地下水 開發利用目標，"控制水位"的目標將不同，實現"控制水位"的約束條件也不同。
【發明內容】
[0003] 本發明所要解決的技術問題是，提供一種科學確定地下水控制水位的方法，該方 法可為區域地下水資源的合理開發利用與規劃提供參考依據，具有簡便和實用的特點。
[0004] 為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種利用回歸分析確定地下 水控制水位的方法，包括以下步驟：
[0005] (1)建立地下水數值模型；
[0006] (2)利用地下水數值模型反演一定應力期的地下水開采量；
[0007] (3)建立地下水水位與開采量、開采量與沉降量和水位與沉降量關系式；
[0008] (4)確定地下水開發利用方案；
[0009] (5)確定地面沉降約束條件及沉降量分配方案；
[0010] (6)利用水位與開采量和水位與沉降量關系式，依據開采量和沉降量分別確定控 制水位。
[0011] 具體地說，本發明采用下述技術方案：
[0012] 步驟一：建立地下水數值模型：
[0013] 地下水流一地面沉降耦合模型可以概化為三維、非均質水平各向同性的非穩定地 下水流和一維垂向壓縮土體模型，可用以下微分方程的定解問題來描述：
[0014]
【權利要求】
1. 一種利用回歸分析確定地下水控制水位的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 建立地下水數值模型； (2) 利用地下水數值模型反演一定應力期的地下水開采量； (3) 建立地下水水位與開采量、開采量與沉降量和水位與沉降量關系式； (4) 確定地下水開發利用方案； (5) 確定地面沉降約束條件及沉降量分配方案； (6) 利用水位與開采量和水位與沉降量關系式，依據開采量和沉降量分別確定控制水 位。
2. 根據權利要求1所述的利用回歸分析確定地下水控制水位的方法，其特征在于，所 述步驟（1)中建立地下水數值模型是指建立三維或多層地下水流數值模擬模型，利用地下 水流場擬合、地下水水位動態過程線擬合、地面沉降等值線擬合、地面沉降過程線擬合識別 模型。
3. 根據權利要求1所述的利用回歸分析確定地下水控制水位的方法，其特征在于，所 述步驟（2)中利用地下水數值模型反演一定應力期的地下水開采量是指模型調試驗證后， 加在各計算單元各應力期的地下水開采量即為反演的地下水開采量。
4. 根據權利要求1所述的利用回歸分析確定地下水控制水位的方法，其特征在于，所 述步驟（3)中建立地下水水位與開采量、開采量與沉降量和水位與沉降量關系式是指運行 模型，輸出開采量和沉降量，依據實測水位建立水位與開采量和水位與沉降量關系式。
5. 根據權利要求1所述的利用回歸分析確定地下水控制水位的方法，其特征在于，所 述步驟（4)中確定地下水開發利用方案是指確定地下水開發利用量。
6. 根據權利要求1所述的利用回歸分析確定地下水控制水位的方法，其特征在于，所 述步驟（5)中確定地面沉降約束條件及沉降量分配方案是指依照區域地面沉降控制規劃， 確定地面沉降量，確定地面沉降目標。
7. 根據權利要求1所述的利用回歸分析確定地下水控制水位的方法，其特征在于，所 述步驟（6)中利用水位與開采量和水位與沉降量關系式，依據開采量和沉降量分別確定控 制水位是指利用建立的水位與開采量、水位與沉降量關系式，帶入確定的地下水開采量和 地面沉降量，求解得出控制水位。
【文檔編號】G06F19/00GK104091063SQ201410312167
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月1日 優先權日:2014年7月1日
【發明者】張偉, 李華 申請人:天津市水文水資源勘測管理中心